JP7381973B2 - 検出方法、検出装置及びプログラム - Google Patents

Description

本発明は、検出方法、検出装置及びプログラムに関する。

固定ＬｉＤＡＲ（Light Detection and Ranging）、車載型ＬｉＤＡＲ、ドローン搭載型ＬｉＤＡＲ、ＭＭＳ（Mobile Mapping System）のなどの機器により取得される点群データを用いて物体認識を行うという取り組みが増えつつある。点群データは、構造物の表面から反射される点のデータの集合である。点群データに基づいて構造物の形状を自動で推定することにより、保守などの場面での利用が可能になると期待されている。一般に路上の構造物の保守などを想定する場合、認識対象ごとに固定されたカメラが点群データを取得するのではなく、移動するカメラが連続して点群データを取得すると考えられる。よって、一つ一つのデータ量が膨大になることが想定される。点群データは、８分木で階層化され、符号化される（例えば、非特許文献１参照）。

一方、保守業務では一般に、対象とする構造物の時系列変化の様子を確認することが多い。そのため、時系列方向の構造物の変化情報を、点群データに基づいて見つける必要があると考えられる。

"Information technology - MPEG-I (Coded Representation of Immersive Media) - Part 9: Geometry-based Point Cloud Compression"，ISO/IEC DIS 23090-9，2019.

点群データを用いて時系列方向の構造物の変化を確認するには、時系列の点群間の距離を利用した推定方法を適用することが考えられる（例えば、非特許文献１参照）。この推定方法では、全ての点のデータを用いて、点がなす曲面の距離情報を計算する必要がある。従って、膨大なデータ量を持つ点群データにこの推定方法を適用した場合、推定に時間がかかる可能性がある。

上記事情に鑑み、本発明は、空間の時系列変化の推定に要する時間を短縮することができる検出方法、検出装置及びプログラムを提供することを目的としている。

本発明の一態様は、第一点群データを複数の階層からなる木構造の点の情報に符号化した第一符号化データと、前記第一点群データとほぼ同じ空間について異なる時刻に取得された第二点群データを複数の階層からなる木構造の点の情報に符号化した第二符号化データとのそれぞれから、所定の階層における点の情報を取得する取得ステップと、前記取得ステップにおいて取得した情報に基づいて前記所定の階層における前記第一符号化データと前記第二符号化データとの間のデータ差分の大きさ表す指標値を算出し、算出した前記指標値に基づいて前記空間における差異の有無を検出する検出ステップと、を有する検出方法である。

本発明の一態様は、第一点群データを複数の階層からなる木構造の点の情報に符号化した第一符号化データと、前記第一点群データとほぼ同じ空間について異なる時刻に取得された第二点群データを複数の階層からなる木構造の点の情報に符号化した第二符号化データとのそれぞれから、所定の階層における点の情報を取得する取得部と、前記取得部が取得した情報に基づいて前記所定の階層における前記第一符号化データと前記第二符号化データとの間のデータ差分の大きさ表す指標値を算出し、算出した前記指標値に基づいて前記空間における差異の有無を検出する検出部と、を備える検出装置である。

本発明の一態様は、コンピュータに、上述の検出方法を実行させるためのプログラムである。

本発明により、空間の時系列変化の推定に要する時間を短縮することが可能となる。

第１の実施形態による検出装置の構成を示すブロック図である。 同実施形態に用いられる空間領域分割の親ブロックと子ブロックを示す図である。 同実施形態に用いられる点群データを含む空間領域の分割を示す図である。 同実施形態に用いられる８分木の例を示す図である。 同実施形態における検出装置の動作を示すフロー図である。 同実施形態における検出装置の動作を示すフロー図である。 第２の実施形態における検出装置の構成を示すブロック図である。 同実施形態における検出装置の動作を示すフロー図である。 同実施形態における検出装置による表示例を示す図である。 第３の実施形態における検出装置の動作を示すフロー図である。 実施形態の検出装置のハードウェア構成を示す図である。

以下、図面を参照しながら本発明の実施形態を詳細に説明する。本実施形態では、ほぼ同じ空間を対象にして異なる時刻に取得された点群データの符号化情報を復号せずに用いて時系列方向の差分を推定する。これにより、これらの点群データ間においてずれが大きい領域を簡易に検出することができる。つまり、点群データが取得された空間内における構造物の変化を簡易に検出することができる。

（第１の実施形態）
図１は、第１の実施形態による検出装置１の構成を示すブロック図である。検出装置１は、記憶部１１と、入力部１２と、階層指定部１３と、取得部１４と、検出部１５とを備える。

記憶部１１は、第一符号化データ及び第二符号化データを含む各種データを記憶する。第一符号化データは第一点群データの符号化データであり、第二符号化データは第二点群データの符号化データである。点群データは、所定の空間領域において点が存在する座標値の集合のデータである。第一点群データと第二点群データは、同じ空間を対象にして異なる時刻に取得された点群データである。例えば、第一点群データ及び第二点群データは、ほぼ同じ空間を対象にして異なる時刻に取得された点群データから同じ空間を対象にして切り取られたデータである。符号化データは、点群データから生成される木構造データを算術符号化したデータである。木構造データは、上記の空間領域のうち点が含まれる分割された空間を８分木構造で表現したデータである。このように、符号化データは、点群データから生成される木構造データを表すデータである。

入力部１２は、データを入力する。入力は、他の装置からのデータの受信でもよく、他の装置又は記録媒体からのデータの読み出しでもよい。また、入力は、キーボードやタッチパネル等の既存の入力装置によるデータの入力を含んでもよい。入力部１２は、第一符号化データ及び第二符号化データを入力し、入力したこれらデータを記憶部１１に書き込む。

階層指定部１３は、第一符号化データと第二符号化データとの差分の有無の判定を行う対象の階層を指定する情報を取得部１４及び検出部１５に出力する。判定を行う対象の階層は、例えば、上限の階層及び下限の階層により示される。

取得部１４は、第一符号化データと、第二符号化データとのそれぞれから、各階層の各分割領域における点の情報を取得する。点の情報は、分割領域に含まれる一つ下の階層の各分割領域に点が含まれるか否かの情報である。

検出部１５は、判定を行う対象の階層毎に、取得部１４が第一符号化データから取得した分割領域の点の情報と第二符号化データから取得した分割領域の点の情報とを比較して指標値を算出する。指標値は、第一点群データと第二点群データとの間のデータ差分の大きさ表す。検出部１５は、算出した指標値に基づいて、空間における差異の有無を検出する。

図２～図４を用いて、符号化データを説明する。本実施形態において、点群データに含まれる各点の座標値は、ｘｙｚ座標における各成分の値、すなわち、ｘ座標値、ｙ座標値、及び、ｚ座標値により表される。

図２は、空間領域分割における親ブロックと子ブロックを示す図である。立方体の空間である親ブロックＢを、互いに直交する３方向（ｘ軸，ｙ軸，ｚ軸）のそれぞれで２等分することにより、親ブロックＢから８個の立方体の子ブロックＢ－０～Ｂ－７が生成される。親ブロックＢ及び子ブロックＢ－０～Ｂ－ｎはそれぞれ、ボクセルに相当する分割空間である。

図３は、点群データを含む空間領域の分割を示す図である。ブロックＢ０は、各辺が２^ｎの立方体である。演算処理の簡略化のため、点群データの座標値は相対座標系の座標値に変換される。具体的には、点群データの座標は、ｘ，ｙ，ｚの各成分の最小値が０になるように平行移動される。これにより、ブロックＢ０の一つの頂点の座標が（０，０，０）となる。ブロックＢ０のｘ＝２^ｎ、ｙ＝２^ｎ、ｚ＝２^ｎの各辺は、点を含まない。

ブロックＢ０を親ブロックとして図２に示す空間領域分割を行うと、８個の子ブロックであるブロックＢ１－０～Ｂ１－７が生成される。次に、ブロックＢ１－０～Ｂ１－７のうち、１個以上の点を含むブロックＢ１－ｉ（ｉは０以上７以下の整数）を親ブロックとして図２に示す空間領域分割を行うと、８個の子ブロックであるブロックＢ２－ｉ－０～Ｂ２－ｉ－７が生成される。点を含まないブロックＢ１－ｉについては、分割は行われない。

ブロックＢ２－ｉ－０～Ｂ２－ｉ－７のうち、１個以上の点を含むブロックＢ２－ｉ－ｊ（ｊは０以上７以下の整数）を親ブロックとして図２に示す空間領域分割が行われる。これにより、８個の子ブロックであるブロックＢ３－ｉ－ｊ－０～Ｂ３－ｉ－ｊ－７が生成される。さらに、１個以上の点を含む子ブロックを親ブロックとして空間領域分割を行う処理を、所定回繰り返す。なお、ｍ回目（ｍは１以上の整数）の分割により生成された子ブロックを、ｍ階層目のブロックと記載する。

図４は、８分木の例を示す図である。点群データは、図３のように分割された立体空間に対応した８分木（オクツリー）により表現される。最上位のノードＮ０は、ブロックＢ０に対応する。ノードＮ０は、１階層目の８つのノードＮ１－０～Ｎ１－７と接続される。ノードＮ１－ｉは、ブロックＢ１－ｉに対応する。点を含むブロックに対応したノードを、点を含むノードと記載し、点を含まないブロックに対応したノードを、点を含まないノードと記載する。

複数の点を含むノードＮ１－ｉは、２階層目の８つのノードＮ２－ｉ－０～Ｎ２－ｉ－７と接続される。ノードＮ２－ｉ－ｊは、ブロックＢ２－ｉ－ｊに対応する。点が含まれないブロックＢ１－ｉは分割されないため、そのブロックＢ１－ｉに対応したノードＮ１－ｉは、２階層目のノードとは接続されない。図４では、点が含まれないノードＮ１－０～Ｎ１－６は、２階層目のノードとは接続されない。また、点を含むノードＮ１－７は、２階層目のノードＮ２－７－０～Ｎ２－７－７と接続される。点が含まれないノードＮ２－７－０、Ｎ２－７－２～７は、３階層目のノードとは接続されない。点を含むノードＮ２－７－２は、３階層目の８つのノードＮ３－７－１－０～Ｎ３－７－１－７と接続される。

点群データからは、上記のように分割された空間領域に対応した木構造のノードが生成される。点を含むブロックに対応したノードについては、そのブロックを親ブロックとする子ブロックのそれぞれが点を含むか否かを表したブロック値が付与される。つまり、点を含むブロックに対応したノードには、そのノードの１階層下のノードそれぞれが点を含むか否かを表したブロック値が付与される。このブロック値は、式（１）のように表される。ｘ_ｋは、８つの子ブロックのうちｋ番目（ｋは０以上７以下の整数）の子ブロックに点が含まれているか否かを表す符号である。「１」は点を含むことを表し、「０」は点を含まないことを表す。

例えば、ブロックＢ０の子ブロックのうちブロックＢ１－２及びＢ１－７のみが点を含む場合、ブロックＢ０に対応したノードのブロック値は、ｆ（０，０，１，０，０，０，０，１）＝３３と表される。また、あるブロックの８つの子ブロックの全てが点を含んでいる場合、ブロック値は、ｆ（１，１，１，１，１，１，１，１）＝２５５と表される。このようにして、各ノードに、式（１）により点の位置を０から２５５までの値で表したブロック値が付与される。そして、親空間（親ノード）から順に、各ブロックに対応したノードに付与されたブロック値が可変長符号化される。符号化は、例えば、図４に示す上側及び左側のノードから順に行われる。

上記のように、点群データは、空間領域のうち点が含まれる分割空間を８分木構造で表現した木構造データに変換され、その木構造データを算術符号化して符号化データが生成される。また、符号化された情報には、相対座標系への変換の際に平行移動を行った量の情報が付加される。

図５は、検出装置１の処理を示すフロー図である。
検出装置１の入力部１２は、符号化データＡ及び符号化データＢを入力する（ステップＳ１１０）。符号化データＡは第一符号化データであり、符号化データＢは第二符号化データである。符号化データＡ及び符号化データＢは、異なる時刻に取得されたほぼ同じ空間の点群データから切り出された同じ空間の点群データの８分木構造を示すデータである。入力部１２は、符号化データＡ及び符号化データＢを記憶部１１に書き込む。

階層指定部１３は、ユーザにより指定された階層の上限Ｎ１（Ｎ１は０以上の整数）及び下限Ｎ２（Ｎ２はＮ１以上の整数）の情報を取得する。指定された階層は、データ差分のレベルを判定する対象である。データ差分のレベルは、指標値の一例である。階層指定部１３は、入力部１２により入力された階層の上限Ｎ１及び下限Ｎ２の情報を取得してもよく、記憶部１１に記憶された階層の上限Ｎ１及び下限Ｎ２の情報を読み出してもよい。階層指定部１３は、取得した階層の上限Ｎ１及び下限Ｎ２の情報を取得部１４及び検出部１５に出力する（ステップＳ１２０）。

取得部１４は、処理対象の階層ｎを、判定を行う対象の最上位（上限）の階層Ｎ１とする。取得部１４は、符号化データＡから階層ｎ（ｎ＝Ｎ１）の各ボクセルＢの８分木構造のブロック値ｆａを取得し、符号化データＢから階層Ｎ１の各ボクセルの８分木構造のブロック値ｆｂを取得する（ステップＳ１３０）。ブロック値ｆａ及びｆｂは、式（１）により表される。検出部１５は、階層ｎの同じ位置のボクセル毎に、ブロック値ｆａと、ブロック値ｆｂとを比較し、データ差分のレベルを決定する（ステップＳ１４０）。ステップＳ１４０の処理の詳細は、図６を用いて後述する。

取得部１４は、判定を行う対象の次の階層があるか否かを判定する（ステップＳ１５０）。取得部１４は、現在の処理対象の階層ｎが、ステップＳ１２０において取得された階層の下限Ｎ２に達していない場合、次の階層があると判断する（ステップＳ１５０：ＹＥＳ）。取得部１４は、処理対象の階層ｎを、一つ下の階層（ｎ＋１）に更新する。取得部１４は、符号化データＡから階層ｎの各ボクセルの８分木構造のブロック値ｆａを読み出し、符号化データＢから階層ｎの各ボクセルの８分木構造のブロック値ｆｂを読み込む（ステップＳ１６０）。

ステップＳ１５０の処理の後、検出装置１は、ステップＳ１４０からの処理を繰り返す。そして、取得部１４は、処理対象としている階層ｎが、階層の下限Ｎ２に達したと判定した場合（ステップＳ１５０：ＮＯ）、処理を終了する。

検出部１５は、各階層において算出したレベル値に基づいて、符号化データＡに符号化された点群データが撮影された時刻と、符号化データＢに符号化された点群データが撮影された時刻とにおいて、空間内に差異があるか否かを検出する。例えば、検出部１５は、閾値以上のレベル値が得られたボクセルに対応した部分空間に差異が生じていると判定する。

なお、元の点群データの空間領域が大きな場合、その空間領域は、符号化データが生成される単位空間に分割される。この単位空間は、図３におけるブロックＢ０に相当する。検出装置１は、単位空間のごとに図５の処理を行う。

図６は、図５のステップＳ１４０における詳細な処理を示すフロー図である。検出部１５は、階層ｎのボクセルのうち、未選択のボクセルを選択する（ステップＳ２１０）。選択されたボクセルを選択ボクセルと記載する。検出部１５は、ｋ＝０～７のそれぞれについて、選択ボクセルのブロック値ｆａのｋ番目の要素ｘ_ｋの値と、選択ボクセルのブロック値ｆｂのｋ番目の要素ｘ_ｋの値とが一致しているか否かを判断する。検出部１５は、一致していないと判断した要素の数に基づいてレベル値を決定する(ステップＳ２２０）。ここでは、検出部１５は、一致していない要素の数をレベル値とする。検出部１５は、符号化データＡと符号化データＢとの一方又は両方に、選択ボクセルのレベル値の情報を付加する。

検出部１５は、選択ボクセルを含む一つ上の階層（ｎ－１）のボクセルのレベル値を読み出す。検出部１５は、ステップＳ２２０において決定した選択ボクセルのレベル値と、一つ上の階層のボクセルのレベル値とを比較する（ステップＳ２３０）。取得部１４は、選択ボクセルのレベル値よりも、一つ上の階層のボクセルのレベル値のほうが大きいと判断した場合（ステップＳ２３０：ＹＥＳ）、選択ボクセルのレベル値を、一つ上の階層のボクセルのレベル値とする（ステップＳ２４０）。検出部１５は、ステップＳ２２０において符号化データＡと符号化データＢとの一方又は両方に付加したレベル値の情報を、一つ上の階層のボクセルのレベル値の情報に書替える。

検出部１５は、選択ボクセルのレベル値が一つ上の階層のボクセルのレベル値以上であると判断した場合（ステップＳ２３０：ＮＯ）、又は、ステップＳ２４０の処理の後、ステップＳ２５０の処理を行う。すなわち、検出部１５は、階層ｎに未選択のボクセルがあるか否かを判断する（ステップＳ２５０）。検出部１５は、未選択のボクセルがあると判断した場合（ステップＳ２５０：ＹＥＳ）、ステップＳ２１０からの処理を繰り返す。そして、検出部１５は、全てのボクセルを選択したと判断した場合（ステップＳ２５０：ＮＯ）、処理を終了する。検出装置１は、図５のステップＳ１５０の処理を行う。

本実施形態の検出装置１は、例えば、以下のようなケースに利用できる。保守業務の一つとして、電信柱の傾きを確認する業務がある。この業務を自動化する実施方法として、一般に次のようなものが検討されている。まず、ＬｉＤＡＲやＭＭＳなどにより、街中の様子を点群データとして取得する。解析装置は、取得された点群データを解析し、電信柱のデータを抽出する。解析装置は、この抽出された電信柱のデータを解析し、傾きに問題がないかを確認する。

このときに、点群データの全てを解析して電信柱のデータを抽出しようとすると、全データ内において電信柱のデータはその一部であるにも関わらず、全データ量が膨大であるため、その抽出処理にも時間がかかると想定される。そこで、検出装置１を用いることにより、全データから過去と差分がある領域のみを切り出すことが可能となる。解析装置は、検出装置１が切り出した領域の中から必要なデータを抽出し、抽出したデータを用いて解析処理を行う。よって、解析処理にかかる負荷及び時間を軽減することが可能になると期待される。要するに、保守対象（例えば、電信柱）を含む、所定の大きさの、ほぼ同じ現実空間の領域を表現し、かつ異なる時間に得られた点群を用いて本実施形態により差異を検出することで、現実空間で保守対象に過去から変化が起こったかを推定することができる。

（第２の実施形態）
第２の実施形態の検出装置は、第１の実施形態と同様に決定したレベルをユーザに提示する。第２の実施形態を、第１の実施形態との差分を中心に説明する。

図７は、第２の実施形態による検出装置１０の構成を示すブロック図である。検出装置１０は、記憶部１１と、入力部１２と、階層指定部１３と、取得部１４と、検出部１５と、出力部２１、表示部２２とを備える。検出装置１０が、図１に示す第１の実施形態の検出装置１と異なる点は、出力部２１及び表示部２２をさらに備える点である。

出力部２１は、第一符号化データ又は第二符号化データから得られる情報に、検出部１５が各ボクセルに付与したレベル値の情報を付加して出力する。具体的には、出力部２１は、第一符号化データ又は第二符号化データが表すボクセルに、そのボクセルについて付与されたレベルを表す色を重畳して出力する。出力は、表示部２２への表示でもよく、検出装置１０と接続される他の装置への表示でもよく、プリンタによる印刷でもよい。

表示部２２は、ＣＲＴ（Cathode Ray Tube）ディスプレイ、液晶ディスプレイ、有機ＥＬ（Electro Luminescence）ディスプレイ等の画像表示装置である。表示部２２は、データを表示する。

図８は、検出装置１０の処理を示すフロー図である。図８において図５に示す第１の実施形態の処理と同一の処理には同じ符号を付し、その説明を省略する。検出装置１０は、図５のステップＳ１１０～Ｓ１６０の処理を行う。

取得部１４は、処理対象としている階層ｎが、階層の下限Ｎ２に達したと判定した場合（ステップＳ１５０：ＮＯ）、出力部２１に処理を指示する。出力部２１は、符号化データＡ又は符号化データＢが示すボクセルに、検出部１５がそのボクセルに付与したレベル値に応じた色を重畳して、表示部２２に表示する（ステップＳ３１０）。ユーザは、表示されたボクセルの色によってずれが大きい領域を判断可能である。ユーザは、レベルが高いことを表す色のボクセルをずれが大きな領域と判断する（ステップＳ３２０）。

図９は、図８のステップＳ３１０において検出装置１０が表示する画面の例を示す図である。これらの図は、２つの隣接する単位空間のそれぞれについて、図８の処理を行った場合の表示の例を表示している。右側の単位空間については差分が検出されなかったため、出力部２１は、最上位の階層のボクセルを、差分なしを示す色により表示している。一方、出力部２１は、左側の単位空間については、階層化されたボクセルに、そのボクセルのレベル値に応じた色を重畳して表示している。

本実施形態により、空間内において経時的な変化が大きな箇所をユーザにわかりやすく提示することが可能となる。

（第３の実施形態）
第１及び第２の実施形態においては、複数の階層を対象として各ボクセルのレベル値を決定することが可能である。第３の実施形態では、一つの階層についてのみ各ボクセルのレベル値を決定する。第３の実施形態を、上述した実施形態との差分を中心に説明する。第３の実施形態の検出装置の構成は、図７に示す第２の実施形態の検出装置１０と同様である。

図１０は、第３の実施形態による検出装置１０の処理を示すフロー図である。図１０において、図５に示す処理、又は、図８に示す処理と同一の処理には同じ符号を付し、その詳細な説明を省略する。

検出装置１０の入力部１２は、符号化データＡ及び符号化データＢを入力する（ステップＳ１１０）。階層指定部１３は、ユーザにより指定された階層Ｎの情報を取得する（ステップＳ４１０）。階層指定部１３は、入力部１２により入力された階層Ｎを取得してもよく、記憶部１１に記憶された階層Ｎを読み出してもよい。

取得部１４は、符号化データＡから階層Ｎの各ボクセルＢの８分木構造のブロック値ｆａを取得し、符号化データＢから階層Ｎの各ボクセルの８分木構造のブロック値ｆｂを取得する（ステップＳ４２０）。検出部１５は、階層Ｎの同じ絶対位置のボクセル毎に、ブロック値ｆａと、ブロック値ｆｂとを比較し、データ差分のレベルを決定する（ステップＳ１４０）。すなわち、検出部１５は、図６の処理を、階層Ｎについて行う。

出力部２１は、符号化データＡ又は符号化データＢが示すボクセルに、検出部１５がそのボクセルに付与したレベル値に応じた色を重畳して、表示部２２に表示する（ステップＳ３１０）。ユーザは、レベルが高いことを表す色のボクセルをずれが大きな領域と判断する（ステップＳ３２０）。

第３の実施形態によれば、ユーザが知りたいずれの大きさに応じた階層を指定することにより、第２の実施形態よりも処理の負荷を軽減して、空間内において経時的な変化が大きな箇所を特定することが可能となる。

なお、上記においては、立方体の親ブロックを８つの立方体の子ブロックに分割しているが、親ブロック及び子ブロックは立方体でなくてもよい。例えば、親ブロックがｎ個の子ブロックに分割される場合、上述のように８分木構造で表現した木構造データに代えて、点が含まれる空間領域をｎ分木構造で表現したｎ分木構造データが用いられる。

また、上記においては、符号化データＡと符号化データＢとが同じ空間に対応している場合を例に説明したが、符号化データＡが対象とする空間と第二符号化データＢが対象とする空間とにずれがあってもよい。この場合、取得部１４は、符号化データＡが示す８分木データと、符号化データＢが示す８分木データとを、符号化データＡが対象とする空間領域Ａと符号化データＢが対象とする空間領域Ｂとを含んだ空間領域Ｃの８分木データに変換してから、上記の処理を行う。この場合、取得部１４は、空間領域Ｃの８分木データを生成し、生成した８分木データにおける空間領域Ａに相当する箇所を、符号化データＡが示す８分木データに置き換える。検出装置１、１０は、この置き換えられた８分木データを上記における符号化データＡとして用いる。同様に、取得部１４は、空間領域Ｃの８分木データにおける空間領域Ｂに相当する箇所を、符号化データＢが示す８分木データに置き換える。検出装置１、１０は、この置き換えられた８分木データを、上記における符号化データＢとして用いる。

上述した実施形態における検出装置１、１０の機能をコンピュータで実現するようにしてもよい。その場合、この機能を実現するためのプログラムをコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録して、この記録媒体に記録されたプログラムをコンピュータシステムに読み込ませ、実行することによって実現してもよい。なお、ここでいう「コンピュータシステム」とは、ＯＳや周辺機器等のハードウェアを含むものとする。また、「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、フレキシブルディスク、光磁気ディスク、ＲＯＭ、ＣＤ－ＲＯＭ等の可搬媒体、コンピュータシステムに内蔵されるハードディスク等の記憶装置のことをいう。さらに「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、インターネット等のネットワークや電話回線等の通信回線を介してプログラムを送信する場合の通信線のように、短時間の間、動的にプログラムを保持するもの、その場合のサーバやクライアントとなるコンピュータシステム内部の揮発性メモリのように、一定時間プログラムを保持しているものも含んでもよい。また上記プログラムは、前述した機能の一部を実現するためのものであってもよく、さらに前述した機能をコンピュータシステムにすでに記録されているプログラムとの組み合わせで実現できるものであってもよい。

検出装置１、１０のハードウェア構成例を説明する。図１１は、検出装置１、１０のハードウェア構成例を示す装置構成図である。検出装置１、１０は、プロセッサ７１と、記憶部７２と、通信インタフェース７３と、ユーザインタフェース７４とを備える。

プロセッサ７１は、演算や制御を行う中央演算装置である。プロセッサ７１は、例えば、ＣＰＵである。プロセッサ７１は、記憶部７２からプログラムを読み出して実行する。検出装置１、１０の機能の一部は、ＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）やＰＬＤ（Programmable Logic Device）やＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）等のハードウェアを用いて実現されてもよい。記憶部７２は、さらに、プロセッサ７１が各種プログラムを実行する際のワークエリアなどを有する。通信インタフェース７３は、他装置と通信可能に接続するものである。ユーザインタフェース７４は、キーボード、ポインティングデバイス（マウス、タブレット等）、ボタン、タッチパネル等の入力装置や、ディスプレイなどの表示装置である。ユーザインタフェース７４により、人為的な操作が入力される。例えば、ユーザインタフェース７４により、上限の階層の情報及び下限の階層の情報が入力される。

検出装置１、１０のそれぞれを、ネットワークに接続される複数のコンピュータ装置により実現してもよい。この場合、検出装置１、１０の各機能部を、これら複数のコンピュータ装置のいずれにより実現するかは任意とすることができる。また、同一の機能部を複数のコンピュータ装置により実現してもよい。

上述した実施形態によれば、検出装置は、取得部と、検出部とを備える。取得部は、第一点群データを複数の階層からなる木構造の点の情報に符号化した第一符号化データと、第一点群データとほぼ同じ空間について異なる時刻に取得された第二点群データを複数の階層からなる木構造の点の情報に符号化した第二符号化データとのそれぞれから、所定の階層における点の情報を取得する。検出部は、取得部が取得した情報に基づいて所定の階層における第一符号化データと第二符号化データとの間のデータ差分の大きさ表す指標値を算出し、算出した指標値に基づいて空間における差異の有無を検出する。

検出部は、所定の階層のボクセルごとに指標値を算出してもよい。検出部は、ボクセルの指標値を、当該ボクセルの一つ下の階層の第一符号化データと、当該ボクセルの一つ下の階層の第二符号化データとの差異に基づいて算出してもよい。

また、検出部は、所定の範囲の階層のボクセルについて指標値を算出してもよい。検出部は、あるボクセルについて算出した指標値が、そのボクセルを含む一つ上の階層のボクセルの指標値よりも小さいデータ差分を表す場合、そのボクセルの指標値を、一つ上の階層のボクセルの指標値に変更する。

また、検出装置は、出力部をさらに備えてもよい。出力部は、第一符号化データ又は第二符号化データが示すボクセルに、そのボクセルについて算出された指標値に応じた色を重畳して表示部に表示する。

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、具体的な構成はこれら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。

１…検出装置、１０…検出装置、１１…記憶部、１２…入力部、１３…階層指定部、１４…取得部、１５…検出部、２１…出力部、２２…表示部、７１…プロセッサ、７２…記憶部、７３…通信インタフェース、７４…ユーザインタフェース

Claims (7)

1. 第一点群データを複数の階層からなる木構造の点の情報に符号化した第一符号化データと、前記第一点群データとほぼ同じ空間について異なる時刻に取得された第二点群データを複数の階層からなる木構造の点の情報に符号化した第二符号化データとのそれぞれから、所定の階層における点の情報を取得する取得ステップと、
   前記取得ステップにおいて取得した情報に基づいて前記所定の階層における前記第一符号化データと前記第二符号化データとの間のデータ差分の大きさ表す指標値を算出し、算出した前記指標値に基づいて前記空間における差異の有無を検出する検出ステップと、
   を有する検出方法。
2. 前記検出ステップにおいては、前記所定の階層のボクセルごとに前記指標値を算出する、
   請求項１に記載の検出方法。
3. 前記検出ステップにおいては、前記ボクセルの前記指標値を、当該ボクセルの一つ下の階層の前記第一符号化データと、当該ボクセルの一つ下の階層の前記第二符号化データとの差異に基づいて算出する、
   請求項２に記載の検出方法。
4. 前記検出ステップにおいては、所定の範囲の階層のボクセルについて前記指標値を算出し、前記ボクセルの前記指標値が当該ボクセルを含む一つ上の階層のボクセルの指標値よりも小さいデータ差分を表す場合、前記ボクセルの前記指標値を、一つ上の階層の前記ボクセルの指標値に変更する、
   請求項３に記載の検出方法。
5. 前記第一符号化データ又は前記第二符号化データが示すボクセルに、前記ボクセルについて算出された前記指標値に応じた色を重畳して表示する表示ステップをさらに有する、
   請求項２から請求項４のいずれか一項に記載の検出方法。
6. 第一点群データを複数の階層からなる木構造の点の情報に符号化した第一符号化データと、前記第一点群データとほぼ同じ空間について異なる時刻に取得された第二点群データを複数の階層からなる木構造の点の情報に符号化した第二符号化データとのそれぞれから、所定の階層における点の情報を取得する取得部と、
   前記取得部が取得した情報に基づいて前記所定の階層における前記第一符号化データと前記第二符号化データとの間のデータ差分の大きさ表す指標値を算出し、算出した前記指標値に基づいて前記空間における差異の有無を検出する検出部と、
   を備える検出装置。
7. コンピュータに、
   請求項１から請求項５のいずれか一項に記載の検出方法を実行させるためのプログラム。

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