测量对象物的上表面推测方法、引导信息显示装置以及起重机制造方法及图纸

基于由激光扫描仪获取到的与测量对象物的上表面对应的点云数据，推测测量对象物的上表面。吊装物(W)以及地物(C)的上表面推测方法包括：点云数据获取工序，通过激光扫描仪(62)，从吊装物(W)以及地物(C)的上方在包括吊装物(W)和地物(C)的吊装物区域(WA)获取点云数据(P)；群组分配工序，通过数据处理部(70)将吊装物区域(WA)以层状分割为在铅垂方向具有规定的厚度(d)的多个群组，将所获取到的点云数据(P)分配到多个群组；上表面推测工序，通过数据处理部(70)，基于分配到多个群组的点云数据(P)，按每个群组来推测吊装物(W)和地物(C)的上表面。

Upper surface extrapolation method, guiding information display device and crane of measuring object

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】测量对象物的上表面推测方法、引导信息显示装置以及起重机
本专利技术涉及测量对象物的上表面推测方法、使用该方法的引导信息显示装置以及具备引导信息显示装置的起重机的技术。
技术介绍
以往，已知有基于由激光扫描仪获取到的测量对象物的点云数据来获取该测量对象物的三维形状的技术。这样的技术例如是以下的专利文献1～3所公开那样。在专利文献1～3中，作为用于制作以三维地表现作为测量对象物的地物的形状的三维地图的技术，公开有对表现多个地物等的形状的三维点云进行分析的三维点云分析方法涉及的技术。在专利文献1～3记载的三维点云分析方法中，首先，准备三维点云数据，三维点云数据保存有用于表现、分析多个地物的外形而设定的三维坐标空间中的位置坐标以及推测为存在该点的面的法线向量。而且，通过对三维点云数据进行主分量分析来确定假定的重力方向，将具有沿着该方向的法线向量的点排除，由此提取侧面点云。还有，将点间距离近的点彼此建立群组，由此将点云按建物单位而分开，决定每个建物的侧面。关于这样得到的各侧面进行主成份分析，由此求出法线向量，通过对法线向量彼此进行矢积的加权平均，来求出重力方向。这样的专利文献1～3记载的三维点云分析方法中，使用表现多个地物的广域的三维点云数据，通过使用称为主成份分析的统计手法，来决定每个建物的侧面。现有技术文献专利文献专利文献1：日本特开2014-186565号公报专利文献2：日本特开2014-186566号公报专利文献3：日本特开2014-186567号公报专利技术要解决的问题专利文献1～3中记载的以往技术是在飞机等安装激光扫描仪并根据一边在高空飞行一边获取到的点云数据来生成三维地图的技术，因此获取与测量对象物的侧面对应的点云数据，据此决定包括测量对象物的上表面的立体形状。在获取与测量对象物的侧面对应的点云数据的情况下，优选为改变测量方向而进行多次测量，另外，在测量对象物密集的情况下，也存在无法从高空顺利获取与测量对象物的侧面对应的点云数据的情况。因此，专利文献1～3记载的以往技术中，虽然能够推测测量对象物的上表面，但用于推测上表面的计算复杂，另外点云数据的获取也麻烦。另一方面，期望开发如下的技术：从高空进行差不多一次测量就能够可靠地获取与测量对象物的上表面对应的点云数据，从而仅使用与测量对象物的上表面对应的点云数据，就能够推测测量对象物的上表面。
技术实现思路
本专利技术是鉴于这样的现状问题而做出的，目的在于提供能够基于由激光扫描仪获取到的与测量对象物的上表面对应的点云数据来推测测量对象物的上表面的测量对象物的上表面推测方法、使用该方法的引导信息显示方法以及起重机。用于解决问题的方案本专利技术要解决的问题如以上那样，接着说明用于解决该问题的技术方案。即，本专利技术涉及的测量对象物的上表面推测方法，其特征在于，包括：点云数据获取工序，通过激光扫描仪，从测量对象物的上方，在包括所述测量对象物的区域获取点云数据；群组分配工序，通过对所述点云数据进行运算处理的数据处理机构，将所述区域以层状分割为在铅垂方向具有规定的厚度的多个群组，将所获取到的所述点云数据分配到所述多个群组；以及上表面推测工序，通过所述数据处理机构，基于分配到所述多个群组的所述点云数据，按每个所述群组来推测所述测量对象物的上表面。根据这样构成的测量对象物的上表面推测方法，能够基于由激光扫描仪获取到的与测量对象物的上表面对应的点云数据来推测测量对象物的上表面。该情况下，能够在短时间内推测上表面，进而能够实时地推测测量对象物的上表面。另外，本专利技术涉及的测量对象物的上表面推测方法，其特征在于，包括：标高值差异计算工序，通过所述数据处理机构，计算在所述上表面推测工序中推测出的所述上表面中，属于一个所述群组的所述上表面即基准上表面与属于所述一个群组之外的其它所述群组的所述上表面即附近上表面之间的标高值的差异；重合检测工序，在所述标高值的差异为规定的阈值以下的情况下，在由所述激光扫描仪照射的激光的侧线方向上，对所述基准上表面与所述附近上表面的重合进行检测；以及平面耦合工序，在检测出所述重合的情况下，在所述基准上表面上耦合所述附近上表面，更新所述基准上表面。根据这样构成的测量对象物的上表面推测方法，对于上表面为倾斜面的测量对象物，能够基于由激光扫描仪获取到的与测量对象物的上表面对应的点云数据，推测测量对象物的上表面。由此，能够对于有各种形态的测量对象物，推测上表面。另外，本专利技术涉及的测量对象物的上表面推测方法，其特征在于，在所述平面耦合工序之后，通过所述数据处理机构，搜索相对于进行了更新的所述基准上表面而言所述标高值的差异成为规定的阈值以下的新的所述附近上表面，在发现了所述标高值的差异成为规定的阈值以下的新的所述附近上表面的情况下，再次依次进行所述重合检测工序、所述平面耦合工序。根据这样构成的测量对象物的上表面推测方法，能够不使用统计学方法，就基于由激光扫描仪获取到的与测量对象物的上表面对应的点云数据，在更短时间内推测测量对象物的上表面。另外，本专利技术涉及的测量对象物的上表面推测方法，其特征在于，其中的所述上表面推测工序包括：两点选择工序，通过所述数据处理机构，根据由激光扫描仪从测量对象物的上方获取的包括所述测量对象物的区域中的所述点云数据，提取所述区域的在铅垂方向上的规定的厚度内所包括的所述点云数据，从所提取出的所述点云数据中，选择两个点；点间距离计算工序，计算所述两个点的点间距离；两点平面视同工序，在所计算出的所述点间距离为规定的阈值以下的情况下，视为所述两个点是处于同一平面上的两点；重心计算工序，计算被视为处于同一平面上的各点的重心；附近点搜索工序，搜索与所述重心之间的距离为所述阈值以下的点即附近点；以及附近点平面视同工序，在发现了所述附近点时，将所述附近点视为是与所述被视为处于同一平面上的各点处于同一平面上的点，其中，每当检测所述附近点时，重复依次进行所述重心计算工序、所述附近点搜索工序、所述附近点平面视同工序，并且获取被视为处于同一平面上的多个点，基于所述多个点，推测所述测量对象物的上表面。根据这样构成的测量对象物的上表面推测方法，能够基于由激光扫描仪获取到的与测量对象物的上表面对应的点云数据，不使用统计学方法，就推测测量对象物的上表面。另外，本专利技术涉及的引导信息显示装置，其特征在于，具备：数据获取部，其具备相机和激光扫描仪，该相机从测量对象物的上方拍摄至少包括所述测量对象物和地表的区域的影像，该激光扫描仪在所述区域从所述测量对象物的上方获取点云数据；数据处理部，其基于由所述数据获取部的激光扫描仪获取到的所述点云数据，推测所述测量对象物的上表面，生成将所述测量对象物的上表面包围的引导框；以及数据显示部，其显示将由所述数据处理部生成的所述引导框和由所述相机拍摄到的所述影像重叠得到的引导信息，其中，所述数据处理部将所述区域以层状分割为在铅垂方向具有规定的厚度的多个群组，将所获取到的所述点云数据分配到所述多个群组本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种测量对象物的上表面推测方法，其特征在于，包括：/n点云数据获取工序，通过激光扫描仪，从测量对象物的上方，在包括所述测量对象物的区域中获取点云数据；/n分配群组分配工序，通过对所述点云数据进行运算处理的数据处理机构，将所述区域以层状分割为在铅垂方向具有规定的厚度的多个群组，将所获取到的所述点云数据分配到所述多个群组中；以及/n上表面推测工序，通过所述数据处理机构，基于分配到所述多个群组的所述点云数据，按每个所述群组来推测所述测量对象物的上表面。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20170721 JP 2017-1421951.一种测量对象物的上表面推测方法，其特征在于，包括：
点云数据获取工序，通过激光扫描仪，从测量对象物的上方，在包括所述测量对象物的区域中获取点云数据；
分配群组分配工序，通过对所述点云数据进行运算处理的数据处理机构，将所述区域以层状分割为在铅垂方向具有规定的厚度的多个群组，将所获取到的所述点云数据分配到所述多个群组中；以及
上表面推测工序，通过所述数据处理机构，基于分配到所述多个群组的所述点云数据，按每个所述群组来推测所述测量对象物的上表面。


2.根据权利要求1所述的测量对象物的上表面推测方法，其特征在于，包括：
标高值差异计算工序，通过所述数据处理机构，计算在所述上表面推测工序推测出的所述上表面中，属于一个所述群组的所述上表面即基准上表面与属于所述一个群组之外的其它所述群组的所述上表面即附近上表面之间的标高值的差异；
重合检测工序，在所述标高值的差异为规定的阈值以下的情况下，在由所述激光扫描仪照射的激光的侧线方向上，对所述基准上表面与所述附近上表面的重合进行检测；以及
平面耦合工序，在检测到所述重合的情况下，在所述基准上表面上耦合所述附近上表面，更新所述基准上表面。


3.根据权利要求2所述的测量对象物的上表面推测方法，其特征在于，
通过所述数据处理机构，在所述平面耦合工序之后，搜索相对于进行了更新的所述基准上表面而言的所述标高值的差异为规定的阈值以下的新的所述附近上表面，在发现了所述标高值的差异为规定的阈值以下的新的所述附近上表面的情况下，进一步依次进行所述重合检测工序和所述平面耦合工序。


4.根据权利要求1至权利要求3中的任一项所述的测量对象物的上表面推测方法，其特征在于，
所述上表面推测工序包括：
两点选择工序，通过所述数据处理机构，从通过激光扫描仪从测量对象物的上方获取的包括所述测量对象物的区域中的所述点云数据中，提取所述区域的在铅垂方向上的规定的厚度内所包括的所述点云数据，从所提取出的所述点云数据中选择两个点；
点间距离计算工序，计算所述两个点的点间距离；
两点平面视同工序，在所计算出的所述点间距离为规定的阈值以下的情况下，将所述两个点视为是处于同一平面上的两点；
重心计算工序，计算被视为处于同一平面上的各点的重心；
附近点搜索工序，搜索与所述重心之间的距离为所述阈值以下的点即附近点；以及
附近点平面视同工序，在发现了所述附近点时，将所述附近点视为是与所述被视为处于同一平面上的各点处于同一平面上的点，
其中，每当检测所述附近点时，重复依次进行所述重心计算工序、所述附近点搜索工序、以及所述附近点平面视同工序，并且获取被视为处于同一平...

【专利技术属性】
技术研发人员：小阪孝幸，石川岩，洼田谕，田中成典，中村健二，山本雄平，中原匡哉，
申请(专利权)人：株式会社多田野，学校法人关西大学，
类型：发明
国别省市：日本;JP