データの切り出し

- 3Dレーザースキャナ・データ処理 - 　 2004/10/16　(株)数理設計研究所　名倉裕

　「不要なデータ点を削除して必要な点を残す」
　レーザースキャナ測定データを処理する最初の一歩です。

● データ切り出し／削除の必要性

　高速スキャナは、必要範囲の外側も測定範囲に含める事が多いため、半数以上のデータ点群が不要です。
　測定地点の近傍は特にデータ密度が高くて、一部を除いて使いません。これを除くとデータ点数は半減します。
　遠景も不要な範囲が多く、データ処理、観察の邪魔になります。　

	● 例橋の上から川原を測定しました。 → 拡大図
	左図は、データ点群の平面図です。（色は標高：低=赤→黄→緑→青=高） → 拡大図赤い部分が川原を示していますが、どこが何とは分かりにくくなっています。全データ点数、約400万点。測定地点近傍１０ｍ以内：　約163万点（橋上）。
	左図は、橋、川沿いの建物、遠景を削除した川原だけのデータ平面図です。。データ点数　123万点。 → 拡大図この間の操作は、Ｚ座標（相対標高）-3m以上を削除しただけです。

● 切り出し道具

　不要部を除くとデータ点は減って、見やすく、扱いやすくなります。
　このために必要な道具の機能は次の通りです。

Ｘ、Ｙ、Ｚ、各軸の最小値、最大値の設定と設定範囲外の削除。
距離(R)、水平角(φ)、垂直角(θ)、各要素の最小値、最大値の設定と設定範囲外の削除。
Ｘ、Ｙ、Ｚ、各軸周りの回転。
Ｘ、Ｙ、Ｚ、各軸に沿った移動。

　以上の機能は、MAD3Dシステム、File3D.exe で実現しています。（上図は Fike3D.exe に拠る）
　最も多く使うユーティリティ・ソフトウェアです。
　機能4 は、データの切り出しではあまり使いません。主にデータ座標合成で使います。

　「多角形で範囲を設定して、その外（又は内）を削除する」という機能はありません。
　ですから、斜めに切るのは図を回転させて切ります。
　多角形の範囲設定は、凹凸多角形で実現したい機能です。

● 不要範囲のデータ

　不要なら測定時に範囲を狭く設定すれば良い。
　後で削除するより効率的で、測定時間も短くできます。

　なぜ範囲外まで測定するか。
　範囲外のデータが基準点に使えるからです。　

　複数の地点から測定すると、測定地点の数だけ座標系ができます。
　座標系はレーザースキャナを原点とした、測定毎に固有の座標系です。
　測定後、座標を一致させて単一座標系のデータを作るために、基準点が必要です。
　基準点は複数の測定地点から見えなくてはならず、１つの測定地点当たり３ヶ所以上を必要とします。
　測定対象内だけでは、この条件を満たすのは容易でなく、範囲外までデータがあると容易になります。

　ですから、測定対象を解析するために削除されたデータ点群は、座標合成のために注目され、活用されます。基準点の切り出しにも、File3D.exe を活用します。

以上