JP2017026488A - 距離計測装置、距離計測システム、距離計測方法及び距離計測プログラム - Google Patents

Abstract

【課題】精度を向上させた距離計測装置、距離計測システム、距離計測方法及び距離計測プログラムを提供する。【解決手段】実施形態によれば、取得部と処理部とを含む距離計測装置が提供される。前記取得部は、対象物の３次元形状を表す複数の面に関する形状データを取得する。前記処理部は、前記複数の面上から基準点及び測定点を選択し、前記基準点を含む前記複数の面の一部の形状を表す基準面を算出し、前記基準面と前記測定点との間の距離を算出する。【選択図】図１

Description

本発明の実施形態は、距離計測装置、距離計測システム、距離計測方法及び距離計測プログラムに関する。

例えば、道路上の構造物や通路内部の構造物に関する３次元的な距離（構造物の寸法など）を測定する距離計測装置がある。このような距離計測装置において、測定の精度を向上させることが望まれる。

特開２００９−１５７３０号公報

本発明の実施形態は、精度を向上させた距離計測装置、距離計測システム、距離計測方法及び距離計測プログラムを提供する。

本発明の実施形態によれば、取得部と処理部とを含む距離計測装置が提供される。前記取得部は、対象物の３次元形状を表す複数の面に関する形状データを取得する。前記処理部は、前記複数の面上から基準点及び測定点を選択し、前記基準点を含む前記複数の面の一部の形状を表す基準面を算出し、前記基準面と前記測定点との間の距離を算出する。

実施形態に係る距離計測装置を示すブロック図である。 実施形態に係る距離計測装置の処理を示すフローチャートである。 実施形態に係る距離測定システムを示す模式図である。 図４（ａ）〜図４（ｄ）は、形状データ及び画像データを示す模式図である。 図５（ａ）及び図５（ｂ）は、形状データ及び画像データの表示を示す模式図である。 図６（ａ）及び図６（ｂ）は、実施形態に係る距離計測装置の表示部を示す模式図である。 図７（ａ）及び図７（ｂ）は、形状データ上の点を指定する方法を示す模式図である。 図８（ａ）及び図８（ｂ）は、基準点及び測定点の選択方法を示す模式図である。 図９（ａ）〜図９（ｃ）は、基準面の設定を示す模式図である。 基準面推定部の処理を示すフローチャートである。 基準面と測定点との間の距離の計測方法を示す模式図である。 基準面と測定点との間の距離の計測方法を示す模式図である。 基準面の設定を示す模式図である。 第１表示画像を示す模式図である。

以下に、各実施の形態について図面を参照しつつ説明する。
なお、図面は模式的または概念的なものであり、各部分の厚みと幅との関係、部分間の大きさの比率などは、必ずしも現実のものと同一とは限らない。また、同じ部分を表す場合であっても、図面により互いの寸法や比率が異なって表される場合もある。
なお、本願明細書と各図において、既出の図に関して前述したものと同様の要素には同一の符号を付して詳細な説明は適宜省略する。

図１は、実施形態に係る距離計測装置を例示するブロック図である。
図２は、実施形態に係る距離計測装置の処理を例示するフローチャートである。
本実施形態に係る距離計測装置１は、例えば、対象物の寸法（長さ）の計測に用いられる３次元物体寸法計測装置である。距離計測装置１は、対象物の３次元形状を表す形状データ（メッシュデータ）を取得する。形状データ（メッシュデータ）は、対象物の３次元形状を近似する複数の面（メッシュ）の情報を含む。距離計測装置１は、このような形状データに基づいて、複数の面上の２つの位置の間の距離を算出する。これにより、対象物の例えば任意の部分の寸法を得ることができる。

図１に表したように、距離計測装置１は、処理部１０と、取得部１１と、表示部１１０と、を含む。
処理部１０は、操作受付部１０２と、フレーム選択部１０３と、メッシュ指定部１０４と、基準面推定部１０５と、測定部１０６と、結果保持部１０７と、制御部１０９と、を含む。取得部１１は、メッシュ取得部１０１と、画像取得部１０８と、を含む。

処理部１０及び取得部１１に含まれる各ブロックには、ＣＰＵ（Central Processing Unit）やメモリなどを含む演算装置を用いることができる。例えば、処理部１０の一部または全部には、ＬＳＩ（Large Scale Integration）等の集積回路またはＩＣ（Integrated Circuit）チップセットを用いることができる。図示した各ブロックに個別の回路を用いてもよいし、一部または全部を集積した回路を用いてもよい。各ブロック同士が一体として設けられてもよいし、一部のブロックが別に設けられてもよい。また、各ブロックのそれぞれにおいて、その一部が別に設けられてもよい。集積化には、ＬＳＩに限らず、専用回路または汎用プロセッサを用いてもよい。また、取得部１１は、有線または無線を介して外部と通信する入出力インターフェースや入出力端子であってもよい。

図示した各ブロックは、通信網を介して、直接的、または間接的に、相互に通信可能な形態であってもよい。例えば、各ブロックは、データを相互に送受信することが可能である。通信網の種類は、任意である。例えば、各ブロックは、建物内に設置されたＬＡＮ（Local Area Network）を介して、相互に通信可能な形態であってもよい。また、各ブロックは、インターネット等のネットワーク（クラウド等）を介して、相互に通信可能な形態であってもよい。なお、実施形態の説明において例示するブロック図は、実施形態に係る装置の要部構成の一例であり、必ずしも実際のプログラムモジュールの構成とは一致しない場合がある。各ブロックは、別々の装置であって、別々に設置されていてもよい。

表示部１１０は、例えば、画像を表示可能なディスプレイである。表示部１１０には、例えば、液晶ディスプレイなどの任意の表示装置を用いることができる。

図１及び図２に表したように、ステップＳ２０１において、メッシュ取得部１０１は、対象物の３次元形状を表す形状データ（メッシュデータ）を取得する。画像取得部１０８は、対象物の複数の画像を取得する。各画像は、複数の視点位置においてカメラによって撮像された対象物の画像である。なお、カメラが対象物を撮像したときの、カメラの位置を視点位置と呼ぶ。つまり、各画像は、各視点位置から見た対象物の画像である。形状データの測定及び対象物の画像の撮像については、後述する。

ステップＳ２０２において、使用者は、操作受付部１０２を介して、複数の視点位置の中のいずれかを選択する。すなわち、操作受付部１０２は、視点位置を選択する操作に関する情報（以下、位置選択情報という）を取得する。その後、フレーム選択部１０３は、位置選択情報に基づいて、選択された視点位置の情報を出力する。さらに、フレーム選択部１０３は、選択された視点位置の情報を保持（記憶）する。

ステップＳ２０３において、選択された視点位置から撮像された撮像画像が画像取得部１０８から出力される。これにより、制御部１０９は、選択された視点位置に対応する撮像画像を取得する。制御部１０９は、取得した撮像画像と、その他の表示要素と、を合成した表示画像を生成する。表示部１１０は、生成された表示画像を表示する。

ステップＳ２０４において、後述する基準面が既に選択されている場合には、次にステップＳ２０８が実施される。基準面が選択されていない場合には、次にステップＳ２０５が実施される。ステップＳ２０４が初めて実施された場合には、基準面が選択されていないので、ステップＳ２０５が実施される。

ステップＳ２０５において、使用者は、表示部１１０に表示された画像上において、基準面に利用される位置を操作受付部１０２を介して入力する。すなわち、操作受付部１０２は、形状データ上（複数の面上）の点を選択する操作に関する情報（第１操作情報）を取得する。基準面に利用される位置として選択される点を、以下では基準点という。メッシュ指定部１０４は、基準点を選択する操作に関する情報（第１操作情報）に基づいて、形状データ上の選択された基準点の指定（特定）を行う。

ステップＳ２０６において、基準面推定部１０５は、基準面の推定（算出）を行う。ここで、基準面は、選択された基準点の近傍のメッシュを近似する面である。すなわち、基準面は、形状データの複数の面の一部の形状を表す面であり、当該一部は、基準点を含む。

ステップＳ２０７において、推定された基準面が結果保持部１０７に記録される。

ステップＳ２０８において、使用者は、表示部１１０に表示された画像上において、基準面からの距離が測定される位置を操作受付部１０２を介して入力する。すなわち、操作受付部１０２は、形状データ上（複数の面上）の点を選択する操作に関する情報（第２操作情報）をさらに取得する。基準面からの距離が測定される位置として選択される点を、以下では測定点という。メッシュ指定部１０４は、測定点を選択する操作に関する情報（第２操作情報）に基づいて、形状データ上の選択された測定点の指定（特定）を行う。

ステップＳ２０９において、指定された測定点が結果保持部１０７に記録される。

ステップＳ２１０において、測定部１０６は、形状データ上で選択された基準面と測定点との間の距離の測定（算出）を行う。

ステップＳ２１１において、測定結果が結果保持部１０７に記録される。すなわち、結果保持部は、基準面の情報と、測定点の情報と、算出された距離の情報と、を保持する。

その後、使用者の指示に基づき、測定点を再度選択する場合はステップＳ２０８が実行され、基準面を再度選択する場合はステップＳ２０５が実行され、フレーム（視点）を再度選択する場合は、ステップＳ２０２が実行される。

結果保持部１０７に記録された内容は、制御部１０９によって画面表示要素と組み合わせられ、表示部１１０によって表示される。例えば、基準面、測定点、及び、距離を測定するための測定点から基準面への垂線、などは、選択された視点位置から撮像された撮像画像に重畳されて観察可能な形で使用者に提示される。

以上説明したように、距離計測装置１の取得部１１は、対象物の形状データと、対象物の複数の画像と、を取得する。そして、処理部１０は、使用者によって入力された操作情報（第１、２操作情報）に基づいて、形状データの複数の面上から基準点および測定点の選択（特定）を行い、基準面を算出し、基準面と測定点との間の距離を算出する。これにより、使用者は、対象物の各部分の寸法（長さ）等を得ることができる。

以下に、上記の各処理における例について、さらに説明する。
以下の例では、対象物がエレベータ昇降路（以下、単に「昇降路」という場合がある）及びその内部に設けられた部材等である場合について説明する。但し、対象物は、昇降路に限られず、任意の物体でよい。例えば、対象物は、通路など、壁面に区画された空間及びその内部である。対象物は、トンネルや建造物などであってもよい。

（形状データ及び画像データの取得方法）
図３は、実施形態に係る距離測定システムを例示する模式図である。
図３に表したように、実施形態に係る距離測定システムは、計測器３２（センサ）と、距離計測装置１と、を含む。前述の形状データ及び前述の複数の画像（画像データ）は、計測器３２によって取得される。計測器３２は、レーザ距離計３３と、撮像機３４（カメラ）と、を含む。図３は、昇降路３０内の形状データ及び画像データの取得方法を例示している。

レーザ距離計３３には、例えばレーザレンジファインダ等の測域センサが用いられる。レーザ距離計３３は、対象物にレーザ光を照射し、レーザ光の反射光を測定する。これにより、レーザ距離計３３は、レーザ距離計３３と対象物との間の距離を測定する。レーザ距離計３３は、例えば、対象物上の複数の点（領域）にレーザ光を照射する。これにより、レーザ距離計３３は、対象物上の複数の点のそれぞれとレーザ距離計３３との間の距離を測定する。撮像機３４には、カラーの画像を撮像可能なカメラが用いられる。例えば、レーザ距離計３３と撮像機３４との位置関係は、予め規定されており、校正されている。例えば、撮像機３４の撮像範囲は、レーザ距離計３３の計測範囲と重複している。

昇降路３０内には、昇降路３０内を上下に移動可能なエレベータ籠（以下、単に「籠」という場合がある）３１が設けられている。撮像機３４とレーザ距離計３３とは、籠３１に設置される。籠３１を移動させながら、撮像機３４によって昇降路内を連続的に撮影する。これにより、複数の視点位置から撮像された複数の画像が得られる。同様に、籠３１を移動させながら、レーザ距離計３３と昇降路３０内の各部分との間の距離を測定する。この測定結果は、対象物の形状に関する点群データとなる。撮像機３４の画像及びレーザ距離計３３の点群データは、計測器３２内の記憶媒体に一時的に記録される。または、画像及び点群データは、有線通信または無線通信などの伝送手段を介して、距離計測装置１の画像取得部１０８及びメッシュ取得部１０１に入力される。レーザ距離計３３で取得された点群データは、前述の形状データに変換される。使用者３５は、距離計測装置１を介して、取得された形状データ及び画像データに対する作業を行う。

形状データ及び画像データの取得は、１回の作業ですべて行われてもよい。または、複数の作業によって得られる複数のセットの形状データ及び画像データを統合し、統合されたデータが距離計測装置１に読み込まれてもよい。または、複数のセットの形状データ及び画像データは、距離計測装置１に読み込まれた後に統合されてもよい。

距離計測装置１は、ある時に取得された形状データ及び画像データと、一定期間経過後に取得された形状データ及び画像データと、を取得し、両者を比較する機能を有していてもよい。これにより、例えば、対象物の経年劣化を調査することができる。

（形状データ及び画像データの例）
図４（ａ）〜図４（ｄ）は、形状データ及び画像データを例示する模式図である。
昇降路３０の形状データは、前述のレーザ距離計３３で取得されたデータから例えば単一の形状データ４０として算出される。形状データ４０は、複数の三角形の面（メッシュ）の集合によって昇降路３０の３次元形状を表現する。

画像データは、昇降路３０内の複数の視点位置から撮像された複数の画像（画像フレーム）の集合である。画像フレームと視点位置とは、相互に対応づけられている。

図４（ａ）は、複数の視点位置の例として、位置４１ａ、位置４１ｂ及び位置４１ｃを例示する。図４（ｂ）〜図４（ｄ）は、それぞれ、画像フレームの例として、画像４２ａ、画像４２ｂ及び画像４２ｃを例示する。画像４２ａ、画像４２ｂ、画像４２ｃは、それぞれ、位置４１ａ、位置４１ｂ、位置４１ｃにおいて撮像された画像である。各画像は、例えば、昇降路の壁面９０やレール９１等の像を含む。また、形状データ４０と複数の視点位置（４１ａ、４１ｂ、４１ｃ）とは、共通する３次元座標系によって表現されるようにあらかじめ位置合わせされているものとする。

なお、撮像機３４（カメラ）の焦点距離や画角などのパラメータは、あらかじめ取得されている。これにより、撮像時のカメラのレンズゆがみなどは、補正されている。

前述した通り、フレーム選択部１０３は、複数の視点位置（または画像フレーム）の中から１つを選択し出力する。

例えば、複数の視点位置は、ある１つの位置（第１位置）を含む。第１位置は、例えば位置４１ａ等である。そして、複数の画像は、第１位置から撮像された対象物の撮像画像（例えば画像４２ａ）を含む。この場合、操作受付部１０２は、例えば、複数の視点位置の中から第１位置を選択する操作に関する位置選択情報を取得する。これにより、フレーム選択部１０３において、第１位置の情報が出力され、制御部１０９は、第１位置に対応する撮像画像を取得する。フレーム選択部１０３は、第１位置の情報を保持する。

（形状データと画像データとの重畳と、測定結果の表示）
図５（ａ）及び図５（ｂ）は、形状データ及び画像データの表示を例示する模式図である。形状データと画像データとを重畳して表示する方法について説明する。
この例では、選択された視点位置である第１位置は、位置４１ｄである。制御部１０９は、位置４１ｄから観測した形状データ４０の様子（見え）が得られるように、画面上に形状データ４０を投影する投影変換を行う。すなわち、制御部１０９は、形状データ４０の複数の面の少なくとも一部を投影面上に投影し、位置４１ｄから見た対象物の投影像を算出する。投影変換においては、あらかじめ取得したカメラのパラメータ（焦点距離あるいは画角など）が用いられる。例えば、投影面は、撮像機３４の画角及び撮像機３４の焦点距離などのパラメータに基づいて設定される。

一方、画像取得部１０８は、位置４１ｄから撮像された撮像画像（この例では画像４２ｄ）を出力する。これにより、制御部１０９は、画像４２ｄを取得し、画像４２ｄに基づく表示画像（第１表示画像Ｄ１）を生成する。生成された表示画像は、表示部１１０によって表示され、使用者に提示される。

制御部１０９は、投影された形状データ５０（投影像）と画像４２ｄとに、半透明合成の処理（アルファブレンディング）を行ってもよい。これにより、使用者は、投影された形状データ５０と画像４２ｄとの少なくとも一方を視認可能である。また、制御部１０９は、結果保持部１０７に保持されている、使用者によって選択された点、面及び寸法測定結果などの情報を形状データ５０や画像４２ｄ上に重畳して表示してもよい。

すなわち、第１表示画像Ｄ１は、撮像画像及び投影像の少なくとも一方を表示する画像である。第１表示画像Ｄ１は、例えば、撮像画像に、投影像及び寸法測定結果（算出された距離情報）の少なくともいずれかが合成された画像である。

（画面表示と操作）
図６（ａ）及び図６（ｂ）は、実施形態に係る距離計測装置の表示部を例示する模式図である。これらは、表示部１１０を介して使用者に提示される距離計測装置１の画面表示６０（グラフィカルユーザインタフェース）の例である。

距離計測装置１は、マウスやキーボード、タッチパネルなどの入力装置を含む。使用者は、これらの入力装置を用いて距離計測装置１の操作を行う。操作内容は、操作受付部１０２に入力される。画像表示部６１には、第１表示画像Ｄ１（すなわち、制御部１０９で合成された画像データ、形状データ、寸法測定結果など）が表示される。

表示部１１０は、第２表示画像Ｄ２をさらに表示する。第２表示画像Ｄ２は、例えば、フレーム選択バー６２、フレーム選択ノブ６３、結果表示テーブル６４及び測定メニュー６５等の画面表示要素を表示する画像である。制御部１０９によって、第１表示画像Ｄ１と第２表示画像Ｄ２とが組み合わされた画像が生成され、この画像が表示部１１０によって表示されている。

フレーム選択バー６２上で、フレーム選択ノブ６３を移動させることによって、画像データの視点位置を選択することができる。フレーム選択バー６２上でフレーム選択ノブ６３により選択された値は、操作受付部１０２を介して、フレーム選択部１０３に入力される。結果表示テーブル６４には、結果保持部１０７に保持されている寸法測定結果が表示される。測定メニュー６５にはボタンなどが配置されている。これにより、測定モードの切り替えや、測定結果の修正、削除、呼び出し、保存の機能の呼び出しが行える。

（メッシュ上の点の指定方法）
図７（ａ）及び図７（ｂ）は、形状データ上の点を指定する方法を例示する模式図である。
表示部１１０には、制御部１０９で合成された表示画像が表示されている。図７（ｂ）に表したように表示画像においては、画像４２ｄと形状データ４０とが重ね合わされて表示されている。例えば、使用者は、対象物の撮像画像（この例では画像４２ｄ）を見ながら、計測対象物体の形状データ上の点を指定する。または、使用者は、対象物の形状データ（投影像）を見ながら計測対象物体の形状データ上の点を指定してもよい。

例えば、使用者が表示部１１０上に表示されているマウスカーソル７０を用いて画面上の点７１をクリックすると、その情報は、操作受付部１０２に入力される。メッシュ指定部１０４には、クリックされた点７１の情報と、フレーム選択部１０３が保持する現在の視点位置（位置４１ｄ）の情報と、が入力される。すると、メッシュ指定部１０４は、画面上の点７１の位置に対応した半直線７２を形状データ４０上に生成する。さらに、メッシュ指定部１０４は、半直線７２と形状データ４０との交差判定を行い、半直線７２と形状データ４０との交点のうち最も視点位置４１ｄに近い点７３を算出する。この点７３は、使用者が指定したメッシュ上の点として、メッシュ指定部１０４から出力される。これらの点の座標、及び、点を含む面である３角形ポリゴンの情報は、必要に応じて結果保持部１０７に格納される。

図８（ａ）及び図８（ｂ）は、基準点の選択方法及び測定点の選択方法を例示する模式図である。ここでは、図７（ａ）及び図７（ｂ）に関して説明した方法による、前述の基準点及び測定点の選択について、さらに説明する。選択された基準点に基づいて基準面を算出し、基準面と測定点との間の距離を算出することができる。
図８（ａ）に表したように、この例では、選択された視点位置である第１位置として、位置４１ｄが選択されている。形状データ４０の複数の面は、投影面Ｆ１上に投影されている。図８（ｂ）に表したように、第１表示画像Ｄ１には、位置４１ｄに対応する撮像画像（画像４２ｄ）と、投影像（投影された形状データ５０）と、が表示されている。

例えば、使用者は、画像４２ｄに基づいて、基準点を選択する操作を行う。これにより、撮像画像上の第１点Ｐ１を指定する情報（第１操作情報）が入力される。メッシュ指定部１０４は、第１点Ｐ１に対応する第２点Ｐ２を算出する。第２点Ｐ２は、形状データ上に定義されており、投影面上に位置する。そして、メッシュ指定部１０４は、第１半直線Ｌ１と形状データ４０の複数の面との第１交点Ｐａを算出し、第１交点Ｐａを基準点とする。ここで、第１半直線Ｌ１は、第２点Ｐ２と位置４１ｄとを結び、位置４１ｄを端点とする半直線である。第１交点Ｐａは、形状データ４０の複数の面と第１半直線Ｌ１との交点のうち、位置４１ｄに最も近い点である。

同様に、使用者は、例えば、画像４２ｄに基づいて、測定点を選択する操作を行う。これにより、撮像画像上の第３点Ｐ３を指定する情報（第２操作情報）が入力される。メッシュ指定部１０４は、第３点Ｐ３に対応する第４点Ｐ４を算出する。第４点Ｐ４は、形状データ上に定義されており、投影面上に位置する。そして、メッシュ指定部１０４は、第２半直線Ｌ２と形状データ４０の複数の面との第２交点Ｐｂを算出し、第２交点Ｐｂを測定点とする。ここで、第２半直線Ｌ２は、第４点Ｐ４と位置４１ｄとを結び、位置４１ｄを端点とする半直線である。第２交点Ｐｂは、形状データ４０の複数の面と第２半直線Ｌ２との交点のうち、位置４１ｄに最も近い点である。

（基準面の設定）
図９（ａ）〜図９（ｃ）は、基準面の設定を例示する模式図である。
図１０は、基準面推定部の処理を例示するフローチャートである。
図９（ａ）のような形状データ８０を例として、基準面の推定及び設定方法について説明する。
基準面の設定（算出）とは、形状データ８０に含まれるメッシュ（複数の面）の一部分の形状を近似する面を求めることである。この例では、基準面が平面である場合について説明する。例えば、形状データ８０が昇降路内の形状を表すデータである場合、昇降路内の構造物のうち、平面状の面を有する構造物に対して基準面の推定が可能である。但し、実施形態においては、基準面は、曲面であってもよい。

図７（ａ）及び図７（ｂ）に関して説明した処理によって、使用者の操作に基づいてメッシュ指定部１０４が点８１を選択したとする。
例えば、使用者は、「選択された点８１に基づいて基準面を設定する」という情報を操作受付部１０２に入力する。すなわち、「点８１を基準点とする」という情報が操作受付部１０２に入力される。この場合、基準面推定部１０５は、以下の処理Ｓ８０１〜Ｓ８０５（図１０を参照）を行う。

（処理Ｓ８０１）
点８１を含むメッシュ（複数の３角形面のうちの１つ）を、メッシュの集合Ｓに代入する。
（処理Ｓ８０１ａ）
メッシュの集合Ｓに含まれる面から、まだＳ８０２〜Ｓ８０３の処理が未だ行われていない面を１つ取りだし、面Ａとする。

（処理Ｓ８０２）
面Ａと隣接している（辺を共有している）面Ｂｉ（ｉ＝１〜ｎ）を求める。ここで、ｉは、面を識別する番号（自然数）である。ｎは、求められた面の数である。

（処理Ｓ８０３）
面Ａの法線方向と、１つの面Ｂｉの法線方向と、の間の角度を算出する（図９（ｃ）を参照）。当該角度が、予め設定された閾値以内である場合には、当該面Ｂｉと平行な平面は、面Ａと平行な平面と同様であると見なすことができる。そこで、当該面Ｂｉをメッシュの集合Ｓに入れる。以上を、処理Ｓ８０２で求められた面Ｂｉのそれぞれについて行う。なお、閾値は、使用者によって任意に設定されてよい。

（処理Ｓ８０４）
処理Ｓ８０４では、メッシュの集合Ｓに含まれる全てのメッシュについて処理Ｓ８０２〜Ｓ８０３が行われたか、を判定する。メッシュの集合Ｓに処理Ｓ８０２〜Ｓ８０３が行われていないメッシュが未だあった場合は、処理Ｓ８０１ａに戻って処理を繰り返す。メッシュの集合Ｓに含まれる全てのメッシュについて処理Ｓ８０２〜Ｓ８０３が行われた場合は、処理Ｓ８０５に進む。処理Ｓ８０３で新規に追加されたメッシュについては、処理Ｓ８０２〜Ｓ８０３が行われていないとみなす。

（処理Ｓ８０５）
図９（ａ）に示すように、形状データ８０上の点８１を元に点８１近傍の平面を構成するメッシュの集合８２が求まる。メッシュの集合８３によって表される面と、メッシュの集合８２によって表される面と、の間の角度は、大きい。このため、メッシュの集合８３に含まれるメッシュは、点８１近傍の平面を構成するメッシュの集合８２には含まれない。図９（ｂ）に示すように、メッシュの頂点８２ａの集合をよく近似する平面８４を求める。ここで、頂点８２ａのそれぞれは、メッシュの集合８２に含まれる各メッシュの頂点である。平面８４の算出には、各頂点８２ａの位置を入力とする最小二乗法などを用いることができる。

以上の処理によって算出された平面８４は、基準面として設定される。このように、基準面は、形状データの複数の面の一部のうち基準点を含む部分の形状を表す平面である。平面８４の情報は、必要に応じて結果保持部１０７に格納される。

なお、基準面を求める際に指定する形状データ上の基準点（点８１）は、１点に限定しなくてもよい。例えば、最初に指定した１点（第１の基準点）に加えて、他の１点（第２の基準点）を追加で選択してもよい。そして、第１の基準点の近傍の面の頂点と、第２の基準点の近傍の面の頂点と、を用いて、最小二乗法により平面を推定してもよい。

例えば、形状データにノイズが多く含まれると、頂点の揺動により形状データによって表される形状の凹凸が大きくなる。このため、互いに隣接する面の法線同士のなす角が大きくなる場合がある。このため、基準点を１点のみ指定したときに、メッシュの集合Ｓに含まれるメッシュの数が少ない場合がある。このような場合には、当該基準点の近隣の点を追加選択してもよい。これにより、メッシュの集合Ｓに含まれるメッシュの数を増やすことができ、より多くのメッシュ頂点を用いて安定して平面を推定することできる。

例えば、基準面の推定対象である構造物の面が穴を有している場合や複数の部分領域に分かれてしまっている場合には、複数の部分領域のそれぞれに基準点を指定してもよい。各基準点の近傍の面の頂点を合わせて用いることにより、平面を推定することが可能である。

メッシュの集合Ｓにメッシュを追加する際の法線方向のなす角の閾値は、基準面推定ごとに、変更可能であってもよい。または、基準面を推定する際に指定した点８１を選択したのちに、閾値を変えながら、メッシュの集合Ｓに含まれるメッシュの増減が視認可能なように提示されてもよい。これにより、使用者は、閾値を変えながら、あらかじめ平面とみなしている構造物の一部がメッシュの集合Ｓに十分含まれることを確認したのちに、基準面の推定を行うことができる。または、形状データの品質に応じて、閾値が自動的に変更されてもよい。たとえば、形状データのノイズが多い場合には、閾値を大きくすることなどが考えられる。

（基準面と指定点と間の距離の計測）
図１１及び図１２は、基準面と測定点との間の距離の計測方法を例示する模式図である。
図１１に示すように、例えば、測定部１０６は、基準面推定部１０５から出力された平面８４（基準面）と、メッシュ指定部１０４から出力された指定点８５（測定点）と、を得る。図１１を参照して平面８４から指定点８５までの距離の計測方法について説明する。
測定部１０６は、まず、指定点８５を通り平面８４と垂直に交わる直線８６を求める。さらに、測定部１０６は、直線８６と平面８４との交点８７を求める。求めたい距離は、指定点８５から交点８７までの距離である。この距離が測定部１０６から出力される。平面８４（基準面）、指定点８５、交点８７などの計測時に用いられた情報、及び、算出された距離の情報は、必要に応じて結果保持部１０７に格納される。

ある基準面に対して、指定する点までの距離の計測を行ったのち、指定点または基準面が変更されてもよい。この場合には、再度、距離計測が行われ、結果保持部１０７内の情報が更新される。
複数の点を測定点として指定してもよい。これにより、ある１つの基準面と、複数の測定点のそれぞれと、の間の距離の計測を行ってもよい。この場合、基準面が変更されたときには、指定された各測定点について、再度距離計測が行われ、結果保持部１０７内の情報が更新される。したがって、結果保持部１０７内には、基準面と指定点（測定点）とが互いに関連付けられた状態で格納されている。

図１２は、エレベータ昇降路内のレール９１から壁面９０までの距離の計測を例示している。まず、レール９１の上面の形状を表す形状データ９２を用いて、基準面９３を設定する。次に、壁面９０上の点である点９５ａ及び点９５ｂを測定点として指定する。これにより、基準面９３と点９５ａとの間の距離９４ａ、及び、基準面９３と点９５ｂとの間の距離９４ｂが測定される。

（補助マーカを用いた基準面の設定）
図１３は、基準面の設定を例示する模式図である。
図１３は、補助マーカ１００３を用いた基準面の設定方法を例示している。図１３の例では、構造物１００１と壁面１００２の間の距離Ｄを測定する。
この例では、計測器３２の観測方向が図１３に示す方向であるとする。すなわち、観測方向において、計測器３２と壁面１００２との間に構造物１００１が設けられている。

構造物１００１は、面１００１ａと、面１００１ｂと、を有する。面１００１ｂは、観測方向において面１００１ａと離間した面である。面１００１ａは、壁面１００２と面１００１ｂとの間に位置する。すなわち、面１００１ａは、構造物１００１の壁面１００２と相対する面であり、計測器３２から見た構造物１００１の背面である。面１００１ｂは、計測器３２から見た構造物１００１の正面である。この場合、面１００１ａを観測方向から観察することができない。このため、面１００１ａに基準面１００４を設定するための形状データを得ることができない。

構造物１００１の形状に、面１００１ａの形状を十分精度よく近似できる領域が含まれる場合には、その領域を用いて基準面を設定することが可能である。
または、面１００１ｂが面１００１ａに対して平行であり、面１００１ｂと面１００１ａとの間の距離ｄが判明している場合には、面１００１ｂを用いて基準面を設定すればよい。この基準面と壁面１００２との間の距離から距離ｄを引くことにより、構造物１００１と壁面１００２との間の距離Ｄを求めることができる。

または、構造物１００１の背面に計測器３２から観測可能な平面形状の補助マーカ１００３を付加してもよい。補助マーカ１００３の形状データを用いて基準面１００４を設定し、基準面１００４と壁面１００２との距離１００５を測定することも可能である。

すなわち、対象物は、補助マーカ１００３として第１部分Ｍ１を含んでいてもよい。第１部分Ｍ１の形状は、例えば平板状である。第１部分Ｍ１は、平面に沿って延在する第１面Ｍａを有する。第１面Ｍａは、実質的に平面である。
第１面Ｍａの一部は、対象物に含まれる第２部分Ｍ２（この例では構造物１００１）と、対象物に含まれる第３部分Ｍ３（この例では壁面１００２）と、の間に設けられ、第２部分Ｍ２と接している。また、第１面Ｍａの別の一部は、１つの視点位置（すなわち第１位置）から撮像される。この場合、形状データの第１面Ｍａを表す部分から基準点を選択し、基準面を設定する。そして、形状データの第３部分Ｍ３を表す部分から測定点を選択する。これにより、図１３に表したような距離１００５を測定することが可能である。

（基準面表示処理）
図１４は、第１表示画像を例示する模式図である。
図１４を用いて制御部１０９において基準面を描画する際の処理について説明する。図５において形状データと画像データを重畳して表示する方法について説明した。ここでは、基準面推定部１０５によって推定された基準面を使用者に分かり易く表示する。具体的には、例えば、エレベータシャフト内の構造物が基準面より奥にあるか手前にあるかをわかりやすく示す、または、基準面を指定する際に使用した構造物の面が推定された基準面と十分一致しているかどうかを確認できるように示す。

形状データと基準面とがそれぞれ３次元形状を表す場合には、描画時に隠れ面消去を行う。これにより、構造物が基準面より奧にあるか、手前にあるか、を判別できる。しかし、昇降路内に関しては、形状データだけでは構造物の形状の特徴を十分把握することが難しい場合がある。そこで、画像データに対する基準面の位置関係を示すことにより、基準面を使用者に分かり易く表示することができる。

例えば、図１４に表したように、形状データの複数のメッシュ上の第１領域Ｒ１と、視点位置（第１位置）と、の間に基準面Ｂ１が位置する場合、制御部１０９は、第１領域Ｒ１に基準面Ｂ１を重畳して表示する第１表示画像を生成する。逆に、基準面Ｂ１と視点位置（第１位置）との間に、形状データの複数のメッシュ上の第２領域Ｒ２が位置する場合には、制御部１０９は、第１表示画像において第２領域Ｒ２に基準面Ｂ１を重畳しない。

具体的には描画時の処理は、例えば、以下の如くである。以下では、Ｚ（デプス）バッファを用いた隠れ面消去の機能が利用される。
（処理Ｓ１１０１）
画像データをカラーバッファに描画する。
（処理Ｓ１１０２）
形状データを描画する。この際、形状データをカラーバッファには描画せず、視点位置からの奥行き値のみデプスバッファに記録する。
（処理Ｓ１１０３）
アルファブレンディングにより、半透明の基準面を描画する。この際、処理Ｓ１１０２で記録された形状データのデプスバッファ値と基準面のデプス値とを画素単位で比較する。基準面が形状データよりも手前にある画素については、基準面が描画されるようにする。逆に、基準面が形状データよりも奥にある画素については、基準面が描画されないようにする。

以上の処理により、基準面よりも視点位置側の画像はそのまま見え、基準面よりも奥側の画像は半透明の基準面を透かして見えるように描画される。

（フレームと測定結果の関連付け処理）
距離計測装置１を用いた測定作業においては、昇降路内で互いに異なる複数の視点位置（フレーム）で撮影された画像データを対象として寸法計測を行うことがある。または、共通する基準面に対して、互いに異なる複数の視点位置において寸法計測を行うこともある。または、互いに異なる複数の視点位置において指定された複数の点を入力として、基準面を設定することもある。基準面についても、互いに異なる複数の基準面を設定することがある。

視点位置が異なると画面上に表示される構造物が異なる。このため、図６（ａ）に例示した結果表示テーブル６４で示されるような測定結果だけでは、昇降路内のどの位置から撮影した画像に対して寸法計測を行ったのかが分かりにくい場合がある。そこで、結果表示テーブル６４上のある測定結果を選択した場合に、自動的あるいは半自動的にその測定を行った視点位置がフレーム選択部１０３により選択され、画面表示内容が切り替わってもよい。または、結果表示テーブル６４において、測定結果を視点位置ごとにまとめて表示してもよい。または、測定結果を表示する文字色や背景色を、視点位置ごとに変えてもよい。これにより、測定結果を視点位置ごとに区別しやすくなる。

フレーム選択バー６２は、視点位置を選択するインタフェースである。そこで、例えば、フレーム選択バーで示される視点位置において、「基準面の指定を行うための点をクリックした」という操作や「寸法計測を行った」という操作を、色、マーク、または文字などを用いて表示する。これにより、使用者は、各操作を行ったフレーム（視点位置）を見つけやすくなる。

１つの基準面に対して、複数の測定点までの距離の測定が行われることがある。この場合、図６（ａ）に例示した結果表示テーブル６４で示されるような測定結果だけでは、どの基準面がどの測定結果に対応するかが分かりにくい場合がある。そこで、結果表示テーブル６４上で、基準面ごとに測定結果をまとめて表示してもよいし、基準面ごとに文字色や背景色を変えてもよい。これにより、測定結果を基準面ごとに区別しやすくなる。

対象物がエレベータ昇降路の場合には、エレベータ籠は、上方または下方に移動する。このため、エレベータ籠に設置された計測器３２は、移動しながら撮像を行う。そこで、計測器３２の移動方向（移動ベクトルが上向きか下向きか）に応じて、フレーム選択バー６２の色を変える。例えば、フレーム選択バー６２の色を、青色や赤色とする。これにより、例えば、複数のフレームのうち、最下階に対応するフレームや最上階に対応するフレームを識別しやすくなる。したがって、所望のフレームを探しやすくなる。

例えば、図６（ｂ）に表したような第２表示画像Ｄ２を用いてもよい。すなわち、第２表示画像Ｄ２は、対象物の構造を示す画像と、対象物の構造を示す画像に対応して複数の視点位置の情報が配置されたフレーム選択バー６２と、を含む。具体的には、縦に配置されたフレーム選択バー６２と、建物の画像や階数６２ｖと、を併せて表示する。使用者は、このような第２表示画像Ｄ２に基づいて視点位置（第１位置）を選択する。これにより、所望の階のフレームを探しやすくなる。

近年の社会インフラの老朽化の進行に伴い、それらの維持管理及び修繕に対する要求が増加している。それは、身近なインフラの１つであるエレベータにおいても例外ではなく、リプレースに対する需要が増大している。エレベータのリプレース時の現場サーベイにて、作業員がリプレース予定のエレベータで実際にメジャーを使って、エレベータ昇降路内の寸法を計測する作業がある。しかし、このような作業は、手間と時間がかかる。また、現場サーベイに十分な人員を確保することが難しい場合がある。

これに対して、実施形態のように、エレベータ籠に設置された計測器によって昇降路の形状を表す形状データを取得し、形状データに基づいて例えば任意の部分の寸法を得ることができる。例えば、使用者は、エレベータ籠の進行方向を制御するレールの寸法、ブラケット（レールを支える部材）の寸法、内壁同士の間隔、内壁とレールとの間隔及びブラケット同士の間隔などを得ることができる。

実施形態においては、距離を測定する際に、基準となる基準面を設定する。そして、基準面、測定点、及び画像データ等が重畳された表示画像を表示する。これにより、例えば、使用者は、距離の測定対象である部分を正確に認識しやすくなる。したがって、測定の精度を向上させることができる。なお、実施形態においては、基準面を用いずに、形状データ上から任意の２点を選択し、この２点間の距離を測定することも可能である。

例えば、カメラによって取得された画像に基づいて、カメラの周囲の対象物の寸法を計測する参考例がある。この参考例では、カメラは、車など移動体の所定の位置に設置され、全周囲画像を取得する。そして、道路面などを基準面として、画像上に座標軸が設定され、距離が計測される。これにより、基準面（道路面）上の道路の長さや、電柱のように基準面に接し鉛直方向に直立している物体の高さなどを計測することができる。このような画像を用いた方法では、基準面である地面が実質的に平坦であることや、基準面とカメラとの間の距離が規定されていることなどが前提である。さらに、基準面から基準面外の測定対象点までの距離を測定する場合には、当該基準面外の点を通る基準面の垂線と、基準面と、の交点が画像上で判明していることが前提である。

例えば、エレベータ昇降路等においては、レールは実質的に直線的な形状を有する。しかしながら、昇降路の壁面は平坦ではない。壁面とレールとの間の距離は、場所によって異なる。このため、例えば、壁面とレールとの間の距離を測定する場合などに、参考例の方法のように画像のみに基づいて壁面に平面状の基準面を設定すると、十分な精度で距離を計測できない。また、レールと壁面とは必ずしも接していない。このため、レール上の測定点を通る壁面の垂線と、壁面と、の交点を画像から正確に把握できないことがある。したがって、参考例の方法では、測定点と壁面との間の距離を十分な精度で計測することが難しい。レールが有する面（レール面）に平面状の基準面を設定し、壁面上に測定点を設定する方法も考えられる。しかしながら、この場合においても、壁面上の測定点を通るレール面の垂線と、レール面と、の交点を画像から求めることは難しい。

これに対して、実施形態においては、撮像機と距離計とを含む計測器を用いて、画像データ及び形状データを取得する。そして、３次元形状を表す形状データを用いて基準面を算出する。これにより、計測器と基準面との間の距離が予め規定されていなくても、計測器の計測範囲内の例えば任意の面を基準面とすることができる。計測器の計測範囲内の例えば任意の点と、基準面と、の間の距離を十分な精度で測定することができる。さらに、形状データ上で選択された基準面や測定点と、撮像機の画像と、を上述のように表示することにより、測定対象の正確な選択、及び測定結果の容易な把握が可能となる。

以上により、例えば、エレベータ昇降路、坑道（トンネル）またはプラントなどの内部の構造物について、距離測定が可能である。レーザレンジファインダなどを用いて、これらの構造物の形状データを取得し、例えば任意に選択された基準面と点との間の距離を測定することができる。

以上、実施形態として、距離計測装置、距離計測システム及び距離計測方法について説明した。但し、実施形態は、上述の方法をコンピュータに実行させるためのプログラムの形態、あるいは、このプログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体の形態、であってもよい。

上記の記録媒体としては、具体的には、ＣＤ-ＲＯＭ（-Ｒ／-ＲＷ）、光磁気ディスク、ＨＤ（ハードディスク）、ＤＶＤ-ＲＯＭ（-Ｒ／-ＲＷ／-ＲＡＭ）、ＦＤ（フレキシブルディスク）、フラッシュメモリ、メモリカードや、メモリスティック及びその他各種ＲＯＭやＲＡＭ等が想定でき、これら記録媒体に上述した本実施形態の距離計測方法をコンピュータに実行させるための距離計測プログラムを記録して流通させることにより、当該方法の実現を容易にする。そしてコンピュータ等の情報処理装置に上記のごとくの記録媒体を装着して情報処理装置により距離計測プログラムを読み出すか、若しくは情報処理装置が備えている記憶媒体に当該距離計測プログラムを記憶させておき、必要に応じて読み出すことにより、本実施形態の距離計測方法を実行することができる。

実施形態によれば、精度を向上させた距離計測装置、距離計測システム、距離計測方法及び距離計測プログラムが提供できる。

なお、本願明細書において、「垂直」及び「平行」は、厳密な垂直及び厳密な平行だけではなく、例えば製造工程におけるばらつきなどを含むものであり、実質的に垂直及び実質的に平行であれば良い。

以上、具体例を参照しつつ、本発明の実施の形態について説明した。しかし、本発明の実施形態は、これらの具体例に限定されるものではない。例えば、取得部、処理部、表示部、撮像機、レーザ距離計及び表示画像などの各要素の具体的な構成に関しては、当業者が公知の範囲から適宜選択することにより本発明を同様に実施し、同様の効果を得ることができる限り、本発明の範囲に包含される。
また、各具体例のいずれか２つ以上の要素を技術的に可能な範囲で組み合わせたものも、本発明の要旨を包含する限り本発明の範囲に含まれる。

その他、本発明の実施の形態として上述した距離計測装置、距離計測システム、距離計測方法及び距離計測プログラムを基にして、当業者が適宜設計変更して実施し得る全ての距離計測装置、距離計測システム、距離計測方法及び距離計測プログラムも、本発明の要旨を包含する限り、本発明の範囲に属する。

その他、本発明の思想の範疇において、当業者であれば、各種の変更例及び修正例に想到し得るものであり、それら変更例及び修正例についても本発明の範囲に属するものと了解される。

本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。

１…距離計測装置、 １０…処理部、 １１…取得部、 ３０…昇降路、 ３１…エレベータ籠、 ３２…計測器、 ３３…レーザ距離計、 ３４…撮像機、 ３５…使用者、 ４０…形状データ、 ４１ａ、４１ｂ、４１ｃ、４１ｄ…位置、 ４２ａ、４２ｂ、４２ｃ、４２ｄ…画像、 ５０…形状データ、 ６０…画面表示、 ６１…画像表示部、 ６２…フレーム選択バー、 ６２ｖ…階数、 ６３…フレーム選択ノブ、 ６４…結果表示テーブル、 ６５…測定メニュー、 ７０…マウスカーソル、 ７１…点、 ７２…半直線、 ７３…点、 ８０…形状データ、 ８１…点、 ８２…集合、 ８２ａ…頂点、 ８３…集合、 ８４…平面、 ８５…指定点、 ８６…直線、 ８７…交点、 ９０…壁面、 ９１…レール、 ９２…形状データ、 ９３…基準面、 ９４ａ、９４ｂ…距離、 ９５ａ、９５ｂ…点、 １００１…構造物、 １００１ａ、１００１ｂ…面、 １００２…壁面、 １００３…補助マーカ、 １００４…基準面、 １００５…距離、 １０１…メッシュ取得部、 １０２…操作受付部、 １０３…フレーム選択部、 １０４…メッシュ指定部、 １０５…基準面推定部、 １０６…測定部、 １０７…結果保持部、 １０８…画像取得部、 １０９…制御部、 １１０…表示部、 Ｂ１…基準面、 Ｄ…距離、 Ｄ１…第１表示画像、 Ｄ２…第２表示画像、 Ｆ１…投影面、 Ｌ１…半直線、 Ｌ２…半直線、 Ｍ１〜Ｍ３…第１〜第３部分、 Ｍａ…第１面、 Ｐ１〜Ｐ４…第１〜第４点、 Ｐａ、Ｐｂ…交点、 Ｒ１、Ｒ２…第１、第２領域、 Ｓ１１０１〜Ｓ１１０３…処理、 Ｓ２０１〜Ｓ２１１…ステップ、 Ｓ８０１〜Ｓ８０５…処理、 ｄ…距離

Claims (20)

1. 対象物の３次元形状を表す複数の面に関する形状データを取得する取得部と、
   前記複数の面上から基準点及び測定点を選択し、前記基準点を含む前記複数の面の一部の形状を表す基準面を算出し、前記基準面と前記測定点との間の距離を算出する処理部と、
   を備えた距離計測装置。
2. 前記取得部は、複数の視点位置から撮像された前記対象物の複数の画像を取得し、
   前記複数の視点位置は、第１位置を含み、
   前記複数の画像は、前記第１位置から撮像された撮像画像を含み、
   前記処理部は、前記形状データの前記複数の面の少なくとも一部を投影面上に投影し、投影された前記形状データの少なくとも一部及び前記距離の情報の少なくともいずれかが前記撮像画像に合成された第１表示画像を生成する請求項１記載の距離計測装置。
3. 前記複数の視点位置の中から前記第１位置を選択する位置選択情報が前記処理部に入力され、
   前記処理部は、前記位置選択情報の入力に応じて、前記取得部を介して前記撮像画像を取得する請求項２記載の距離計測装置。
4. 前記処理部は、選択された前記第１位置の情報を保持する請求項３記載の距離計測装置。
5. 前記処理部は、前記複数の面上から前記基準点を選択する操作に関する第１操作情報と、前記複数の面上から前記測定点を選択する操作に関する第２操作情報と、を取得する請求項２〜４のいずれか１つに記載の距離計測装置。
6. 前記第１操作情報は、前記撮像画像上の第１点を指定する情報であり、
   前記処理部は、前記第１点に対応する前記投影面上の第２点を算出し、前記第２点と前記第１位置とを結び前記第１位置を端点とする第１半直線と、前記形状データの前記複数の面と、の第１交点を算出し、前記第１交点を前記基準点とする請求項５記載の距離計測装置。
7. 前記第２操作情報は、前記撮像画像上の第３点を指定する情報であり、
   前記処理部は、前記第３点に対応する前記投影面上の第４点を算出し、前記第４点と前記第１位置とを結び前記第１位置を端点とする第２半直線と、前記形状データの前記複数の面と、の第２交点を算出し、前記第２交点を前記測定点とする請求項５または６に記載の距離計測装置。
8. 前記第１操作情報及び前記第２操作情報の少なくともいずれかは、前記撮像画像に基づいて使用者によって入力される請求項５〜７のいずれか１つに記載の距離計測装置。
9. 前記投影面は、前記複数の画像を撮像する撮像機の画角、及び、前記撮像機の焦点距離の少なくともいずれかに基づく請求項２〜８のいずれか１つに記載の距離計測装置。
10. 前記対象物は、平面に沿って延在する第１面を有する第１部分を含み、
    前記第１部分は、前記第１位置から撮像され、
    前記基準点は、前記複数の面のうち前記第１面の形状を表す部分から選択される請求項２〜９のいずれか１つに記載の距離計測装置。
11. 前記第１部分の形状は、平板状である請求項１０記載の距離計測装置。
12. 前記対象物は、第２部分と、第３部分と、をさらに含み、
    前記第１面の一部は、前記第２部分と前記第３部分との間に設けられ前記第２部分と接し、
    前記測定点は、前記複数の面のうち前記第３部分の形状を表す部分から選択される請求項１０または１１に記載の距離計測装置。
13. 前記処理部は、前記形状データの前記複数の面上の第１領域と、前記第１位置と、の間に前記基準面が位置するときに、前記第１表示画像において前記第１領域に前記基準面を重畳する請求項２〜１２のいずれか１つに記載の距離計測装置。
14. 前記処理部は、前記基準面と、前記第１位置と、の間に前記形状データの前記複数の面上の第２領域が位置するときに、前記第１表示画像において前記第２領域に前記基準面を重畳しない請求項１３記載の距離計測装置。
15. 前記第１表示画像を表示する表示部をさらに備えた請求項２〜１４のいずれか１つに記載の距離計測装置。
16. 前記表示部は、前記対象物の構造を示す第２表示画像をさらに表示し、
    前記第２表示画像は、前記複数の視点位置の情報を含み、
    使用者は、前記第２表示画像に基づいて前記第１位置を選択可能である請求項１５記載の距離計測装置。
17. 前記処理部は、前記基準面の情報と、前記測定点の情報と、算出された前記距離の情報と、を保持する請求項１〜１６のいずれか１つに記載の距離計測装置。
18. 前記対象物を撮像する撮像機と、
    前記形状データの測定に用いられるレーザ距離計と、
    請求項１〜１７のいずれか１つに記載の距離計測装置と、
    を備えた距離計測システム。
19. 対象物の３次元形状を表す複数の面に関する形状データを取得する工程と、
    前記複数の面上から基準点及び測定点を選択する工程と、
    前記基準点を含む前記複数の面の一部の形状を表す基準面を算出する工程と、
    前記基準面と前記測定点との間の距離を算出する工程と、
    を備えた距離計測方法。
20. 対象物の３次元形状を表す複数の面に関する形状データを取得する処理と、
    前記複数の面上から基準点及び測定点を選択する処理と、
    前記基準点を含む前記複数の面の一部の形状を表す基準面を算出する処理と、
    前記基準面と前記測定点との間の距離を算出する処理と、
    をコンピュータに実行させる距離計測プログラム。