機載レーザースキャン点群の密度分布が不均一であり、建物形状が不規則かつ複雑多様であるなどの複数の要因により、既存の建物輪郭抽出手法はパラメータ設定が難しく適応性が低いという問題がある。そこで本稿では、近傍方向分布を用いた機載レーザースキャン点群の建物外輪郭抽出手法を提案する。まず、固定された近傍点数を用いて各点の近傍方向分布を分析し、異なる近傍方向間の角度を取得する。建物外輪郭点の特徴に基づいて潜在的な輪郭点を定義し、それを初期輪郭点とみなして抽出し、初期輪郭点の抽出結果を得る。無秩序な輪郭点は実際のタスクで利用しづらいため、建物点群を用いて不規則三角網を構築し、その中の辺を削除・追加する操作を行い、初期輪郭点にのみ接続された辺集合を得る。非固定辺長のスキャン方式で輪郭点を追跡し、設計された規則に基づき明らかにギザギザを生じさせる輪郭点を除去することで、整列され滑らかな建物外輪郭抽出結果を得る。異なる密度分布および異なる形状を持つ模擬および実際の建物点群で実験を行い、同一パラメータで異なるシーンに適用しても良好な外輪郭抽出結果が得られ、F1スコアは90.88%以上であることを示した。本手法は輪郭抽出のF1スコアを高く保ちつつ、パラメータ設定の困難性を効果的に克服し、適応性が高く、建物の三次元モデル再構築などの応用に対して安定かつ信頼性のある建物外輪郭情報を提供できる。

建物外輪郭;近傍方向分布;抽出と追跡;辺スキャン;機載レーザ計測