CN102575933A - 地图图像综合数据库生成系统以及地图图像综合数据库生成程序 - Google Patents

地图图像综合数据库生成系统以及地图图像综合数据库生成程序 Download PDF

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Abstract

当摄影装置(10)拍摄摄影对象时，控制装置(16)取得该图像信息，并且与摄影装置(10)的快门同步或非同步地取得角度距离计测仪(12)所计测的摄影装置(10)的摄影位置和摄影对象间的距离数据和摄影装置(10)的摄影方向的方位角以及仰俯角。另外，上述角度距离计测仪(12)采用不使用固定于移动体上的轴的结构。此外，与上述快门同步或非同步地从坐标计测装置(14)取得摄影装置(10)的摄影位置的坐标信息。接下来，控制装置(16)基于上述所取得的距离数据、方位角以及仰俯角的数据以及坐标信息的数据，对摄影对象的坐标信息进行运算。此外，摄影对象的图像信息以及其坐标信息彼此关联地输出。

Description

地图图像综合数据库生成系统以及地图图像综合数据库生成程序
技术领域
本发明涉及地图图像综合数据库生成系统以及地图图像综合数据库生成程序。
背景技术
以往被提案的技术为：通过搭载于航空器等上的摄像机来拍摄地表面的图像，确定作为摄影对象的地表面等的位置。例如，下述专利文献1公开了一种位置识读装置，其能够一边对搭载于航空器上且总是对垂直下方进行拍摄的电视摄像机所输出的影像进行观察，一边实时地对被害地点进行识读登记。此外，下述专利文献2公开了一种搭载于移动体的位置确定装置，其通过搭载于航空器等移动体的摄像机拍摄地表面的图像，根据摄像机的摄像方向、移动体的行进方向、移动体的绝对位置、摄像机和被拍摄物体的距离来确定被摄体的绝对位置。
现有技术文献
专利文献
专利文献1特开平11-331831号公报
专利文献2特开2001-343213号公报
发明所要解决的课题
在上述专利文献1所涉及的以往的技术中，摄像机的摄影方向被限定为垂直下方，存在摄影方向的自由度低的问题。
此外，专利文献2所涉及的以往的技术中，首先求出摄像机相对于固定在航空器等移动体上的轴的旋转角度，然后根据该旋转角度和移动体的行进方向来决定方位角，因此，存在的问题是：在操作者手持摄像机进行摄影的情况下，不能决定方位角。
发明内容
本发明的目的是提供不使用固定于移动体的轴而能够取得位于任意方向的摄影对象物的位置的摄影对象位置确定装置、地图图像综合数据库生成装置以及摄影对象位置确定程序。
用于解决课题的技术手段
本发明的第一实施方式为地图图像综合数据库生成系统，其特征在于，具有：摄影对象位置确定装置，包含：从任意的摄影位置对位于任意的摄影方向的摄影对象进行拍摄的摄影机构，由计测上述摄影位置和上述摄影对象间的距离的激光测距仪构成的距离计测机构，基于地磁来计测上述摄影方向的方位角的方位角计测机构，计测上述摄影方向的仰俯角的仰俯角计测机构，计测上述摄影位置的坐标的坐标计测机构，和基于上述摄影位置的坐标、上述距离、上述方位角以及上述仰俯角来对上述摄影对象的坐标信息进行运算的摄影对象坐标运算机构；地理信息数据输出装置，输出上述摄影机构所拍摄的摄影对象的图像信息和上述摄影对象坐标运算机构所算出的摄影对象的坐标信息相关联的地理信息系统上的数据；以及显示装置，基于上述坐标信息，将上述地理信息数据输出装置所输出的摄影对象的图像信息显示于地图上的摄影对象的位置，上述显示装置基于上述方位角计测机构所计测的方位角、上述仰俯角计测机构所计测的仰俯角和上述坐标信息，将上述地理信息数据输出装置所输出的摄影对象的图像信息以与摄影方向正交的方式倾斜地显示于三维地图上的摄影对象的位置。
此外，第二实施方式的特征在于，在上述地图图像综合数据库生成系统中，当构成上述距离计测装置的激光测距仪的光轴朝向激光不能反射的方向时、或者摄影对象的摄影定时和距离测定定时非同步时，上述摄影对象坐标运算装置进行上述距离的插补处理。
此外，第三实施方式为地图图像综合数据库生成系统，其特征在于，具有：摄影对象位置确定装置，包含：从任意的摄影位置对位于任意的摄影方向的摄影对象进行拍摄的摄影机构，由计测上述摄影位置和上述摄影对象间的距离的激光测距仪构成的距离计测机构，基于地磁来计测上述摄影方向的方位角的方位角计测机构，计测上述摄影方向的仰俯角的仰俯角计测机构，计测上述摄影位置的坐标的坐标计测机构，和基于上述摄影位置的坐标、上述距离、上述方位角以及上述仰俯角来对上述摄影对象的坐标信息进行运算的摄影对象坐标运算机构；地理信息数据输出装置，输出上述摄影机构所拍摄的摄影对象的图像信息和上述摄影对象坐标运算机构所算出的摄影对象的坐标信息相关联的地理信息系统上的数据；以及显示装置，基于上述坐标信息，将上述地理信息数据输出装置所输出的摄影对象的图像信息显示于地图上的摄影对象的位置，当构成上述距离计测机构的激光测距仪的光轴朝向激光不能反射的方向时、或者摄影对象的摄影定时和距离测定定时非同步时，上述摄影对象坐标运算机构进行上述距离的插补处理。
此外，第四实施方式为地图图像综合数据库生成程序，其特征在于，使计算机作为以下机构发挥作用：图像信息取得机构，取得通过摄影机构从任意的摄影位置对位于任意的摄影方向的摄影对象进行拍摄所得的图像信息；距离信息取得机构，取得上述摄影位置和上述摄影对象间的距离的计测结果；方位角取得机构，取得上述摄影方向的方位角的计测结果；仰俯角取得机构，取得上述摄影方向的仰俯角的计测结果；坐标信息取得机构，取得上述摄影位置的坐标；摄影对象坐标运算机构，基于上述摄影位置的坐标、上述距离、上述方位角以及上述仰俯角，对上述摄影对象的坐标信息进行运算；地理信息数据输出机构，输出上述图像信息取得机构所取得的摄影对象的图像信息和上述摄影对象坐标运算机构所算出的摄影对象的坐标信息相关联的地理信息系统上的数据；以及显示机构，基于上述坐标信息，将上述地理信息数据输出机构所输出的摄影对象的图像信息显示于地图上的摄影对象的位置，上述显示机构基于上述方位取得机构所取得的方位角、上述仰俯角取得机构所取得的仰俯角和上述坐标信息，将上述地理信息数据输出机构所输出的摄影对象的图像信息以与摄影方向正交的方式倾斜地显示于三维地图上的摄影对象的位置。
此外，第五实施方式为地图图像综合数据库生成程序，其特征在于，使计算机作为以下机构发挥作用：图像信息取得机构，取得通过摄影机构从任意的摄影位置对位于任意的摄影方向的摄影对象进行拍摄所得的图像信息；距离信息取得机构，取得上述摄影位置和上述摄影对象间的距离的计测结果；方位角取得机构，取得上述摄影方向的方位角的计测结果；仰俯角取得机构，取得上述摄影方向的仰俯角的计测结果；坐标信息取得机构其取得上述摄影位置的坐标；摄影对象坐标运算机构，基于上述摄影位置的坐标、上述距离、上述方位角以及上述仰俯角，对上述摄影对象的坐标信息进行运算；地理信息数据输出机构，输出上述图像信息取得机构所取得的摄影对象的图像信息和上述摄影对象坐标运算机构所算出的摄影对象的坐标信息相关联的地理信息系统上的数据；以及显示机构，其基于上述坐标信息，将上述地理信息数据输出机构所输出的摄影对象的图像信息显示于地图上的摄影对象的位置，当构成上述距离计测机构的激光测距仪的光轴朝向激光不能反射的方向时、或者摄影对象的摄影定时和距离测定定时非同步时，上述摄影对象坐标运算机构进行上述距离的插补处理。
发明效果
通过第一以及第四实施方式，能够将图像信息以与摄影方向正交的方式倾斜地显示于三维地图上，进行强调显示。
此外，通过第二、第三以及第五实施方式，能够在不能取得摄影位置和摄影对象间的距离的情况下，通过插补处理对该距离进行补偿。
附图说明
图1是实施方式的地图图像综合数据库生成系统的构成图。
图2是表示构成图1所示的控制装置的计算机的硬件构成的例子的图。
图3是实施方式的控制装置的功能框图。
图4是图3所示的对象坐标运算部的运算处理的说明图。
图5是对不能测定摄影位置和摄影对象间的距离的点附加距离的处理的说明图。
图6是图3所示的三维图像显示控制部的处理工作的说明图。
图7是实施方式的控制装置的工作例的流程图。
符号说明
10    摄影装置
12    角度距离计测仪
14    坐标计测装置
16    控制装置
18    框体
20    CPU
22    RAM
24    ROM
26    输入装置
28    显示装置
30    通信装置
32    存储装置
34    总线
36    输入输出接口
37    图像信息取得部
38    GPS信息取得部
40    距离信息取得部
42    角度信息取得部
43    对象坐标运算部
46    地理信息数据转换部
48    输出部
50    三维图像显示控制部
具体实施方式
以下，对用于实施本发明的具体形态(以下，称为实施方式)加以说明。
图1中示出实施方式的地图图像综合数据库生成系统的构成图。图1中，地图图像综合数据库生成系统构成为包含：摄影装置10、角度距离计测仪12、坐标计测装置14、控制装置16。
摄影装置10包括CCD摄像机等适宜的摄像机，对摄影对象进行拍摄，生成摄影对象的图像信息。另外，摄影装置10中也可包含拍摄动态图像的摄像机。
角度距离计测仪12对摄影装置10的摄影位置和摄影对象间的距离、摄影装置10的摄影方向的方位角以及仰俯角进行计测。使用例如以往周知的激光测距仪等来计测摄影位置和摄影对象间的距离。此外，摄影方向为例如构成摄影装置10的摄像机的镜头的光轴方向；使用预先把摄像机镜头的光轴和构成角度距离计测仪12的激光测距仪等的光轴在100m～200m的远方调整为略平行的角度距离计测仪12，调整角度距离计测仪12的光轴方向使之瞄准摄影对象P，并计测上述摄影方向的方位角以及仰俯角。该情况下，通过用以往周知的磁传感器检测地磁的水平方向成分来计测摄影方向的方位角。此外，使用以往周知的加速度传感器等来计测摄影方向的仰俯角。另外，在将磁传感器用于方位角的计测的情况下，依传感器的放置场所的不同，可能受到设置场所周边的磁场的偏斜的影响。该情况下，在磁传感器的设置场所周边无磁场偏斜的条件下和有磁场偏斜的条件下，可以从相同地点对相同目标物进行计测，求出所计测的方位角的差，将该差作为方位角的补正值。使用角度距离计测仪12进行的对上述距离以及角度的计测与摄影装置10的快门同步进行。另外，在进行动态图像摄影的情况下，也可以采用按规定时间间隔进行上述计测的结构。
坐标计测装置14构成为包含GPS(全球定位系统)接收机，并对摄影装置10的摄影位置的坐标值(例如，经度、纬度、标高)进行计测。另外，在将摄影对象P的图像显示于平面(二维)地图上的情况下，并不一定需要取得算出摄影对象P的Zp坐标所需的摄影位置的z坐标。上述坐标值的计测与摄影装置10的快门同步进行。另外，在进行动态图像摄影的情况下，也可以采用按规定时间间隔进行上述坐标值的计测的结构。另外，在图1中，坐标计测装置14通过通信线被连接于控制装置16，该例子的前提是使用者在摄影时随身携带(例如插入口袋等)地进行使用，将摄影装置10和使用者视为在相同位置。该坐标计测装置14也可固定于后述的框体18。该情况下，优选设置在例如直升飞机的窗边等、能够在摄影装置10的附近(1～2m)并且能够良好地接收到来自GPS卫星的电波的场所。
控制装置16包括适宜的计算机，其基于上述坐标计测装置14所计测的摄影位置的坐标值、上述角度距离计测仪12所计测的摄影位置和摄影对象间的距离、上述方位角以及上述仰俯角，求出摄影对象的坐标信息。此外，将所求出的坐标信息和摄影装置10所拍摄的摄影对象的图像信息相关联地进行输出。
另外，摄影装置10以及角度距离计测仪12被收容于适宜的框体18，以便使用者能够手持进行操作。也可以采用在该框体18中收容控制装置16的结构。此外，只要是能够接收来自GPS卫星的电波来对摄影位置的坐标值进行计测，也可以采用进一步将坐标计测装置14收容于框体18的结构。实施方式的地图图像综合数据库生成系统通过角度距离计测仪12对地磁的水平方向成分的检测来计测方位角，因此，不需要求出相对于固定在航空器、车辆等移动体上的轴的摄像机旋转角度。所以，即使在使用者手持的状态下也能够计测方位角。
图2中示出构成图1所示的控制装置16的计算机的硬件构成的例子。在图2中，控制装置16构成为包含：中央处理装置(例如可以使用微处理器等的CPU)20、随机存取存储器(RAM)22、只读存储器(ROM)24、输入装置26、显示装置28、通信装置30以及存储装置32，这些构成要素通过总线34彼此连接。此外，输入装置26、显示装置28、通信装置30以及存储装置32分别介由输入输出接口36连接于总线34。
CPU20基于容纳于RAM22或ROM24的控制程序对后述的各部的动作进行控制。RAM22主要作为CPU20的作业区域发挥作用，ROM24中容纳BIOS等控制程序等CPU20所使用的数据。
此外，输入装置26由键盘、定点设备等构成，用于使用者输入工作指示等。
此外，显示装置28由液晶显示器等构成，对地图信息、摄影装置10所拍摄的图像信息等进行显示。
此外，通信装置30由USB(通用串行总线)接口、网络接口等适宜的接口构成，用于CPU20介由网络等通信手段与外部装置进行数据交换。此外，也介由通信装置30从摄影装置10、角度距离计测仪12、坐标计测装置14取得图像信息以及距离和角度的计测值。
此外，存储装置32为硬盘等磁存储装置，存储后述处理所需的各种数据。另外，作为存储装置32，也可以使用数字多功能光盘(DVD)、光盘(CD)、磁光盘(MO)、软盘(FD)、磁带、电可擦可编程只读存储器(EEPROM)、闪存等来取代硬盘。
图3中示出实施方式的控制装置16的功能框图。在图3中，控制装置16构成为包含：图像信息取得部37、GPS信息取得部38、距离信息取得部40、角度信息取得部42、对象坐标运算部44、地理信息数据转换部46、输出部48以及三维图像显示控制部50，这些功能由例如CPU20和控制CPU20的处理工作的程序来实现。
图像信息取得部37取得摄影装置10所拍摄的摄影对象的图像信息。向所取得的图像信息附加适宜的识别信息并输出到地理信息数据转换部46。作为该识别信息，可以采用例如作为角度距离计测仪12以及坐标计测装置14的计测定时的摄影装置10的快门的动作时刻。该情况下，图像信息取得部37产生使摄影装置10的快门动作的触发信号，将该触发信号的产生时刻作为识别信息。此时，可以将使快门动作的触发信号同时输出到角度距离计测仪12以及坐标计测装置14来进行各计测，也可以采用与摄影装置10的动作触发信号不同的触发信号非同步地输出到角度距离计测仪12以及坐标计测装置14来进行各计测的结构。另外，在图像信息取得部37所取得的图像信息中，除了包含静止图像，也可以包含动态图像。
GPS信息取得部38取得坐标计测装置14与摄影装置10的快门同步地计测的摄影装置10的摄影位置的坐标值，作为坐标信息。向该坐标信息附加摄影装置10的快门的动作时刻等识别信息，构成为能够判断与图像信息取得部37所取得的图像信息的对应关系。此外，为了将时刻信息作为识别信息，以由坐标计测装置14所获得的时刻对控制装置16的时钟进行初始化，从而取得同步。另外，在GPS信息取得部38不能取得坐标信息的情况下，也可以通过使用陀螺仪、加速度计等的周知的方法对坐标信息进行补正。
距离信息取得部40取得构成角度距离计测仪12的激光测距仪与摄影装置10的快门同步或非同步地计测的距离数据。该距离数据为摄影装置10的摄影位置和摄影对象间的距离(例如以米为单位的值)。另外，在上述激光测距仪输出与距离不同的形式的数据(例如脉冲信号)的情况下，也可以构成为距离信息取得部40根据激光测距仪的计测数据对摄影装置10的摄影位置和摄影对象间的距离进行运算。向该距离数据也附加摄影装置10的快门的动作时刻等识别信息，构成为能够判断与图像信息取得部37所取得的图像信息的对应关系。
角度信息取得部42与摄影装置10的快门同步或非同步地取得构成角度距离计测仪12的磁传感器所计测的摄影装置10的摄影方向的方位角以及加速度传感器等所计测的摄影装置10的摄影方向的仰俯角。另外，上述磁传感器计测方位角，将其作为摄影装置10的摄影方向相对于磁北的角度、或者摄影装置10的摄影方向相对于被自正北的角度补正的磁北的角度。向该方位角以及仰俯角也附加摄影装置10的快门的工作时刻等的识别信息，采用能够判断与图像信息取得部37所取得的图像信息的对应关系的结构。
对象坐标运算部44基于GPS信息取得部38所取得的摄影位置的坐标信息、距离信息取得部40所取得的摄影装置10的摄影位置和摄影对象间的距离、角度信息取得部42所取得的摄影装置10的摄影方向的方位角以及仰俯角，对摄影对象的坐标信息进行运算。在该运算中使用通过上述识别信息被判别为具有对应关系的坐标信息、距离、方位角以及仰俯角。向所算出的坐标信息附加上述摄影装置10的快门的动作时刻等识别信息并进行输出。此外，对象坐标运算部44进行上述坐标信息、距离、方位角以及仰俯角的插补处理。再有，对象坐标运算部44向通过上述插补处理所获得的坐标信息、距离数据以及角度信息(方位角以及仰俯角)附加摄影装置10的快门的动作时刻等识别信息，以便能够判断与图像信息取得部37所取得的图像信息的对应关系。另外，运算顺序以及插补处理的例子如后所述。
地理信息数据转换部46将对象坐标运算部44所运算求出的摄影对象的坐标信息以及摄影装置10所拍摄的摄影对象的图像信息转换成规定的地理信息系统的数据格式。作为地理信息系统的数据格式，可列举出例如将坐标信息和对应于该坐标的图像信息等作为属性信息相关联的数据格式等。坐标信息和图像信息等的关联基于上述识别信息进行。另外，在将摄影对象P的图像显示于二维地图上的情况下，并不一定需要摄影对象P的标高。该情况下，优选在上述属性信息中包含标高，以便还能对应向三维地图上的显示。
输出部48将由地理信息数据转换部46转换成地理信息系统的数据格式的摄影对象的坐标信息和图像信息输出到显示装置28使之显示。该情况下，优选的结构为：例如，基于摄影对象的坐标信息，将摄影对象的图像信息与规定的地图上的摄影对象的位置相关联，通过输入装置26的定点设备点击摄影对象的位置(区域指定)，由此，显示该图像信息。
三维图像显示控制部50将上述摄影对象的图像信息以由摄影装置10形成的摄影方向与图像平面正交(形成法线)的方式倾斜地显示于三维地图上。该显示可以由显示装置28进行，也可以由系统外部的显示装置进行。
另外，输出部48以及三维图像显示控制部50的双方或一方也可在与控制装置16不同的计算机上实现。在该情况下，采用介由通信装置30将各信息发送到上述不同的计算机的结构。
图4(a)，(b)中示出图3所示的对象坐标运算部44的运算处理的说明图。摄影装置10以及角度距离计测仪12是能够由使用者手持操作的设备，图4(a)，(b)为使用者手持地图图像综合数据库生成系统的框体18自建筑物的屋顶拍摄地表的情况的例子。
图4(a)为由(x，y)坐标规定的俯视图，其示出的状态是：自建筑物A的屋顶的摄影位置C，对相对于正北N位于角度α的方位上的摄影对象P进行拍摄。此外，建筑物A的屋顶的摄影位置C，即从地图图像综合数据库生成系统的摄影装置10的位置到摄影对象P的位置的水平距离由d表示。另外，图4(a)中，x方向以及y方向分别由箭头表示。
图4(b)为由(x，z)坐标规定的侧视图，其示出的状态是：自高度为h的建筑物A的屋顶，对下方的地表面B上的摄影对象P进行拍摄。该情况下，摄影方向(仰俯角方向)成为角度为θ的俯角。此外，摄影位置C和摄影对象P的距离由D表示。另外，图4(b)中，x方向以及z方向分别由箭头表示。
将由角度距离计测仪12所计测的值用于上述方位角α，俯角θ以及距离D。另外，在角度距离计测仪12所计测的方位角α为自磁北的角度的情况下，使用补正为自正北的角度之后的值。这些值由距离信息取得部40以及角度信息取得部42取得，并交给对象坐标运算部44。对象坐标运算部44使用这些值和GPS信息取得部38所取得的摄影位置C的坐标信息，对摄影对象P的坐标信息进行运算。该情况下的运算式如下。
当将摄影对象P的坐标设为(Xp，Yp，Zp)，将摄影位置C的坐标设为(Xc，Yc，Zc)时，
Xp＝Xc-d·sinα
Yp＝Yc+d·cosα    …(1)
Zp＝Zc-D·sinθ
其中，d＝D·cosθ以及h＝D·sinθ。
另外，在以经度、纬度、标高来取得摄影位置C的坐标值的情况下，通过下述式(2)求出摄影对象P的坐标。
Xp＝Xc-d·sinaα/Kx
Yp＝Yc+d·cosα/Ky    …(2)
Zp＝Zc-D·sinθ
在此，Kx为纬度Yc上经度每1度的距离，Ky为纬度每1度的距离。
基于如上求出的摄影对象P的坐标信息，地理信息数据转换部46将摄影对象P的坐标信息和摄影对象P的图像信息相关联。该情况下，例如设定包含以地图信息上的上述坐标(Xp，Yp，Zp)表示的点(像素)的规定大小的区域，将摄影装置10所拍摄的摄影对象P的图像信息与该区域相关联。由此，可以构成为：例如，在显示于显示装置28上的地图上，通过输入装置26的定点设备点击上述区域，由此来显示相关联的图像信息。此时，优选将该图像信息显示于上述相关联的坐标(Xp，Yp，Zp)的附近。此外，也可以构成为：预先显示上述图像信息，通过点击该图像信息，以点灭或者颜色变更等方式显示地图上相关联的区域(摄影对象P的位置)。而且，也可以构成为：作成表示多个上述图像信息的字符串(例如地名)等的一览表，将该一览表显示于显示装置28上的同时点击该字符串，由此来显示对应的图像信息和与图像信息相关联的地图上的区域的一方或双方。另外，在本实施例中，以显示于三维地图上的情况为例加以说明，而在显示于二维地图上的情况下，则并不一定需要求出Zp坐标。
以上说明的实施方式为使用者手持地图图像综合数据库生成系统的框体18对摄影对象P进行拍摄的例子，也可以在例如飞机或直升飞机等的航空器上进行拍摄。
此外，在通过角度距离计测仪12计测摄影位置和摄影对象P的距离、方位角以及仰俯角时，如上所述，在角度距离计测仪12的光轴方向进行，而在测定距离的情况下，其前提是：该光轴方向上存在地表面等的摄影对象P。但是，由于摄影方向的偏移等，摄影装置10的快门在摄影对象P不存在的方向上被按下的情况也是可以想到的。此时，例如由于摄影方向朝向天空等的理由，从角度距离计测仪12射出的激光不能反射，不能测定距离。该情况下，也可以构成为：在能够测定距离的点之间进行直线插补，附加上不能测定距离的点的距离。
图5中示出在从摄影位置到摄影对象的距离、方位角以及仰俯角的任一个或者全部缺测的点进行缺测值的补偿处理(插补处理)的说明图。图5中，上段示出距离、方位角以及仰俯角的测定定时(摄影时可进行距离测定的情况为圆圈)。此外，下段以圆圈示出摄影位置(Xc，Yc)。另外，图5为从航空器上拍摄摄影对象的情况的例子。
图5中，在a，b，c，d，e，f各点，拍摄摄影对象时的距离等不存在缺测。此外，除此以外的点(由向上的箭头表示)为拍摄摄影对象时距离等缺测的点。在缺测的点中，距离信息取得部40以及角度信息取得部42根据a，b，c，d，e，f各点上的测定数据，通过直线插补算出对缺测点的补偿值(在距离信息取得部40算出距离的值，在角度信息取得部42算出方位角以及仰俯角的值)。例如，在a点和b点之间未测定距离数据，而以一定的时间间隔取得的摄影位置数据有2点，所以分别从b点的距离数据中减去a点的距离数据和b点的距离数据的差的1/3的值和2/3的值，将所得值作为上述2点的距离数据。对于其他没有距离数据的点也同样处理。另外，图5中示出与快门同步地取得距离数据的情况的例子，在非同步的情况下，使用摄影对象的摄影定时和距离测定定时的时间差，能够同样地对距离数据进行插补。方位角以及仰俯角的插补也是同样的。此外，在使用GPS时出现坐标信息缺测的情况下，也可以同样地进行插补。
图6中示出图3所示的三维图像显示控制部50的处理工作的说明图。在图6的例子中，自建筑物A的屋顶的摄影位置C在俯角方向(向下)拍摄摄影对象P。另外，摄影位置C和摄影对象P被示于三维地图M上。另外，三维地图M为对建筑物A、T以及道路W等进行立体显示的地图。该情况下，三维图像显示控制部50基于由角度距离计测仪12与摄影装置10的快门同步地测定、并由角度信息取得部42所取得的方位角以及仰俯角，将摄影装置10所拍摄的摄影对象P的图像G以与摄影方向R正交的方式倾斜地显示于三维地图M上。图像G的显示位置为对应于对象坐标运算部44所算出的摄影对象P的坐标信息的三维地图M上的位置。此外，如图6所示，也可以通过箭头Ga指示图像G，或显示摄影方向R。另外，摄影对象P的坐标为图像G的中心。
通过三维图像显示控制部50的上述构成，能够在三维地图M上强调显示摄影对象P。结果，使用者能够在三维地图M上容易地识别所需图像G。
另外，上述实施方式中，在三维地图上显示图像G，但例如在城市部等由于中高层建筑物等的大量存在，图像G被遮挡而难以被观察到的情况是可以想到的。该情况下，优选将三维地图上的建筑物整体或者存在于图像G和视点之间的建筑物的高度降低或设为0(例如正射投影图像等)来进行显示。
图7中示出实施方式的控制装置16的动作例的流程。本系统中的处理分为两大块：数据取得处理，其与摄影装置10的快门同步或者非同步地取得摄影对象的图像信息、摄影位置和摄影对象间的距离数据、摄影方向的方位角以及仰俯角，还有摄影位置的坐标信息；数据转换处理，其在上述数据取得处理结束后确认各取得数据，如存在缺测，则在对其进行插补之后，对摄影对象的坐标信息进行运算。首先，对数据取得处理加以说明。在图7中，当输入摄影开始的指示时，图像信息取得部37取得摄影装置10所拍摄的摄影对象的图像信息，并输出到地理信息数据转换部46(S1)。
接着，距离信息取得部40取得角度距离计测仪12所计测的摄影装置10的摄影位置和摄影对象间的距离数据，并输出到对象坐标运算部44(S2)。此外，角度信息取得部42取得角度距离计测仪12所计测的摄影装置10的摄影方向的方位角以及仰俯角，并输出到对象坐标运算部44(S3)。另外，距离数据取得步骤(S2)和方位角及仰俯角取得步骤(S3)的顺序相反亦可。
GPS信息取得部38与使摄影装置10的快门动作的触发信号的定时等相一致地从坐标计测装置14取得摄影装置10的摄影位置的坐标信息(S4)。接下来，确认数据取得结束指示的有无(S5)，在未结束数据取得的情况下返回到S1继续取得数据。在结束数据取得的情况下，转入数据转换处理。结果，能够取得与摄影对象相关联的一系列数据(摄影对象的图像信息、摄影位置和摄影对象间的距离数据、摄影方向的方位角以及仰俯角，还有摄影位置的坐标信息)。
接着，对数据转换处理加以说明。首先，在S4的处理中判断是否已取得了坐标信息(S6)，在没能取得的情况下，在对象坐标运算部44进行坐标信息的插补处理(S7)。此外，对象坐标运算部44向所取得的坐标信息以及通过插补处理所获得的坐标信息附加上述的识别信息。
接下来，在S2的处理中判断是否已取得了距离数据(S8)，在没能取得的情况下，在对象坐标运算部44进行插补处理(S9)。此外，对象坐标运算部44向在S2所取得的距离数据以及通过插补处理所获得的距离数据上附加上述的识别信息。
接着，在S3的处理中判断是否已取得了角度信息(S10)，在没能取得的情况下，在对象坐标运算部44进行插补处理(S11)。此外，对象坐标运算部44向在S3所取得的角度信息以及通过插补处理所获得的角度信息上附加上述的识别信息。
接下来，对象坐标运算部44使用在上述S2、S3、S4所取得的、或在S7、S9、S11进行了插补处理的、通过识别信息彼此已判别出了对应关系的距离数据、方位角及仰俯角的数据以及坐标信息的数据，基于上述式(1)或式(2)，对摄影对象的坐标信息进行运算(S12)。
最后，S1中图像信息取得部37所取得的摄影对象的图像信息以及S12中对象坐标运算部44所算出的坐标信息通过地理信息数据转换部46彼此关联，通过输出部48显示于显示装置28(S13)。另外，也可以将上述彼此关联的图像信息以及坐标信息作为地理信息系统的数据，介由通信装置30发送到外部的计算机等。
用于执行上述图7的各步骤的程序也可以收纳于记录介质中，此外，也可通过通信手段来提供该程序。该情况下，例如，也可将上述说明的程序理解为“记录了程序的计算机可读写记录媒体”的发明或“数据信号”的发明。

Claims (5)

1.一种地图图像综合数据库生成系统，其特征在于，
具有：
摄影对象位置确定装置，包含：从任意的摄影位置对位于任意的摄影方向的摄影对象进行拍摄的摄影机构，由计测上述摄影位置和上述摄影对象间的距离的激光测距仪构成的距离计测机构，基于地磁来计测上述摄影方向的方位角的方位角计测机构，计测上述摄影方向的仰俯角的仰俯角计测机构，计测上述摄影位置的坐标的坐标计测机构，和基于上述摄影位置的坐标、上述距离、上述方位角以及上述仰俯角来对上述摄影对象的坐标信息进行运算的摄影对象坐标运算机构；
地理信息数据输出装置，输出上述摄影机构所拍摄的摄影对象的图像信息和上述摄影对象坐标运算机构所算出的摄影对象的坐标信息相关联的地理信息系统上的数据；以及
显示装置，基于上述坐标信息，将上述地理信息数据输出装置所输出的摄影对象的图像信息显示于地图上的摄影对象的位置，
上述显示装置基于上述方位角计测机构所计测的方位角、上述仰俯角计测机构所计测的仰俯角和上述坐标信息，将上述地理信息数据输出装置所输出的摄影对象的图像信息以与摄影方向正交的方式倾斜地显示于三维地图上的摄影对象的位置。
2.根据权利要求1所述的地图图像综合数据库生成系统，其特征在于，当构成上述距离计测机构的激光测距仪的光轴朝向激光不能反射的方向时、或者摄影对象的摄影定时和距离测定定时非同步时，上述摄影对象坐标运算机构进行上述距离的插补处理。
3.一种地图图像综合数据库生成系统，其特征在于，
具有：
摄影对象位置确定装置，包含：从任意的摄影位置对位于任意的摄影方向的摄影对象进行拍摄的摄影机构，由计测上述摄影位置和上述摄影对象间的距离的激光测距仪构成的距离计测机构，基于地磁来计测上述摄影方向的方位角的方位角计测机构，计测上述摄影方向的仰俯角的仰俯角计测机构，计测上述摄影位置的坐标的坐标计测机构，和基于上述摄影位置的坐标、上述距离、上述方位角以及上述仰俯角来对上述摄影对象的坐标信息进行运算的摄影对象坐标运算机构；
地理信息数据输出装置，输出上述摄影机构所拍摄的摄影对象的图像信息和上述摄影对象坐标运算机构所算出的摄影对象的坐标信息相关联的地理信息系统上的数据；以及
显示装置，基于上述坐标信息，将上述地理信息数据输出装置所输出的摄影对象的图像信息显示于地图上的摄影对象的位置，
当构成上述距离计测机构的激光测距仪的光轴朝向激光不能反射的方向时、或者摄影对象的摄影定时和距离测定定时非同步时，上述摄影对象坐标运算机构进行上述距离的插补处理。
4.一种地图图像综合数据库生成程序，其特征在于，
使计算机作为以下机构发挥作用：
图像信息取得机构，取得通过摄影机构从任意的摄影位置对位于任意的摄影方向的摄影对象进行拍摄所得的图像信息；
距离信息取得机构，取得上述摄影位置和上述摄影对象间的距离的计测结果；
方位角取得机构，取得上述摄影方向的方位角的计测结果；
仰俯角取得机构，取得上述摄影方向的仰俯角的计测结果；
坐标信息取得机构，取得上述摄影位置的坐标；
摄影对象坐标运算机构，基于上述摄影位置的坐标、上述距离、上述方位角以及上述仰俯角，对上述摄影对象的坐标信息进行运算；
地理信息数据输出机构，输出上述图像信息取得机构所取得的摄影对象的图像信息和上述摄影对象坐标运算机构所算出的摄影对象的坐标信息相关联的地理信息系统上的数据；以及
显示机构，基于上述坐标信息，将上述地理信息数据输出机构所输出的摄影对象的图像信息显示于地图上的摄影对象的位置，
上述显示机构基于上述方位取得机构所取得的方位角、上述仰俯角取得机构所取得的仰俯角和上述坐标信息，将上述地理信息数据输出机构所输出的摄影对象的图像信息以与摄影方向正交的方式倾斜地显示于三维地图上的摄影对象的位置。
5.一种地图图像综合数据库生成程序，其特征在于，
使计算机作为以下机构发挥作用：
图像信息取得机构，取得通过摄影机构从任意的摄影位置对位于任意的摄影方向的摄影对象进行拍摄所得的图像信息；
距离信息取得机构，取得上述摄影位置和上述摄影对象间的距离的计测结果；
方位角取得机构，取得上述摄影方向的方位角的计测结果；
仰俯角取得机构，取得上述摄影方向的仰俯角的计测结果；
坐标信息取得机构其取得上述摄影位置的坐标；
摄影对象坐标运算机构，基于上述摄影位置的坐标、上述距离、上述方位角以及上述仰俯角，对上述摄影对象的坐标信息进行运算；
地理信息数据输出机构，输出上述图像信息取得机构所取得的摄影对象的图像信息和上述摄影对象坐标运算机构所算出的摄影对象的坐标信息相关联的地理信息系统上的数据；以及
显示机构，其基于上述坐标信息，将上述地理信息数据输出机构所输出的摄影对象的图像信息显示于地图上的摄影对象的位置，
当构成上述距离计测机构的激光测距仪的光轴朝向激光不能反射的方向时、或者摄影对象的摄影定时和距离测定定时非同步时，上述摄影对象坐标运算机构进行上述距离的插补处理。
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