JP2000047579A

JP2000047579A - 地図データベース更新装置

Info

Publication number: JP2000047579A
Application number: JP10215020A
Authority: JP
Inventors: Akira Suzuki; 章鈴木; Nobuo Miyamoto; 信夫宮本; Osamu Nakamura; 修中村; Toshiaki Sugimura; 利明杉村
Original assignee: Nippon Telegraph and Telephone Corp
Current assignee: Nippon Telegraph and Telephone Corp
Priority date: 1998-07-30
Filing date: 1998-07-30
Publication date: 2000-02-18

Abstract

(57)【要約】【課題】住宅地の情報を電子化した地図データベース
の内容を、調査員が一軒ずつ移動状況を調査してデータ
更新するのは作業効率が悪い。【解決手段】景観画像入力部１で撮影した景観画像看
板画像抽出部２で看板画像を抽出し、補正・評価部３で
看板画像の歪みと回転を補正し、文字認識部４で看板画
像の中の文字を認識し、計測部５、６、７は景観画像の
撮影位置、撮影方向、撮影距離を計測し、これら計測値
から看板位置推定部８が看板位置を推定する。看板文字
列照合部９は、文字認識結果と地図データベース１３の
居住者名リストとを照合・作成し、リストを看板位置と
照合し、地域内候補居住者名と地域外居住者名のリスト
を出力する。これらを表示部１０に表示し、この照合と
表示からデータ追加部１１による地図データベースへの
データ追加と、データ削除部１２によるデータ削除を行
う。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、看板や表札等（以
下看板と総称する）の画像を抽出し、かつ該画像に書か
れている文字列を認識し、地図データベースに既に格納
されている両データの更新を行う地図データベース更新
装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、住宅地図のような縮尺の大きな地
図も電子化され、地図データベースとして利用が進みつ
つある。このような地図データベースにおいては、記載
内容が実態に合うよう常時更新し続ける必要があり、従
来は、調査員が紙に印刷した地図の中の居住者名と、実
際の看板に記載された居住者名との確認作業を一軒ずつ
行って異動状況のメモを作成した後、地図データベース
の中の該当する居住者のデータの修正作業を行ってい
た。

【０００３】また、地図データベースにおける個別の建
物を識別する情報としては、建物の位置、大きさと形状
の概要、居住者名が記録されていた。

【０００４】このような電子地図を高度化するための技
術としては、「携帯コンピュータ及びそれを用いた情報
管理システム並びにそれを用いた立体地図の作成方法」
（特開平１０−１４３６４０号）がある。これは実写デ
ータを無条件に電子地図に張り付ける技術である。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、住宅地
図のような縮尺の大きな地図においては記載されている
居住者等の数が多いため、更新期問の長期化や、コスト
増加の原因となっていた。特に、異動状況メモに記載さ
れた居住者に関するデータを、地図データベースの中の
膨大な居住者データから選び出す作業は、人手による作
業が中心で効率化が望まれていた。

【０００６】また、従来の地図データベースにおける建
物を識別するには不十分で、現地で実際の建物と地図上
の建物を対応づけることが難しい場合があった。

【０００７】「携帯コンピュータ及びそれを用いた情報
管理システム並びにそれを用いた立体地図の作成方法」
（待開平１０−１４３６４０）で開示される技術は、建
物の識別を行わないので電子地図における居住者のデー
タの更新ができない。また、個別の建物の画像としての
特徴を電子地図データベースにおける個々の建物に対応
づけることができない。

【０００８】本発明は、上記事情に鑑みてなされたもの
で、実際の居住者と、地図データベース内のデータとの
対応付け作業および建物を識別する情報として建物の看
板の画像を地図データベースに記録する作業を自動化
し、効率的にデータの追加更新ができる地図データベー
ス更新装置を提供することを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明は、撮影された画
像から看板画像を抽出および補正し、看板画像内の文字
を認識し、撮影位置、撮影方向、撮影距離に基づいた看
板位置を推定し、この推定した看板画像および位置と地
図データベース内のデータを照合し、照合結果で地図デ
ータベースにデータを追加・更新・削除することによ
り、地図データベースから看板に対応するデータの抽出
を効率的に行うことができ、従来の地図データベース更
新作業に比べ格段に作業量を削減することができるよう
にする。

【００１０】なお、看板とは、建物に設置されていてそ
の建物の居住者名や商店の屋号が記載された看板に限定
する。すなわち、看板の設置場所と看板に記載された居
住者や商店の所在とが異なる看板や、商品名が記載され
た看板などは含まない。

【００１１】したがって、本発明は、以下の構成を特徴
とする。

【００１２】市街地の建物等の景観画像を撮影し、入力
する景観画像入力部と、前記景観画像の中から看板画像
を抽出する看板画像抽出部と、前記看板画像の３次元的
な偏りによる歪みと回転を補正し、画像としての品質を
評価する看板画像補正・評価部と、前記看板画像の中の
文字を認識し、認識結果文字コード列を出力する文字認
識部と、居住者名および該居住者の地図上の位置座標デ
ータとを含み、かつ居住者の建物の看板画像を記録可能
な地図データベースと、前記景観画像の撮影位置の緯度
・経度を計測し、地図上の座標に変換する撮影位置計測
部と、前記撮影位置座標を基に地図上で看板の存在する
地域を推定する看板位置推定部と、前記文字認識部によ
り出力された認識結果文字コード列と、地図データベー
スに含まれる全ての居住者名リストとを照合し、認識結
果文字コード列と類似した居住者のリストを作成し、該
リストを前記看板位置推定部から出力された看板存在地
域の情報を照合し、地域内居住者から構成される地域内
候補居住者名リストと、地域外居住者から構成される地
域外候補居住者名リストを出力する看板文字列照合部
と、前記景観画像入力部より入力された景観画像と、看
板画像補正・評価部より出力された看板画像と前記看板
文字列照合部より出力された地域内候補居住者名リスト
および地域外候補居住者名リストとを表示する表示部
と、前記表示部に表示される看板画像と、地域内候補居
住者名リストと地域外候補居住者名リストを参照し、前
記看板画像に対応する居住者が前記地域内候補居住者名
リスト中に存在し、かつ居住者の建物の看板画像が記録
されているときには、該居住者データのレコードに既に
記録されている看板画像の品質の評価値よりも前記看板
画像補正部より出力された看板画像の品質の評価値の方
が高い場合には前記看板画像補正部より出力された看板
画像により更新し、前記看板画像に対応する居住者が前
記地域内候補居住者名リスト中に存在し、かつ居住者の
建物の看板画像が記録されていないときには、該居住者
データのレコードに前記看板画像補正部より出力された
看板画像を記録し、前記看板画像に対応する居住者が前
記地域内候補居住者名リスト中に存在せず、かつ前記地
域外候補居住者名リスト中に存在するとき、該居住者デ
ータとして地域外候補居住者名リスト中に存在する居住
者のデータを追加し、かつ該居住者データのレコードに
前記看板画像補正部より出力された看板画像を記録する
データ追加部と、前記表示部に表示される前記景観画像
と前記地域内居住者名リストとを参照し、前記景観画像
中に対応する看板画像の存在しない居住者データのレコ
ードを前記地図データベースから削除するデータ削除部
とを備えたことを特徴とする。

【００１３】また、本発明は、景観画像の撮影方向を計
測する撮影方向計測部を設け、前記看板位置推定部は、
撮影位置座標と撮影方向を基に地図上で看板の存在する
地域を推定することを特徴とする。

【００１４】また、本発明は、景観画像中の看板までの
撮影距離を計測する撮影距離計測部を設け、前記看板位
置推定部は、撮影位置座標と撮影距離を基に地図上で看
板の存在する地域を推定することを特徴とする。

【００１５】

【発明の実施の形態】図１は、本発明の実施形態を示す
地図データベース更新装置の構成図である。この装置
は、景観画像入力部１、看板画像抽出部２、看板画像補
正部３、文字認識部４、撮影位置計測部５、撮影方向計
測部６、撮影距離計測部７、看板位置推定部８、看板文
字列照合部９、表示部１０、データ追加部１１、および
データ削除部１２、地図データベース１３とで構成され
ている。

【００１６】景観画像入力部１では、小型ビデオカメラ
等により建物等の景観画像の撮影・入力を行う。この撮
影・入力には、操作者が後述の表示部１０に表示される
景観映像を見ながら、看板の付いた建物が視野に入った
時点で静止画像のキャプチャ操作を行うことにより、景
観画像を入力する。

【００１７】看板画像抽出部２では、景観画像入力部１
で入力された景観画像から看板画像を抽出する。看板画
像補正部３では、看板画像抽出部２で抽出された看板画
像に含まれる３次元的な偏りによる歪みと回転を補正
し、出力する。文字認識部４では、看板画像抽出部２で
抽出された各看板画像中の文字の認識を行い、認識結果
文字コード列を出力する。

【００１８】看板画像抽出部２および文字認識部４での
看板画像抽出と文字認識方法としては、例えば、文字線
とその背景の濃度コンストラストが高い、文字の外接矩
形が正方形に近いものが多いなどの文字の普遍的な性質
を利用することによって、雑音が多く条件の変化の激し
い景観画像から文字を抽出、認識する方法が提案されて
おり（”情景画像からの文字パターン抽出と認識”、大
谷淳、塩昭夫、電子情報通信学会論文誌ＤＶｏ
ｌ.Ｊ７１−ＤＮｏ.６ｐｐ１０３７−１０４７）、
この抽出・認識方法を利用できる。

【００１９】また、看板画像補正部３での補正方法とし
ては、例えば、文字列に外接する平行四辺形を底辺が水
平な長方形に変形する座標変換のパラメータを求め、そ
のパラメータを用いた座標変換により文字列画像全体を
補正する方法が提案されており（”景観方向に依存しな
い景観中文字の認識法”、塩昭夫、福本昌明、１９
９０年電子情報通信学会春季全国大会予稿集Ｄ−５０
２，ｐ.７−２５２）、この座標変換を看板画像全体に
適用することで看板画像を補正できる。

【００２０】地図データベース１３には、居住者名と、
居住者の地図上の位置座標データとが格納されている。
また、居住者名に該当する建物の看板の画像および画像
の品質を記録するエリアもあり、一部の建物の中には看
板画像が記録済みのものもある。

【００２１】撮影位置計測部５は、ＧＰＳ（Ｇｌｏｂａ
ｌＰｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇＳｙｓｔｅｍ）で構成され、
ＧＰＳ衛星からの電波を用いて撮影位置の緯度・経度を
計測し、これを地図上の座標値に変換する。

【００２２】撮影方向計測部６は、ジャイロスコープを
用いた方位測定装置で構成され、撮影方向を計測する。

【００２３】撮影距離計測部７は、レンジセンサで構成
され、レーザを用いて撮影位置から景観画像中の看板ま
での距離を計測する。

【００２４】看板位置推定部８は、撮影位置計測部５で
計測された撮影位置座標と、撮影方向計測部６で計測さ
れた撮影方向と、撮影距離計測部７で計測された看板ま
での距離を用いて地図上で看板の存在する地域を推定す
る。

【００２５】看板文字列照合部９は、文字認識部３より
出力された認識結果文字コード列と、地域内居住者検索
により出力された地域内居住者名リストとを照合し、認
識結果文字コード列と一致文字数の多い居住者名を候補
居住者のリストとして出力する。

【００２６】表示部１０は、景観画像入力部１より入力
される景観映像および静止画キャプチャされた景観画像
の表示、看板画像抽出部２で抽出される看板画像の表
示、地域内居住者検索により出力された地域内居住者名
リストの表示および看板文字列照合部９により出力され
た候補居住者名リストの表示を行う。

【００２７】データ追加部１１では、操作者が表示部１
０に表示される看板画像と候補居住者名リストとを参照
し、看板画像に対応する居住者が候補居住者名リスト中
に存在し、かつ居住者の建物の看板画像が記録されてい
ないとき、該居住者データのレコードに看板画像補正・
評価部３より出力された看板画像を記録し、看板画像に
対応する居住者が候補居住者名リスト中に存在しないと
き、該居住者データの追加を行い、かつ該居住者データ
のレコードに看板画像補正・評価部３より出力された看
板画像を記録する。

【００２８】データ削除部１２では、景観画像の中に
も、対応する看板の存在しない居住者データを抽出し、
操作者が地図データベースから必要に応じてそのデータ
の削除を行う。

【００２９】このように構成した地図データベース更新
装置の動作および作用を説明する。図２は、図１に示し
た地図データベース更新装置の動作を示すフローチャー
トである。なお、（Ｓ１）〜（Ｓ２０）は各ステップを
示す。

【００３０】まず、ステップ（Ｓ１）において、撮影位
置の計測を行う。これは、複数のＧＰＳ衛星からの電波
を用いて撮影位置の緯度、経度を求め、これを地図上の
座標値（Ｘ，ｙ）に変換する。

【００３１】続いて、ステップ（Ｓ２）において、ジャ
イロスコープを用いて撮影方向の計測を行う。これは、
ジャイロスコープが常に同じ方向を示すことを利用し
て、ジャイロスコープが示す方向との差から撮影方向θ
（０°≦θ＜３６０°）を計測する。

【００３２】ステップ（Ｓ３）では、撮影位置から景観
画像中の看板までの距離ｄを、レーザレンジセンサを用
いて計測する。

【００３３】次に、ステップ（Ｓ４）において、ステッ
プ（Ｓ１）〜ステップ（Ｓ３）で求められた位置座標
（ｘ，ｙ）、撮影方向θ、撮影距離ｄを用いて、看板位
置（Ｘ，Ｙ）の推定を行う。図３に示すように、ｘ、
ｙ、θ、ｄの幾何学的関係から（Ｘ，Ｙ）は、

【００３４】

【数１】Ｘ＝ｘ＋ｄ・ｃｏｓθ Ｙ＝ｙ＋ｄ・ｓｉｎθ で与えられるが、ｘ、ｙ、θ、ｄのそれぞれ誤差を伴う
ため、看板の推定範囲としては、（Ｘ，Ｙ）を中心とす
る誤差半径εの円内とする。なお、撮影方向θや撮影距
離ｄの情報が欠けていても、εの値を大きくすること
で、位置座標から看板の推定を行うこともできる。

【００３５】続いて、ステップ（Ｓ５）において、ステ
ップ（Ｓ４）で求められた看板の推定地域を用いて地図
データベース４を検索し、地域内に含まれる全ての居住
者名のリスト（地域内居住者名リスト）を出力する。こ
のとき、検索に当っては、地図データベースに格納され
ている居住者毎の位置座標データ（ｕ，ｖ）と看板推定
位置（Ｘ，Ｙ）との間で、不等式

【００３６】

【数２】（ｕ−Ｘ）²＋（ｖ−Ｙ）²≦ε² が成立するか否かの判定を行い、成立する居住者データ
を地域内居住者名リストとして出力する。

【００３７】次に、ステップ（Ｓ６）において、静止画
キャプチャ操作により、景観画像を撮影、入力する。続
いて、ステップ（Ｓ７）において看板画像を抽出し、ス
テップ（Ｓ８）において看板画像を補正し、かつ看板画
像の品質を評価する。品質評価の方法としては、例えば
看板画像の輝度の分散を用いることで、看板画像のコン
トラストを評価することができる。

【００３８】次に、ステップ（Ｓ９）において、看板画
像中の文字の認識を行って、認識結果文字コード列を出
力する。

【００３９】ステップ（Ｓ１Ｏ）においては、ステップ
（Ｓ５）で出力された地域内居住者名リストと、ステッ
プ（Ｓ９）で出力された認識結果文字コード列とを照合
し、一致文字数の多い居住者名を候補居住者のリストと
して出力する。

【００４０】続いて、ステップ（Ｓ１１）の照合におい
て、看板画像に対応する居住者が地域内候補居住者名リ
スト中に存在するときは、ステップ（Ｓ１４）で看板画
像が地図データベースに存在するか否かを調べ、存在し
ない場合はステップ（Ｓ１６）で看板画像の地図データ
ベースヘの追加を行い、存在するときはステップ（Ｓ１
５）で既に存在する看板画像よりも現在抽出された看板
画像の方が品質の評価値が高ければその画像を更新す
る。

【００４１】また、ステップ（Ｓ１１）の照合におい
て、看板画像に対応する居住者が地域内候補居住者名リ
スト中に存在しないときは、ステップ（Ｓ１２）におい
て、看板画像に対応する居住者が地域外候補居住者名リ
スト中に存在するか否かを調べ、存在する場合にはステ
ップ（Ｓ１３）で居住者データと看板画像の地図データ
ベースヘの追加を行う。

【００４２】ステップＳ１７では、ステップ（Ｓ６）に
おいて入力された景観画像中に他の看板が存在すると
き、全ての看板の処理が完了するまで、ステップ（Ｓ
７）〜ステップ（Ｓ１６）の操作を繰り返す。

【００４３】さらに、ステップ（Ｓ１８）では、他に処
理する必要のある景観画像が存在するときは、ステップ
（Ｓ１）〜ステップ（Ｓ１７）の操作を繰り返す。

【００４４】以上の処理が完了したら、ステップ（Ｓ１
９）において、地図データベースの中にどの看板にも対
応しない居住者データが存在しないかをチェックし、存
在する場合にはステップ（Ｓ２０）において操作者が地
図データベースから必要に応じてそのデータと看板画像
の削除を行って、処理を終了する。

【００４５】

【発明の効果】以上のとおり、本発明によれば、撮影さ
れた画像から看板画像を抽出および補正し、看板画像内
の文字を認識し、撮影位置、撮影方向、撮影距離に基づ
いた看板位置を推定し、この推定した看板画像および位
置と地図データベース内のデータを照合し、照合結果で
地図データベースにデータを追加・更新・削除するよう
にしたため、看板に対応する居住者データを、膨大な居
住者データから自動的に選び出すことができ、また看板
画像を地図データベースに効率良く追加・更新すること
ができ、効率的な更新ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施形態を示す地図データベース更新
装置の構成図。

【図２】本発明の実施形態における地図データベース更
新動作を説明するフローチャート。

【図３】本発明の実施形態における看板位置推定方法の
原理を説明する図。

【符号の説明】

１…景観画像入力部２…看板画像抽出部３…看板画像補正・評価部４…文字認識部５…撮影位置計測部６…撮影方向計測部７…撮影距離計測部８…看板位置推定部９…看板文字列照合部１０…表示部１１…データ追加部１２…データ削除部１３…地図データベース

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者中村修東京都新宿区西新宿３丁目19番２号日本電信電話株式会社内 (72)発明者杉村利明東京都新宿区西新宿３丁目19番２号日本電信電話株式会社内Ｆターム(参考） 2C032 HB11 HB15 HC23 5B050 BA11 BA17 BA20 EA03 EA12 EA13 FA02 FA19 GA08 5B075 ND07 ND23 NK02 NK13 NK24 NK42 PP10 PQ02 PQ40 PQ46 UU14 5B082 AA13 GA14 GA16 GA18

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】市街地の建物等の景観画像を撮影し、入
力する景観画像入力部と、前記景観画像の中から看板画像を抽出する看板画像抽出
部と、前記看板画像の３次元的な偏りによる歪みと回転を補正
し、画像としての品質を評価する看板画像補正・評価部
と、前記看板画像の中の文字を認識し、認識結果文字コード
列を出力する文字認識部と、居住者名および該居住者の地図上の位置座標データとを
含み、かつ居住者の建物の看板画像を記録可能な地図デ
ータベースと、前記景観画像の撮影位置の緯度・経度を計測し、地図上
の座標に変換する撮影位置計測部と、前記撮影位置座標を基に地図上で看板の存在する地域を
推定する看板位置推定部と、前記文字認識部により出力された認識結果文字コード列
と、地図データベースに含まれる全ての居住者名リスト
とを照合し、認識結果文字コード列と類似した居住者の
リストを作成し、該リストを前記看板位置推定部から出
力された看板存在地域の情報を照合し、地域内居住者か
ら構成される地域内候補居住者名リストと、地域外居住
者から構成される地域外候補居住者名リストを出力する
看板文字列照合部と、前記景観画像入力部より入力された景観画像と、看板画
像補正・評価部より出力された看板画像と前記看板文字
列照合部より出力された地域内候補居住者名リストおよ
び地域外候補居住者名リストとを表示する表示部と、前記表示部に表示される看板画像と、地域内候補居住者
名リストと地域外候補居住者名リストを参照し、前記看
板画像に対応する居住者が前記地域内候補居住者名リス
ト中に存在し、かつ居住者の建物の看板画像が記録され
ているときには、該居住者データのレコードに既に記録
されている看板画像の品質の評価値よりも前記看板画像
補正部より出力された看板画像の品質の評価値の方が高
い場合には前記看板画像補正部より出力された看板画像
により更新し、前記看板画像に対応する居住者が前記地
域内候補居住者名リスト中に存在し、かつ居住者の建物
の看板画像が記録されていないときには、該居住者デー
タのレコードに前記看板画像補正部より出力された看板
画像を記録し、前記看板画像に対応する居住者が前記地
域内候補居住者名リスト中に存在せず、かつ前記地域外
候補居住者名リスト中に存在するとき、該居住者データ
として地域外候補居住者名リスト中に存在する居住者の
データを追加し、かつ該居住者データのレコードに前記
看板画像補正部より出力された看板画像を記録するデー
タ追加部と、前記表示部に表示される前記景観画像と前記地域内居住
者名リストとを参照し、前記景観画像中に対応する看板
画像の存在しない居住者データのレコードを前記地図デ
ータベースから削除するデータ削除部とを備えたことを
特徴とする地図データベース更新装置。
【請求項２】景観画像の撮影方向を計測する撮影方向
計測部を設け、前記看板位置推定部は、撮影位置座標と撮影方向を基に
地図上で看板の存在する地域を推定することを特徴とす
る請求項１に記載の地図データベース更新装置。
【請求項３】景観画像中の看板までの撮影距離を計測
する撮影距離計測部を設け、前記看板位置推定部は、撮影位置座標と撮影距離を基に
地図上で看板の存在する地域を推定することを特徴とす
る請求項１に記載の地図データベース更新装置。