JP2000182059A - 壁面の画像・損害・修復情報登録管理システム及び方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 標定点の設置、計測なしに高解像度のモザイ
ク画像を作成でき、病害の管理、修復情報の管理が容易
に行えるようにする。 【解決手段】 ２段階撮影法によりステレオカメラによ
り撮影された壁面全体の左右のインデックス画像及び壁
面を分割して隣とオーバーラップさせて撮影された複数
の詳細画像のデータを登録する手段１１、２１、２２
と、複数の画像上で指定される複数の対応点に基づき画
像の撮影位置、撮影方向を決定して対象物形状情報の作
成を行う手段１２〜１４と、中心投影の画像を正射投影
の画像に変換する手段１５と、正射投影の画像を接合す
る手段１６と、モザイク処理された詳細画像に基づき壁
面の病害情報及び修復情報の登録、管理を行う手段１７
〜１９とを備え、インデックス画像及び詳細画像のモザ
イク処理を行って壁面の詳細モザイク画像の作成を行
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、壁面の病害や損傷
の修復のためのモザイク画像の作成、病害や損傷、修復
履歴に係る情報の登録、管理を行う壁面の画像・損害・
修復情報登録管理システム及び方法に関する。

【０００２】

【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】壁画
は、その年代におけるそれぞれの国や、宗教、生活様
式、慣習、その他歴史学的に貴重な情報を有している
が、それが古ければ古いほど、当然のこととして年月の
経過と共に、あるいはそれまでの保存状態により部分的
な欠損や、汚損、ひび割れ、変質などの病害が見られ、
その特定、修復に多大な時間と労力、技術を必要として
いる。

【０００３】実際に修復などを行うための対象となる壁
画は、建造物の大きさや壁画の大きさは勿論、壁画の位
置も様々であり、一般には移動、運搬することができな
いのが通常である。したがって、壁画の修復を行う場
合、従来はまず、アナログ写真をベースにした写真測量
を行って壁画を図化し、その画像に基づき状態の評価、
病害の特定、修復の検討を行う。従来の写真測量では、
計測対象面に標定点を設置・計測し、標定点の３次元座
標を用いて、写真の縮尺やカメラの傾き、カメラの位置
を計算し、標定要素を得ている。

【０００４】しかし、これまでの壁画の図化で用いられ
てきたアナログ写真をベースにした写真測量では、計測
用カメラや解析図化機など非常に高価な機器を利用して
いるものの、現場での作業負担も大きく、図化にも熟練
したオペレータによるステレオ実体視が不可欠であっ
た。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記課題を解
決するものであって、標定点の設置、計測なしに高解像
度のモザイク画像を作成でき、病害や損傷の管理、修復
情報の管理が容易に行えるようにするものである。

【０００６】そのために本発明は、壁面の病害や損傷の
修復のためのモザイク画像の作成、病害や損傷、修復履
歴に係る情報の登録、管理を行う壁面の画像・損害・修
復情報登録管理システムであって、壁面全体が撮影され
た左右のインデックス画像と壁面を分割して撮影された
詳細画像からなる撮影画像及び撮影情報を登録する撮影
画像登録処理手段と、前記撮影画像登録処理手段により
登録された複数の画像上で指定される複数の対応点に基
づき画像の撮影位置、撮影方向を決定して対象物の３次
元の形状情報の作成を行う形状情報作成処理手段と、前
記撮影位置、撮影方向、対象物形状情報に基づき前記撮
影画像を中心投影の画像から正射投影の画像又は展開画
像に変換する画像変換処理手段と、前記画像変換処理手
段により変換された正射投影の画像又は展開画像を接合
してモザイク画像を作成するモザイク処理手段と、前記
モザイク処理手段により作成された詳細画像によるモザ
イク画像を背景にして前記壁面の病害や損傷の情報及び
修復履歴情報の登録、管理を行う修復情報管理手段とを
備え、前記左右のインデックス画像に基づき前記３次元
の形状情報の作成を行って、前記３次元の形状情報を使
用し前記詳細画像のモザイク処理を行い壁面のモザイク
画像の作成を行うように構成したことを特徴とするもの
である。

【０００７】また、壁面を分割して撮影された複数の詳
細画像から変換して得られる正射投影の詳細画像を接合
した壁面のモザイク画像を作成する画像作成処理手段
と、前記画像作成手段により作成された壁面画像及び該
壁面画像の属性情報を登録する画像データ登録処理手段
と、前記画像データ登録処理手段により登録された前記
壁面画像及び属性情報に基づき前記壁面画像を背景とし
て病害や損傷の情報及び修復情報に関するデータを登
録、更新する修復情報登録処理手段と、前記修復情報登
録処理手段により登録、更新された修復情報を管理し検
索し出力する修復情報管理処理手段とを備え、病害や損
傷の情報を座標値で持った図形データで管理し、病害や
損傷に対する修復情報を履歴として管理するように構成
したことを特徴とするものである。

【０００８】さらに、壁面の病害や損傷の修復のための
モザイク画像の作成、病害や損傷、修復履歴に係る情報
の登録、管理を行う壁面の画像・損害・修復情報登録管
理方法として、カメラにより壁面全体の左右のインデッ
クス画像を撮影すると共に壁面を分割して隣とオーバー
ラップさせて複数の詳細画像を撮影し、前記左右のイン
デックス画像上での対応点の指定により画像の標定を行
って前記インデックス画像の撮影位置、撮影方向を決定
し、前記左右のインデックス画像、撮影位置、撮影方向
に基づき対象物の３次元の形状情報を作成し、前記撮影
位置、撮影方向、形状情報に基づき前記左右のインデッ
クス画像を正射投影画像に変換し、前記複数の詳細画像
上で左右のインデックス画像との対応点の指定により画
像の標定を行って前記詳細画像の撮影位置、撮影方向を
決定し、前記詳細画像の撮影位置、撮影方向、形状情報
に基づき前記詳細画像を正射投影画像に変換し、前記詳
細画像による正射投影画像を接合してモザイク画像を作
成し、該モザイク画像を背景に損害・修復情報を登録し
管理することを特徴とするものである。

【０００９】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
を参照しつつ説明する。図１は本発明に係る壁面の画像
・損害・修復情報登録管理システムの実施の形態を示す
図、図２は本発明に係る壁面の画像・損害・修復情報登
録管理システムのハードウエア構成を示す図、図３は本
発明に係る壁面の画像・損害・修復情報登録管理システ
ムによる全体の処理の流れを説明するための図、図４は
インデックス画像及び詳細画像の処理の流れを説明する
ための図、図５は撮影する全体インデックス画像及び詳
細画像を説明するための図である。図中、１は演算処理
装置、２はデータベース、３は写真撮影部、４は入力
部、５は出力部、１１は撮影画像登録部、１２は画像前
処理部、１３は画像標定部、１４はＤＴＭ作成部、１５
は画像正射変換部、１６はモザイク処理部、１７は画像
データ登録部、１８は修復情報登録部、１９は修復情報
管理部、２１は作業管理データファイル、２２は撮影画
像データファイル、２３は対象物３次元データファイ
ル、２４はオルソ画像データファイル、２５はモザイク
画像データファイル、２６は基本情報データファイル、
２７は修復履歴データファイルを示す。

【００１０】図１において、演算処理装置１は、デジタ
ルカメラで撮影された撮影画像データを登録し、その撮
影画像データに対しカメラの感度特性の補正（前処
理）、画像の撮影位置や方向の決定（標定）、ＤＴＭの
作成、正射投影のオルソ画像への変換、モザイク画像の
作成、画像データの登録、病害データ、病害内容、修復
履歴情報などの登録、修復履歴情報の管理などを行う各
処理手段を有するものであり、例えば図２に示すような
コンピュータ（ＰＣ）からなる。また、撮影画像は、ス
テレオカメラで撮影された壁画の全体インデックス画像
や隣の画像とオーバーラップして撮影された詳細画像か
らなる。

【００１１】データベース２は、撮影画像データ、撮影
条件などの付加情報、これらから演算処理装置１で処理
して得られる対象物３次元データ、オルソ画像、モザイ
ク画像、壁画修復のための画像データ、基本情報、修復
履歴などのデータを格納する各ファイルを有するもので
あり、例えば図２に示すようなＭＯやＤＶＤなどの記憶
装置からなる。

【００１２】写真撮影部３は、修復対象となる壁画全体
のインデックス画像と、壁画を詳細に分割した詳細画像
を撮影するものであり、例えば図２に示すように照明設
備、メガピクセルデジタルカメラなどからなる。入力部
４は、写真撮影部３により撮影されたインデックス画像
と詳細画像からなる撮影画像データを登録する際に撮影
条件などの付加情報を入力したり、画像処理の際に対応
点の指定を行ったり、その他演算処理装置１に対する処
理命令の入力、必要な情報の入力を行うものであり、例
えば図２に示すようにキーボードやマウス、ディジタイ
ザ、イメージスキャナなどからなる。出力部５は、演算
処理装置１における処理の結果や経過、データベース２
に格納されたデータの出力を行うものであり、例えば図
２に示すようなプリンタやディスプレイからなる。

【００１３】演算処理装置１の有する各処理手段は次の
ようなものである。撮影画像登録部１１は、デジタルカ
メラで撮影されたインデックス画像及び詳細画像のデー
タを撮影条件などの付加情報と共にデータベース２の撮
影画像データファイル２２及び作業管理データファイル
２１に格納する処理を行うものである。画像前処理部１
２は、カメラの感度特性を補正し、同じ対象物を撮影し
たデータが同じ値となるようにする処理を行うものであ
り、使用する補正テーブルは、カメラ校正により予め設
定される。同じ対象物を同一の撮影条件で撮影しても、
異なるカメラで撮影された画像の間では、データの値に
差がある場合がある。これは、カメラによって感度特性
が異なるためで、この感度特性を補正しないと、後述す
る画像のモザイクを行う場合に、画像毎に明るさや色調
に差が生じることになり、不連続なモザイク画像とな
る。前処理は、このような問題を解消するために行うも
のである。

【００１４】画像標定部１３は、複数の画像上で対応点
を指定することにより、画像の撮影位置、撮影方向を決
定する処理を行うものである。インデックス画像の標定
では同一点を左右の画像上で選定すると共に基準面上の
点を３点以上指定し、詳細画像の標定では全体インデッ
クス画像と詳細画像上で同一点を選定する。ＤＴＭ作成
部１４は、インデックス画像の標定に基づき、左右のイ
ンデックス画像より対応点を自動探索（ステレオマッチ
ング）することにより、オルソ画像を作成するために必
要な対象物の形状情報（ＤＴＭ）を例えばｘ，ｙ，ｚの
座標で取得する処理を行うものであり、それらのデータ
は対象物３次元データファイル２３に格納される。オル
ソ画像とは、任意の投影面に投影した平面的な距離精度
を持つ正射投影画像である。画像正射変換部１５は、中
心投影画像を平行投影画像（正射投影画像／オルソ画
像）に変換する処理を行うものであり、それらのデータ
はオルソ画像データファイル２４に格納される。

【００１５】モザイク処理部１６は、隣接するオルソ画
像をつなぎ合わせる処理を行うものであり、それらのデ
ータはモザイク画像データファイル２５に格納される。
モザイクは、隣接する画像の重複部分を利用して位置合
わせと色合わせを行った後接合することによって行い、
縦方向、横方向、縦横両方向、斜め方向のモザイクがあ
る。重複部分の画像を利用して画像ごとに異なる濃淡や
色調を一致させる濃度補正や位置合わせ及び座標系の統
一は、適宜必要に応じて実行される。以上が画像処理系
である。

【００１６】画像データ登録部１７は、画像処理系でモ
ザイク処理された壁画画像の窟番号や壁画番号、年代等
の基本情報を基本情報データファイル２６に登録するも
のである。修復情報登録部１８は、壁画画像を画面に表
示し、この画像を背景に病害データ、病害内容、修復履
歴情報などを入力し登録する処理を行うものであり、そ
れらのデータは修復履歴データファイル２７に登録され
る。修復情報管理部１８は、修復情報を検索しその結果
を画面に表示するものであり、壁画画像を画面に呼び出
し病害図形を選択してその修復履歴の情報を表示した
り、修復履歴情報の内容を指定し該当する壁画画像を画
面に呼び出しその履歴情報を表示したり、帳票や図面を
プリントしたりするものである。以上が修復履歴管理系
である。

【００１７】上記構成の壁面の画像・損害・修復情報登
録管理システムによる全体の処理の流れを説明する。図
３に示すようにまず、デジタルカメラによりインデック
ス画像及び詳細画像を撮影し（ステップＳ１１）、イン
デックス画像及び詳細画像の撮影画像とその撮影情報
（撮影条件などの付加情報）を登録する（ステップＳ１
２）。次に、インデックス画像と撮影情報、さらには対
応点の指定に基づきインデックス画像の処理を行い（ス
テップＳ１３）、ステップＳ１３の処理で得られたイン
デックス画像と対象物３次元データ、さらに詳細画像、
撮影情報、対応点の指定に基づき詳細画像の処理を行う
（ステップＳ１４）。以上の処理により、任意の投影面
に投影した平面的な距離精度を持つ正射投影画像である
壁画の詳細オルソモザイク画像が得られる。

【００１８】詳細オルソ画像についてモザイク処理され
た壁画画像が得られると、次に、画像データ登録処理と
してモザイク処理された壁面画像を選択して属性情報を
登録する（ステップＳ１５）。しかる後、壁面画像を画
面に表示しながら、この画像を背景に病害データ、病害
内容、修復履歴情報を入力する（ステップＳ１６）。そ
して、修復情報を検索して画面に表示したり、検索結果
を帳票や図面などにより出力して修復履歴情報の管理を
行う（ステップＳ１７）。修復履歴情報の検索では、例
えば壁画画像を画面に呼び出し病害図形を選択してその
修復履歴の情報を表示したり、修復履歴情報の内容を指
定し該当する壁画画像を画面に呼び出しその履歴情報を
表示したりする。上記のように本発明は、壁画を修復す
る場合、その計測対象である壁画に標定点の設置・計測
を行うことなく非接触でオルソ画像を得て、修復情報の
登録、その履歴などを管理する処理を行うものであり、
２段階撮影法を採用している。

【００１９】ステップＳ１１のインデックス画像及び詳
細画像の撮影では、図５（Ａ）に示すようにステレオカ
メラで壁画全体を撮影してこの画像をインデックス画像
とし、図５（Ｂ）に示すように細分割した壁画の一部分
のみを対象にそれぞれの部分を撮影してこの画像を詳細
画像とする。この場合、詳細画像の撮影では、隣接する
詳細画像と例えば３０％程度オーバーラップするように
撮影し、撮影漏れがないようにする。例えば壁画の大き
さが５ｍ×５ｍの場合、１００万画素のディジタルカメ
ラで撮影すると、インデックス画像の１画素は、壁画上
で５ｍｍ×５ｍｍとなる。同様に、詳細画像の撮影範囲
が壁画上で１ｍ×１ｍの場合、１００万画素のディジタ
ルカメラで撮影すると、詳細画像の１画素は、壁画上で
５ｍｍ×５ｍｍとなる。

【００２０】また、ステップＳ１３の全体インデックス
画像の処理では、図４（Ａ）に示すようにカメラの感度
特性を補正し、同じ対象物を撮影したデータが同じ値に
なるようにする「画像の前処理」（ステップＳ２１）、
複数の画像上で対象点を指定することにより画像の撮影
位置、撮影方向を決定する「画像の標定」（ステップＳ
２２）、オルソ画像を作成するために必要な対象物の形
状情報（ＤＴＭ）を取得する「ＤＴＭ作成」（ステップ
Ｓ２３）、中心投影画像を平行投影画像（正射投影画像
／オルソ画像）に変換する「画像の正射変換」（ステッ
プＳ２４）、複数のオルソ画像を接合しモザイク画像と
する「モザイク画像の作成」（ステップＳ２５）を順次
行う。ステップＳ１４の詳細画像の処理でも、全体イン
デックス画像の処理と同様、図４（Ｂ）に示すように
「画像の前処理」（ステップＳ３１）、「画像の標定」
（ステップＳ３２）、「画像の正射変換」（ステップＳ
３３）、「モザイク画像の作成」（ステップＳ３４）を
順次行う。

【００２１】上記の各処理についてさらに詳述する。ま
ず、インデックス画像の処理について説明する。図６は
インデックス画像の撮影を説明するための図、図７はイ
ンデックス画像の登録処理の流れを説明するための図、
図８はインデックス画像の前処理の流れを説明するため
の図、図９はインデックス画像の標定処理の流れを説明
するための図、図１０はインデックス画像からのＤＴＭ
作成処理の流れを説明するための図、図１１はインデッ
クス画像の正射変換処理の流れを説明するための図、図
１２は処理画像間の対応の例を示す図、図１３はインデ
ックス画像のモザイク処理の流れを説明するための図で
ある。

【００２２】まず、インデックス画像のカメラ撮影で
は、図６に示すように現場作業により撮影前準備とし
て、床シートの設置や、対象壁画の縦×横サイズ、カメ
ラの引きの距離などコンベックスによる現地寸法の計測
を行い、現地寸法、カメラ焦点距離、カメラ間距離、カ
メラの角度、カメラの高さなどの撮影条件を決定して撮
影計画を作成する。そして、カメラ位置を決定して壁画
の撮影を行うことによりその撮影画像を左右のインデッ
クス画像として取得する。このときの撮影条件などの付
加情報には、例えばファイル名、撮影日時、カメラＩ
Ｄ、撮影個所（左か右か）、撮影方法（平行撮影か収斂
撮影か）、撮影位置（左壁からの概略距離）、対象物ま
での概略距離、カメラの高さ、カメラの角度、対象物の
概略サイズ、カメラ間距離、スケールの有無と大きさ、
絞り値、シャッタースピードなどの情報がある。

【００２３】インデックス画像の登録処理では、図７に
示すようにカメラ撮影された全体撮影画像のデータをパ
ソコンなどの壁面の画像・損害・修復情報登録管理シス
テムにオンラインあるいはオフラインで転送することに
より、撮影情報とともに撮影画像データファイル２２及
び作業管理データファイル２１に登録する。

【００２４】インデックス画像の前処理では、図８に示
すように予め作業管理データファイル２２に設定された
補正テーブルに基づき左右のインデックス画像に対し
て、例えば周辺減光の補正（光学系）やＣＣＤ感度の調
整（電子系）などカメラの特性をデータ等の変換によっ
て補正し、同じ対象物を撮影したデータが同じ値になる
ようにする。この補正テーブルの作成は、例えばグレー
スケールによる校正やカラーチャートによる校正など事
前のカメラ校正によって作成される。

【００２５】インデックス画像の標定処理は、図９に示
すように上記前処理が行われた左右のインデックス画像
とそれらの撮影情報に基づき左右画像上での対応点を指
定して標定を行い、それぞれの撮影位置、撮影方向を決
定する。この場合、選定する点の中に、基準面上に位置
する点を３点以上選定し、さらに２点間の距離、あるい
は２台のカメラ間の距離を与える。例えば２点間の距離
は、スケールバーを画像に写し込み、そのスケールバー
の両端の点を選定することにより、与えることができ
る。

【００２６】次のインデックス画像からのＤＴＭ作成処
理では、図１０に示すように左右のインデックス画像及
び撮影位置、撮影方向に基づき、対応点を自動探索（ス
テレオマッチング）する。ここで図１２（Ａ）に示すよ
うに得られた対応点の画像座標（Ｉ_L 、Ｊ_L ）と
（Ｉ_R 、Ｊ_R ）より対応点の対象空間座標（Ｘ、Ｙ、
Ｚ）を計算し、内挿により格子点（Ｘ_G 、Ｙ_G ）のＺ_G
座標を求め、対象物３次元データとして対象物３次元デ
ータファイル２４に格納される。

【００２７】インデックス画像の正射変換処理では、図
１１に示すように撮影位置、撮影方向、インデックス画
像、対象物３次元データに基づき、（Ｘ_G 、Ｙ_G 、
Ｚ_G ）より（Ｉ_G 、Ｊ_G ）を計算し、図１２（Ｂ）に示
すように（Ｉ_G 、Ｊ_G ）に対応する撮影画像のデータを
求めて、その画像データを（Ｘ_G 、Ｙ_G 、Ｚ_G ）の位置
の正射画像データとする。

【００２８】インデックス画像のモザイク処理では、図
１３に示すように正射変換済みの左右のインデックス画
像を接合する。この場合、ラインごとに左画像と右画像
のデータの値の差の最も小さい画素で接合する接合線を
図１３（Ｂ）に示すように決定し、接合線の両側の一定
幅を接合処理範囲として平滑化処理を行う。

【００２９】次に、詳細画像の処理について説明する。
図１４は詳細画像のカメラ撮影を説明するための図、図
１５は詳細画像の登録処理の流れを説明するための図、
図１６は詳細画像の標定処理の流れを説明するための
図、図１７は詳細画像の正射変換処理の流れを説明する
ための図、図１８は処理画像間の対応の例を示す図、図
１９は詳細画像のモザイク処理の流れを説明するための
図である。

【００３０】まず、詳細画像のカメラ撮影では、インデ
ックス画像のカメラ撮影の場合と同様、図１４に示すよ
うにインデックス画像と撮影条件に基づき撮影計画を作
成する。そして、カメラ位置を決定し、詳細画像の撮影
を行うことにより撮影画像を詳細画像として取得する。

【００３１】詳細画像の登録処理では、図１５に示すよ
うに詳細画像としてカメラ撮影された詳細撮影画像のデ
ータをパソコンなどの壁面の画像・損害・修復情報登録
管理システムにオンラインあるいはオフラインで転送す
ることにより、撮影情報とともに撮影画像データファイ
ル２２及び作業管理データファイル２１に登録する。こ
のとき、インデックス画像は、必ずしも必要ではないが
撮影された部分の位置の確認のために利用することがで
きる。

【００３２】詳細画像の前処理は、図８に示すインデッ
クス画像の前処理と同じであり、詳細画像の標定処理で
は、図１６に示すように上記前処理が行われた詳細画像
とそれらの撮影情報、前記処理済みのインデックス画
像、対象物３次元データに基づき、図１８（Ａ）に示す
ように詳細画像とインデックス画像との２つの画像上で
の対応点を指定して標定を行い、撮影位置、撮影方向を
決定する。

【００３３】詳細画像の正射変換処理では、図１７に示
すように詳細画像の標定を行って決定した撮影位置、撮
影方向、詳細画像、対象物３次元データに基づき、（Ｘ
_G 、Ｙ_G 、Ｚ_G ）より（Ｉ_G 、Ｊ_G ）を計算し、図１８
（Ｂ）に示すように（Ｉ_G 、Ｊ_G ）に対応する撮影画像
のデータを求めて、その画像データを（Ｘ_G 、Ｙ_G 、Ｚ
_G ）の位置の正射画像データとする。

【００３４】詳細画像のモザイク処理では、図１９に示
すようにＮ枚の正射変換済みの詳細画像と詳細オルソ画
像に基づき図１３（Ｂ）と同様、図１９（Ｂ）に示すよ
うに詳細画像をオーバーラップする領域で接合してＮ枚
のパッチワークを貼り合わせ平滑化処理を行い詳細モザ
イク画像を作成する。すなわち、図１９（Ｂ）に示すよ
うに対象物全体をカバーするような大きさの詳細オルソ
モザイク画像ファイルの中に、詳細オルソ画像１枚毎の
画像データを張り込んでゆく。各詳細オルソ画像の明る
さ、色調がインデックス画像中の対応する部分と同じ明
るさ、色調となるように、明るさ、色を調整した後、詳
細オルソモザイク画像ファイルの対応する位置の部分に
その画像データを書き込む。

【００３５】通常の写真測量では、計測対象面に標定点
を設置、計測し、標定点の３次元座標を用いて写真の縮
尺やカメラの傾き、カメラの位置を計算し標定要素を得
るが、本発明では、カメラ間距離の固定、又は写真に距
離の固定された２点の標識を写し込むことにより、計測
対象に標定点を設置せずに標定要素の計算を行う。しか
も、通常の計測では、高価な計測用カメラを用いて撮影
を行い、ネガをスキャナーで読み込みデジタルオルソの
作成を行うが、本発明では、市販のデジタルカメラを用
いて撮影を行い、広い面積に対して分割して撮影した複
数枚の画像データをそれぞれオルソ処理した後モザイク
処理によって１枚の画像に張り合わせる方法を用いてい
るので、高解像度のオルソ画像を得ることができる。勿
論、ネガからスキャナーで読み込んで計測を行うことも
できる。

【００３６】壁画の修復では、上記のようにして作成し
たオルソ画像を背景データに組み込み、病害情報を座標
値を持った図形データで管理し、病害に対する修復情報
をカルテのように履歴として管理する。以下に修復情報
の登録、履歴管理に関する処理について説明する。

【００３７】図２０は画像データの登録処理の流れを説
明するための図、図２１はシステム初期画面及び画像登
録の各画面の例を示す図、図２２は登録画面の例を示す
図、図２３は登録の画像表示画面及び修正画面の例を示
す図、図２４は修正画面の例を示す図、図２５は削除画
面の例を示す図である。

【００３８】画像データの登録処理では、図２０に示す
ように詳細モザイク画像ファイルよりモザイク処理され
た壁画画像をリスト表示して、システムに登録する画像
を選択し、窟番号、壁画番号、年代等の基本情報を基本
情報データファイルに登録する。そして、それらの登録
した基本情報を修正する登録内容の修正では、修正した
い窟番号、壁画番号を選択して属性内容の修正を行い、
基本情報データファイルを更新する。また、登録した壁
画画像ファイルを削除する登録内容の削除では、削除し
たい窟番号、壁画番号を選択して登録した壁画画像ファ
イルを基本情報データファイルから削除する。

【００３９】画面の例で説明すると次のようになる。シ
ステム初期画面では、図２１に示すように画像登録、壁
面呼び出し、修復情報入力、修復情報管理の項目からな
るメインメニューを表示する。ここから画像登録→登録
を選択すると図２２に示す図形（壁画モザイク画像）フ
ァイル登録、属性登録（属性登録ＯＮ）の画面に遷移が
可能となる。そして、ファイルの種類を入力し、属性登
録を選択するとその画面へ遷移が可能になり、属性登録
の画像表示を選択すると、図２３（Ａ）の画像表示画面
に遷移が可能となる。また、図２１の画像登録の画面か
ら修正を選択すると図２３の壁画選択画面に遷移が可能
になり、窟番号を入力することにより図２４の属性修正
画面、さらに画像表示により画像表示画面に遷移が可能
となる。図２１の画像登録の画面から削除を選択すると
図２５の壁画選択画面、さらに画像表示により画像表示
画面に遷移が可能となる。

【００４０】図２６は修復情報の登録処理の流れを説明
するための図、図２７は画面呼び出し画面の例を示す
図、図２８は表示制御画面の例を示す図、図２９は修正
情報入力画面とその入力画面の例を示す図、図３０は病
害範囲入力画面の例を示す図、図３１は病害情報入力画
面の例を示す図である。

【００４１】修復情報の登録処理では、図２６に示すよ
うに詳細モザイク画像データファイルと基本情報データ
ファイルからモザイク処理された壁画画像を窟番号、壁
画番号より画面に表示し、病害情報、修復情報を入力す
ることにより、呼び出された詳細モザイク画像を背景と
して病害範囲に関するデータを修復履歴データファイル
に格納する。その後、さらに病害情報の入力を行う場合
には、病害図形、属性（病害基本情報、修復履歴情報）
を選択し、病害図形、その属性（病害種類、修復履歴、
修復の方法、試薬等）を入力する。なお、属性の中の修
復情報は、履歴を管理可能とする。同様に、病害情報の
修正を行う場合には、病害図形、属性（病害基本情報、
修復履歴情報）を選択し、一度入力された病害図形ある
いはその属性内容を修正し、病害情報の削除を行う場合
には、一度入力された病害範囲図形を削除する。このと
き属性情報も同時に削除される。

【００４２】画面の例で説明すると次のようになる。シ
ステム初期画面で壁画呼び出しを選択すると図２７の壁
画選択画面、壁画表示画面に遷移が可能になり、スクロ
ールやズーム、再描画、表示制御が可能になる。ここ
で、表示制御ボタンを選択すると図２８のかびや塩害、
剥離、剥落、空こうなどの病害基本情報の表示制御画面
に遷移が可能となる。また、システム初期画面で修復情
報入力を選択すると図２９の修復情報入力画面に遷移が
可能になり、そこから入力の選択により図２９の画面か
ら図３１の各画面に遷移が可能になり、病害範囲（図
形）入力や病害範囲（属性）入力、病害情報入力が可能
になる。

【００４３】図３２は修復情報の管理処理の流れを説明
するための図、図３３は修復情報管検索面及び検索結果
表示画面の例を示す図、図３４は検索結果表示ダイアロ
グの詳細画面の例を示す図、図３５は属性検索画面の例
を示す図、図３６及び図３７は情報検索結果表示画面の
例を示す図である。

【００４４】修復情報の管理処理では、図３２に示すよ
うに詳細モザイク画像データファイルよりモザイク処理
された壁画画像を窟番号、壁画番号より画面に表示し、
修復履歴情報を検索して画面に結果を表示する。このと
き、図形からの属性検索の場合には、修復履歴情報をみ
たい図形をクリックして選択し、修復履歴情報を画面に
表示する。また、属性からの当該壁画の検索の場合に
は、窟番号、壁画番号、病害種類、修復年月日等の検索
条件を設定し、該当した壁画のリスト及び件数を表示
し、リストから表示したい壁画を選択して修復履歴情報
を表示する。これらの検索結果は、帳票、図面として例
えばプリンタより出力する。

【００４５】画面の例で説明すると次のようになる。シ
ステム初期画面で修復情報管理を選択すると図３３の図
形からの属性検索画面及び検索結果表示画面に遷移が可
能になり、さらに図３４の検索結果表示ダイアログの詳
細画面、属性からの当該壁画検索画面、図３５の属性条
件設定画面、図３６の情報検索結果画面、図３７の病害
情報検索結果画面などへの遷移が可能になる。

【００４６】なお、本発明は、上記実施の形態に限定さ
れるものではなく、種々の変形が可能である。例えば上
記実施の形態では、壁画の病害の修復を行うためのモザ
イク画像の作成、病害情報、その修復履歴情報の登録、
管理、出力を行うシステムとして説明したが、ビルや船
舶、航空機などの構築物の壁面、橋やダム、法面その他
の土木構造物の壁面、その他の鋼板やコンクリート、モ
ルタルなどの被覆面のひび割れや欠損、汚損、陥没、空
洞その他の損傷の修復を行うためのモザイク画像の作
成、損傷情報、その修復履歴情報の登録、管理、出力を
行うシステムとしても同様に適用できることはいうまで
もない。勿論、彫刻物や土器、仏像などにおいても、病
害や損傷の修復を行うためのためのモザイク画像の作
成、損傷情報、その修復履歴情報の登録、管理、出力を
行うシステムとして同様に適用できる。また、中心投影
の画像からオルソ画像（正射投影画像）に変換したが、
中心投影の画像から平面に伸ばして展開した画像（展開
画像）に変換してモザイク画像の作成を行うようにして
もよい。このような変換を行うことにより、ドームの天
井の壁画や凹凸の曲壁面の場合に、オルソ画像では高さ
のある部分が平面に圧縮投影されるのに対して、展開画
像では曲面が圧縮されることなく表現することができ
る。さらに、ステレオカメラを用いて左右のインデック
ス画像を撮影したが、１台のカメラを用いて同様に左右
のインデックス画像を撮影するものであってもよいし、
デジタルカメラを用いる代わりに通常のアナログカメラ
を用いて撮影し、その画像をスキャナで読み込んでデジ
タルの画像データに変換することによって同様の処理を
行うように構成してもよい。

【００４７】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
によれば、２段階撮影法によりステレオカメラにより撮
影された壁面全体の左右のインデックス画像及び壁面を
分割して隣とオーバーラップさせて撮影された複数の詳
細画像のデータを登録する撮影画像登録処理手段と、前
記撮影画像登録処理手段により登録された複数の画像上
で指定される複数の対応点に基づき画像の撮影位置、撮
影方向を決定して対象物形状情報の作成を行う形状情報
作成処理手段と、前記撮影画像登録処理手段により登録
された中心投影の画像を正射投影の画像に変換する画像
変換処理手段と、前記画像変換処理手段により変換され
た正射投影の画像を接合するモザイク処理手段と、モザ
イク処理された詳細画像に基づき壁面の病害情報及び修
復情報の登録、管理を行う修復情報管理手段とを備え、
前記左右のインデックス画像のモザイク処理を行った
後、該モザイク処理されたインデックス画像に基づき前
記詳細画像のモザイク処理を行って壁面の欠損や汚損、
ひび割れ等の病害の修復のための画像の作成を行うよう
に構成したので、例えば写真上に写し込む３次元の座標
値を持っている目印を使うことで、計測対象に標定点の
設置、計測を必要とせず、非接触でオルソ画像を得るこ
とができ、現場での作業時間を大幅に短縮することがで
きる。しかも、デジタルカメラを用いることで、作業工
程を簡略化し、作業効率を改善することができる。ま
た、２段階の撮影を行うことで、部分的なオルソ作成の
場合にも壁面全体との位置の関連付けができ、均一な精
度で部分的な処理を行うことができる。さらには、撮影
枚数や画像処理における処理量を大幅に軽減でき、写真
測量の原理を用いているため、幾何学的精度が得られ、
解像度の低いデジタルカメラを用いても、モザイクする
ことで高解像度の画像データを得ることができる。

【００４８】また、壁面を分割して撮影された詳細画像
から変換して得られる正射投影の詳細画像を接合した壁
面画像を作成する画像作成処理手段と、前記画像作成手
段により作成された壁面画像及び属性情報を登録する画
像データ登録処理手段と、前記画像データ登録処理手段
により登録された前記壁面画像及び属性情報に基づき前
記壁面画像を背景として病害情報及び修復情報に関する
データを入力する修復情報入力処理手段と、前記修復情
報入力処理手段により入力された修復情報を検索し出力
する修復情報管理処理手段とを備え、病害情報を座標値
で持った図形データで管理し、病害に対する修復情報を
履歴として管理するように構成したので、オルソ画像を
用いた座標値で位置情報を管理することができ、面積や
長さを計測し、壁面の病害について分類管理することが
できる。さらに、修復情報を入力し管理することで、対
象とする壁面が過去にどのような病害に侵され、修復を
行ってきたかの履歴を確認することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明に係る壁面の画像・損害・修復情報登
録管理システムの実施の形態を示す図である。

【図２】 本発明に係る壁面の画像・損害・修復情報登
録管理システムのハードウエア構成を示す図である。

【図３】 本発明に係る壁面の画像・損害・修復情報登
録管理システムによる全体の処理の流れを説明するため
の図である。

【図４】 インデックス画像及び詳細画像の処理の流れ
を説明するための図である。

【図５】 撮影する全体インデックス画像及び詳細画像
を説明するための図である。

【図６】 インデックス画像の撮影を説明するための図
である。

【図７】 インデックス画像の登録処理の流れを説明す
るための図である。

【図８】 インデックス画像の前処理の流れを説明する
ための図である。

【図９】 インデックス画像の標定処理の流れを説明す
るための図である。

【図１０】 インデックス画像からのＤＴＭ作成処理の
流れを説明するための図である。

【図１１】 インデックス画像の正射変換処理の流れを
説明するための図である。

【図１２】 処理画像間の対応の例を示す図である。

【図１３】 インデックス画像のモザイク処理の流れを
説明するための図である。

【図１４】 詳細画像のカメラ撮影を説明するための図
である。

【図１５】 詳細画像の登録処理の流れを説明するため
の図である。

【図１６】 詳細画像の標定処理の流れを説明するため
の図である。

【図１７】 詳細画像の正射変換処理の流れを説明する
ための図である。

【図１８】 処理画像間の対応の例を示す図である。

【図１９】 詳細画像のモザイク処理の流れを説明する
ための図である。

【図２０】 画像データの登録処理の流れを説明するた
めの図である。

【図２１】 システム初期画面及び画像登録の各画面の
例を示す図である。

【図２２】 登録画面の例を示す図である。

【図２３】 登録の画像表示画面及び修正画面の例を示
す図である。

【図２４】 修正画面の例を示す図である。

【図２５】 削除画面の例を示す図である。

【図２６】 修復情報の登録処理の流れを説明するため
の図である。

【図２７】 画面呼び出し画面の例を示す図である。

【図２８】 表示制御画面の例を示す図である。

【図２９】 修正情報入力画面とその入力画面の例を示
す図である。

【図３０】 病害範囲入力画面の例を示す図である。

【図３１】 病害情報入力画面の例を示す図である。

【図３２】 修復情報の管理処理の流れを説明するため
の図である。

【図３３】 修復情報管検索面及び検索結果表示画面の
例を示す図である。

【図３４】 検索結果表示ダイアログの詳細画面の例を
示す図である。

【図３５】 属性検索画面の例を示す図である。

【図３６】 情報検索結果表示画面の例を示す図であ
る。

【図３７】 情報検索結果表示画面の例を示す図であ
る。

【符号の説明】

１…演算処理装置、２…データベース、３…写真撮影
部、４…入力部、５…出力部、１１…撮影画像登録部、
１２…画像前処理部、１３…画像標定部、１４…ＤＴＭ
作成部、１５…画像正射変換部、１６…モザイク処理
部、１７…画像データ登録部、１８…修復情報登録部、
１９…修復情報管理部、２１…作業管理データファイ
ル、２２…撮影画像データファイル、２３…対象物３次
元データファイル、２４…オルソ画像データファイル、
２５…モザイク画像データファイル、２６…基本情報デ
ータファイル、２７…修復履歴データファイル

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 大山 容一 東京都千代田区六番町２番地 国際航業株 式会社内 (72)発明者 藤原 誠樹 東京都千代田区六番町２番地 国際航業株 式会社内 Ｆターム(参考） 2F065 AA04 AA49 AA54 BB13 CC14 DD06 FF05 FF21 GG10 JJ03 JJ05 JJ26 NN01 NN11 PP05 QQ24 QQ31 SS11 TT08 5B049 AA06 BB05 CC11 DD00 EE03 EE07 GG00 GG07 GG09 5B057 CA01 CA08 CA13 CA16 CB01 CB08 CB13 CB16 CC01 CD14 CE08 DB03 DB06 DB09 DC08 DC09

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 壁面の病害や損傷の修復のためのモザイ
   ク画像の作成、病害や損傷、修復履歴に係る情報の登
   録、管理を行う壁面の画像・損害・修復情報登録管理シ
   ステムであって、壁面全体が撮影された左右のインデッ
   クス画像と壁面を分割して撮影された詳細画像からなる
   撮影画像及び撮影情報を登録する撮影画像登録処理手段
   と、前記撮影画像登録処理手段により登録された複数の
   画像上で指定される複数の対応点に基づき画像の撮影位
   置、撮影方向を決定して対象物の３次元の形状情報の作
   成を行う形状情報作成処理手段と、前記撮影位置、撮影
   方向、対象物形状情報に基づき前記撮影画像を中心投影
   の画像から正射投影の画像又は展開画像に変換する画像
   変換処理手段と、前記画像変換処理手段により変換され
   た正射投影の画像又は展開画像を接合してモザイク画像
   を作成するモザイク処理手段と、前記モザイク処理手段
   により作成された詳細画像によるモザイク画像を背景に
   して前記壁面の病害や損傷の情報及び修復履歴情報の登
   録、管理を行う修復情報管理手段とを備え、前記左右の
   インデックス画像に基づき前記３次元の形状情報の作成
   を行って、前記３次元の形状情報を使用し前記詳細画像
   のモザイク処理を行い壁面のモザイク画像の作成を行う
   ように構成したことを特徴とする壁面の画像・損害・修
   復情報登録管理システム。
2. 【請求項２】 前記撮影画像は、カメラにより撮影され
   た壁面全体の左右のインデックス画像及び壁面を分割し
   て隣とオーバーラップさせて撮影された複数の詳細画像
   であることを特徴とする請求項１記載の壁面の画像・損
   害・修復情報登録管理システム。
3. 【請求項３】 形状情報作成処理手段は、左右のインデ
   ックス画像上での対応点の指定により標定を行ってそれ
   ぞれの撮影位置と撮影方向を決定し、対象物の３次元形
   状情報を作成し、インデックス画像と詳細画像での対応
   点の指定により標定を行ってそれぞれの撮影位置と撮影
   方向を決定することを特徴とする請求項１記載の壁面の
   画像・損害・修復情報登録管理システム。
4. 【請求項４】 壁面の病害や損傷の修復のためのモザイ
   ク画像の作成、病害や損傷、修復履歴に係る情報の登
   録、管理を行う壁面の画像・損害・修復情報登録管理シ
   ステムであって、壁面を分割して撮影された複数の詳細
   画像から変換して得られる正射投影の詳細画像を接合し
   た壁面のモザイク画像を作成する画像作成処理手段と、
   前記画像作成手段により作成された壁面画像及び該壁面
   画像の属性情報を登録する画像データ登録処理手段と、
   前記画像データ登録処理手段により登録された前記壁面
   画像及び属性情報に基づき前記壁面画像を背景として病
   害や損傷の情報及び修復情報に関するデータを登録、更
   新する修復情報登録処理手段と、前記修復情報登録処理
   手段により登録、更新された修復情報を管理し検索し出
   力する修復情報管理処理手段とを備え、病害や損傷の情
   報を座標値で持った図形データで管理し、病害や損傷に
   対する修復情報を履歴として管理するように構成したこ
   とを特徴とする壁面の画像・損害・修復情報登録管理シ
   ステム。
5. 【請求項５】 前記病害や損傷の情報は、種類により表
   示を変える表示制御情報を有することを特徴とする請求
   項４記載の壁面の画像・損害・修復情報登録管理システ
   ム。
6. 【請求項６】 前記修復情報管理処理手段は、少なくと
   も前記病害や損傷の種類、修復履歴、修復の方法を修復
   履歴情報として管理し、前記修復履歴の情報を図形又は
   属性からの検索により壁面画像と前記修復履歴情報を出
   力できるように構成したことを特徴とする請求項４記載
   の壁面の画像・損害・修復情報登録管理システム。
7. 【請求項７】 壁面の病害や損傷の修復のためのモザイ
   ク画像の作成、病害や損傷、修復履歴に係る情報の登
   録、管理を行う壁面の画像・損害・修復情報登録管理方
   法であって、カメラにより壁面全体の左右のインデック
   ス画像を撮影すると共に壁面を分割して隣とオーバーラ
   ップさせて複数の詳細画像を撮影し、前記左右のインデ
   ックス画像上での対応点の指定により画像の標定を行っ
   て前記インデックス画像の撮影位置、撮影方向を決定
   し、前記左右のインデックス画像、撮影位置、撮影方向
   に基づき対象物の３次元の形状情報を作成し、前記撮影
   位置、撮影方向、形状情報に基づき前記左右のインデッ
   クス画像を正射投影画像に変換し、前記複数の詳細画像
   上で左右のインデックス画像との対応点の指定により画
   像の標定を行って前記詳細画像の撮影位置、撮影方向を
   決定し、前記詳細画像の撮影位置、撮影方向、形状情報
   に基づき前記詳細画像を正射投影画像に変換し、前記詳
   細画像による正射投影画像を接合してモザイク画像を作
   成し、該モザイク画像を背景に損害・修復情報を登録し
   管理することを特徴とする壁面の画像・損害・修復情報
   登録管理方法。