JP2001265319A - データ表示方法及びデータ表示処理プログラムを記録した記録媒体 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】分布特性を有するデータを視覚化する際に、元
のデータの精度を損なうことなく、滑らかに表示する。 【解決手段】境界線検出部１２はデータ計算部１１から
得られる数値データを所定のブロック単位で二値化して
各ブロック毎にその代表点を求め、同じデータ値を有す
る点を繋げた境界線を検出する。凹点認識・除去部１３
は境界線上の各点の中で凹点に相当する点を検出してデ
ータ列から除去する。スプライン処理部１４はこの凹点
除去後のデータ列に対してスプライン処理を施し、表示
部１５はこのスプライン処理によって得られる閉図形を
画面上に表示する。このように、ジャギの原因となる境
界線上の凹点を検出してデータ列から除去した後にプラ
イン処理を施すことで、元のデータの精度を損なうこと
なく、滑らかな曲線で描かれた閉図形を分布特性図とし
て表示できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、例えばレーダにて
検知される目標物の存在確率を数値化したデータや地形
の標高を数値化したデータなど、分布特性を有する数値
データを視覚化する際に用いられるデータ表示方法及び
データ表示処理プログラムを記録した記録媒体に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】例えば航空機の分野では、レーダにて検
知される目標物の存在確率を数値化したデータを視覚化
してユーザに提供するシステムがある。このようなシス
テムでは、分布特徴を有する数値データを所定のブロッ
ク単位で二値化して、各ブロック毎にその代表点を求
め、同じデータ値を有する点を追跡して分布領域の境界
線を検出し、その境界線上の各点を通る閉図形を画面上
に表示することで、数値データの視覚化を実現してい
る。

【０００３】ここで、境界線上の各点を通る閉図形を画
面上に表示する際に、スプライン処理を行うのが一般的
である。これは、点の集合からこれらの点を滑らかに通
る曲線を描くための処理であり、そのための関数をスプ
ライン関数という。また、一般に、この点のことを制御
点という。メリットは適切な制御点を取ることにより、
少ない点数で滑らかな曲線を描けることである。この性
質を利用して、元となる数値計算結果などのデータから
描画性能の範囲内で滑らかな曲線を描くことができる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上述したスプライン処
理は滑らかな曲線を描くために用いられるものである
が、全ての制御点を通る曲線を描くことから、表示対象
となるデータにジャギが含まれていると、そのジャギの
部分で曲線が波打ち、視認性が低下するといった問題が
ある。この場合、元となるデータの精度が画面解像度に
近ければ、ジャギの幅も小さくなるため、視認性上問題
ないが、元の数値データの精度が画面解像度よりも荒い
場合、または、表示データを拡大して表示した場合には
ジャギの部分が目立ち、視認性が著しく低下することに
なる。

【０００５】なお、スプライン曲線を拡張したものに、
制御点の近傍を通って描かれるＢ−スプライン曲線と呼
ばれるものがある。しかし、このＢ−スプライン曲線で
は、誤差が多くなるため（制御点の近傍＝誤差）、数値
計算結果のようにデータの精度が要求されるものに対し
ては適用できない。

【０００６】本発明は上記のような点に鑑みなされたも
ので、分布特性を有するデータを視覚化する際に、元の
データの精度を損なうことなく、滑らかに表示すること
のできるデータ表示方法及びデータ表示処理方法を提供
することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明のデータ表示方法
は、分布特性を有するデータを所定のブロック単位で二
値化して、各ブロック毎にその代表となる点を求め、同
じデータ値を有する点を追跡して、分布領域の境界を示
す境界線を検出した後、上記境界線上の各点の中で凹点
に相当する点が存在するか否かを判断し、凹点に相当す
る点が存在する場合にその凹点を各点からなるデータ列
から除去し、上記凹点除去後のデータ列に対してスプラ
イン処理を施し、このスプライン処理によって得られる
閉図形を画面上に表示するようにしたものである。

【０００８】このようなデータ表示方法によれば、ジャ
ギの原因が境界線上の凹点にあることに着目して、境界
線検出処理時にその凹点が検出されてデータ列から除去
される。この凹点除去後のデータ列に対してスプライン
処理を施すことで、滑らかな曲線で描かれた閉図形の表
示が可能となる。

【０００９】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の一
実施形態を説明する。

【００１０】図１は本発明の一実施形態に係るデータ表
示システムの機能構成を示すブロック図である。本実施
形態におけるデータ表示システムは、レーダにて検知さ
れる目標物の存在確率を計算し、その分布を示した数値
データを視覚化してユーザに提供する機能を備えたもの
であり、例えば磁気ディスク等の記録媒体に記録された
プログラムを読み込み、このプログラムによって動作が
制御されるコンピュータによって実現される。

【００１１】図１に示すように、本システムをソフトウ
ェア機能的に示すと、データ計算部１１、境界線検出部
１２、凹点認識・除去部１３、スプライン処理部１４、
表示部１５から構成される。

【００１２】データ計算部１１は、レーダにて検知され
る目標物の存在確率を計算し、その分布を示した数値デ
ータを出力する。境界線検出部１２は、データ計算部１
１から得られた数値データを所定のブロック単位で二値
化して各ブロック毎に代表点を求め、同じデータ値を有
する点を追跡して、分布領域の境界を示す境界線を検出
する処理を行う。凹点認識・除去部１３は、境界線上の
各点の中で凹点に相当する点を認識すると共にその凹点
を各点からなるデータ列から除去する処理を行う。スプ
ライン処理部１４は、凹点認識・除去部１３によって凹
点が除去されたデータ列に対してスプライン処理を施
す。表示部１５は、スプライン処理部１４によって得ら
れる閉図形を画面上に表示する処理を行う。

【００１３】図２乃至図４は分布特性を有する数値デー
タを画面領域（ＸＹ平面）上に対応させて表示する場合
での具体例を示すものであり、図２は数値データの分割
例、図３は分割単位で数値データを二値化した例、図４
は凹点除去後の閉図形の描画例、図５は閉図形の表示例
を示している。

【００１４】本実施形態では、図２に示すようなメッシ
ュ状に分割された数値データを想定している。このメッ
シュ分割されたブロックの単位はデータ精度を有してい
る。数値データは「０」〜「１」の値を取り、対象物が
存在する確率の最も高い場合に「１」、対象物が存在す
る確率の最も低い場合に「０」で示される。各ブロック
のサイズは、例えば１０×１０など、解像度に応じて適
宜設定される。図２の例では、中心に向かって存在確率
の高いデータが配置されているものとする。

【００１５】このような数値データを視覚化する場合
に、各ブロック毎に数値データを二値化し、その中の代
表点を求める。そして、各ブロックの代表点の中で同じ
データ値を有する点を追跡して各分布領域の境界線を検
出して、図３に示すような閉図形を描く。

【００１６】ここで、元のデータにジャギが存在する場
合に、そのジャギを残したままスプライン処理を施す
と、境界線上の各点を通る曲線が波打つといった現象が
生じる。そこで、本実施形態では、ジャギの原因が境界
線上の凹点に相当する部分であることに着目し、境界線
検出時に、その境界線を構成する各点のデータ列の中か
ら凹点のデータを除去して表示データに含まれないよう
に前処理した後に、スプライン処理を施すことを特徴と
している。凹点を除去した後のデータ列で構成される閉
図形が図４であり、それにスプライン処理を施して得ら
れる表示結果が図５である。

【００１７】なお、図５において、各分布領域に対応し
た閉図形は色分け等により区別表示される。ここでは、
目標物の存在確率を表現しており、中心部に向かって存
在確率が高くなることが各分布領域の色分けにより示さ
れている。

【００１８】次に、本システムの処理動作について、図
６に示すフローチャートを参照しながら説明する。

【００１９】図６は本システムにおける数値データを視
覚化するための処理の流れを示すフローチャートであ
る。

【００２０】データ計算部１１によって目標物の存在確
率が計算され、その計算結果に基づいて分布特性を有す
る数値データが得られたとする（ステップＳ１１）。こ
の数値データは図２に示すように解像度に応じてメッシ
ュ分割されて、境界線検出部１２に与えられる。

【００２１】境界線検出部１２では、まず、この数値デ
ータをメッシュ分割されたブロック単位で二値化して、
各ブロック毎にその中の代表点を求める（ステップＳ１
２）。なお、代表点の求め方は一般的に用いられている
方法を用いるものとする。続いて、上記各ブロック内の
代表点の中で同じデータ値を有する点を追跡し、各分布
領域の境界に当たる線（境界線）を検出する（ステップ
Ｓ１３）。すなわち、同じデータ値を有する各点を結ん
だベクトルの集合をベクトル列とし、これらのベクトル
列を繋ぎ合わせることで、各分布領域に応じた閉じた図
形を作成していく。

【００２２】ここで、既に述べたように、ジャギを残し
たままで上記閉図形にスプライン処理を施すと、境界線
上の各点を通る曲線が波打つことになる。そこで、スプ
ライン処理の前に凹点認識・除去部１３によってジャギ
の原因となる凹点を検出して除去するといった前処理を
行う。

【００２３】凹点認識・除去部１３の基本的な動作は以
下の通りである。

【００２４】例えばベクトル化する方向を反時計回りと
した場合において、境界線上の各点を反時計回りに追跡
して始点に近いベクトルから順に番号を付けていく（ス
テップＳ１４）。そして、番号が隣り合う２つのベクト
ルがなす角度を順次比較して、その角度の変化から当該
ベクトル間の点が各ベクトル列を繋げた閉図形の内側に
あるか外側にあるかを判断し、内側にある場合に、その
点を凹点として認識する（ステップＳ１５）。凹点と認
識した場合には、その凹点を境界線上の各点からなるデ
ータ列から除去する（ステップＳ１６）。

【００２５】図７に具体例を示す。

【００２６】図７は本システムにおける凹点認識・除去
処理を説明するための図である。今、図７（ａ）に示す
ような境界線が得られたとなる。この境界線上の各点を
Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３…とし、これらの点を反時計回りに追
跡してベクトル化した場合の各ベクトル例をＶ１，Ｖ
２，Ｖ３…とする。

【００２７】ここで、Ｖ１とＶ２，Ｖ２とＶ３，Ｖ４と
Ｖ５…といったように、隣接する２つのベクトル例がな
す角度をそれぞれ比較していくと、Ｖ５とＶ６のベクト
ル列のなす角度からＰ６の点が閉図形の内側にあること
が分かる。そこで、この点Ｐ６を凹点として認識し、境
界線上の各点からなるデータ列から除去する。このよう
にして、凹点を除去していくことにより、図７（ｂ）に
示すように、ジャギのないデータ列で構成される滑らか
な閉図形が得られる。

【００２８】なお、データ列の中で凹点に隣り合う外側
の点（外点と呼ぶ）を上記同様にして認識し、凹点を除
去した際にこの外点が閉図形の内側に含まれないことを
確認するといった動作も行なわれる。この動作により、
元となるデータの精度を維持したまま、視認性を向上さ
せることができる。

【００２９】再び図６のフローチャートに戻り、全ての
境界線に対して上記同様の処理を繰り返し、ジャギの原
因となる凹点を除去した後に（ステップＳ１７のＮ
ｏ）、スプライン処理が実行される。スプライン処理部
１４は、凹点認識・除去部１３によって凹点が除去され
たデータ列に対して所定のスプライン関数を用いて、各
点（凹点除去後の点）を通る滑らかな曲線を描く（ステ
ップＳ１８）。表示部１５は、このスプライン処理後の
データ列に基づいて図５に示すような閉図形を画面上に
表示する（ステップＳ１９）。この閉図形は分布特性を
示すものであり、複数の閉図形を表示する場合には、こ
れらの閉図形に対する表示色を変えるなど、表示形態を
変更して区別表示するものとする。これにより、ユーザ
は画面上にて目標物の存在確率が高い場所と低い場所な
ど、存在確率の分布状態を即座に判断することができ
る。

【００３０】このように、ジャギの原因となる凹点を除
去した後にスプライン処理を施すことにより、滑らかな
曲線を有する図形を表示することができる。この場合、
Ｂ−スプライン曲線のように、各点の近傍（＝誤差）を
通る曲線を描くわけではないので、元のデータの精度を
損なうことなく、滑らかな曲線で描かれた閉図形を分布
特性図として表示することができる。

【００３１】なお、上記実施形態では、目標物の存在確
率を示す数値データを視覚化する場合を例にして説明し
たが、本発明はこれに限るものではなく、例えば地形の
標高を数値化したデータや、さらにはビットマップ文字
を構成するデータなど、分布特性を有するデータであれ
ば、全てに応用できる。ビットマップ文字の場合には、
所定方向にピットマップデータを走査して、文字の輪郭
部分（境界線）を検出し、文字の角部に当たる凹点を除
去した後にスプライン処理を施すことで、滑らかな文字
の表示を実現できる。

【００３２】また、上述した実施形態において記載した
手法は、コンピュータに実行させることのできるプログ
ラムとして、例えば磁気ディスク（フロッピー（登録商
標）ディスク、ハードディスク等）、光ディスク（ＣＤ
−ＲＯＭ、ＤＶＤ等）、半導体メモリなどの記録媒体に
書き込んで各種装置に適用したり、通信媒体により伝送
して各種装置に適用することも可能である。これらの装
置を実現するコンピュータは、記録媒体に記録されたプ
ログラムを読み込み、このプログラムによって動作が制
御されることにより、上述した処理を実行する。

【００３３】

【発明の効果】以上詳記したように本発明によれば、分
布特性を有するデータを視覚化する際に、ジャギの原因
となる境界線上の凹点を検出してデータ列から除去した
後にスプライン処理を施すようにしたため、元のデータ
の精度を損なうことなく、滑らかな曲線で描かれた閉図
形を分布特性図として表示することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態に係るデータ表示システム
の機能構成を示すブロック図。

【図２】数値データの分割例を示す図。

【図３】分割単位で数値データを二値化した例を示す
図。

【図４】凹点除去後の閉図形の描画例を示す図。

【図５】閉図形の表示例を示す図。

【図６】上記データ表示システムにおける数値データを
視覚化するための処理の流れを示すフローチャート。

【図７】上記データ表示システムにおける凹点認識・除
去処理を説明するための図。

【符号の説明】

１１…データ計算部 １２…境界線検出部 １３…凹点認識・除去部 １４…スプライン処理部 １５…表示部 Ｐ１〜Ｐ７…境界線上の各点 Ｖ１〜Ｖ６…境界線上の各点を繋いだベクトル列

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 分布特性を有するデータを所定のブロッ
   ク単位で二値化して、各ブロック毎にその代表となる点
   を求め、 同じデータ値を有する点を追跡して、分布領域の境界を
   示す境界線を検出した後、 上記境界線上の各点の中で凹点に相当する点が存在する
   か否かを判断し、凹点に相当する点が存在する場合にそ
   の凹点を各点からなるデータ列から除去し、 上記凹点除去後のデータ列に対してスプライン処理を施
   し、 このスプライン処理によって得られる閉図形を画面上に
   表示することを特徴とするデータ表示方法。
2. 【請求項２】 上記境界線上の各点を所定方向に追跡
   し、隣接する点を結んだベクトル列がなす角度を順次比
   較して、各ベクトル列で構成される閉図形の内側にある
   点を検出し、その点を凹点として認識することを特徴と
   する請求項１記載のデータ表示方法。
3. 【請求項３】 上記閉図形が複数描画される場合に、こ
   れらの閉図形の表示形態を変更して区別表示することを
   特徴とする請求項１記載のデータ表示方法。
4. 【請求項４】 分布特性を有するデータを視覚化するた
   めのデータ表示処理プログラムを記録した記録媒体であ
   って、 上記分布特性を有するデータを所定のブロック単位で二
   値化して、各ブロック毎にその代表となる点を求める処
   理と、 同じデータ値を有する点を追跡して、分布領域の境界を
   示す境界線を検出する処理と、 上記境界線上の各点の中で凹点に相当する点が存在する
   か否かを判断し、凹点に相当する点が存在する場合にそ
   の凹点を各点からなるデータ列から除去する処理と、 上記凹点除去後の各点のデータ列に対してスプライン処
   理を施す処理と、 このスプライン処理によって得られる閉図形を画面上に
   表示する処理とをコンピュータに実行させるためのプロ
   グラムを記録したコンピュータ読取り可能な記録媒体。