JP2002157576A - ステレオ画像処理装置及びステレオ画像処理方法並びにステレオ画像処理用プログラムを記録した記録媒体 - Google Patents
ステレオ画像処理装置及びステレオ画像処理方法並びにステレオ画像処理用プログラムを記録した記録媒体Info
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- H04N2013/0081—Depth or disparity estimation from stereoscopic image signals
Abstract
ペレータを介さずに自動的にかつ都市部の建造物等の複
雑な対象に対しても十分な精度の3次元データが得られ
るステレオ画像処理装置を提供する。 【解決手段】 衛星画像蓄積手段1は衛星画像データを
蓄積する。ステレオ処理手段2は衛星画像蓄積手段1か
ら得られる衛星画像データに対してステレオマッチング
処理を行い、3次元データを生成する。DEMデータ自
動補正手段3はステレオ処理手段2によって得られた3
次元データ中の雑音や欠損等の誤ったデータを、地図デ
ータ蓄積手段4の地図データから得られる建造物等の外
形情報を用いて自動的に補正する。地図データ蓄積手段
4はDEMデータ自動補正手段3に対して建造物の外形
等の地図データを提供する。
Description
置及びステレオ画像処理方法並びにステレオ画像処理用
プログラムを記録した記録媒体に関し、特に衛星ステレ
オ画像または航空ステレオ画像から3次元データを自動
生成する方法に関する。
法においては、人工衛星や航空機等から得られる画像を
基に、地形を示す3次元データ[DEM(Digita
l Elevation Map)データ]をステレオ
マッチングによって生成する方法が広く行われており、
またオペレータを介在させて対応の取れない点を修正さ
せる方法も提案されている。
る視点から撮影した2枚の画像、いわゆるステレオ画像
について、同一の点を撮像している各画像中の対応点を
求め、その視差を用いて三角測量の原理によって対象ま
での奥行きや形状を求めることである。
に様々な手法が提案されている。例えば、特公平8−1
6930号公報には、一般的に広く用いられている面積
相関法を用いる手法が開示されている。この面積相関法
は左画像中に相関窓を設定してこれをテンプレートと
し、右画像中の探索窓を動かしてテンプレートとの相互
相関係数を算出し、これを一致度とみなして高いものを
探索することによって対応点を得る方法である。
めに、探索窓の移動範囲を画像中のエピポーラ線方向に
限定することによって、左画像中の各点について、対応
する右画像中の点のx方向の位置ずれ量、すなわち視差
を得ることができる。ここで、エピポーラ線とはステレ
オ画像において片方の画像中のある点について、他方の
画像中で当該点に対応する点の存在範囲として引くこと
ができる直線である。エピポーラ線については、「画像
解析ハンドブック」(高木幹夫・下田陽久監修、東京大
学出版会刊、1991年1月、頁597−599)に記
載されている。
向とは異なるが、座標変換を行うことで、エピポーラ線
方向を画像の走査線方向に一致させ、再配列を行うこと
ができる。この座標変換の方法については上記の「画像
解析ハンドブック」に記載されている。
においては、対応点の探索窓の移動範囲を走査線上に限
定することができるため、視差は左右画像中の対応点同
士のx座標の差として得られる。
影した2枚の衛星画像例を示す。尚、衛星画像は、通
常、かなり広範囲にわたって撮影されるが、説明を簡単
化するために、その画像の一部を拡大して図示してお
り、画像中央で交差する道路周辺にいくつかの建造物が
見えている。
左右の画像を比較すると、ほとんど画像中の位置に変化
のない道路に対して、建造物の屋上面はそれぞれの高さ
に応じてずれた位置に撮像されることとなる。例えば、
図5に示す左画像中の建造物aは、右画像中では建造物
bに対応するが、この建造物bを左画像中の同じ位置に
描画したものが建造物b’である。これらの建造物a,
b’の屋上面はそれぞれのx座標のずれ量cが視差とな
る。
可視化すると、図6(a)に示すように、視差の無い道
路等の地上面については暗く、建造物の屋上面について
は建造物の高さに応じて明るい画像となる。図6(a)
中の点線において視差を示す画素値(高さを示すDEM
データ値)を縦軸にとってそれらの建造物の断面とした
ものを図6(b)に示す。この図6(b)から建造物の
屋上にある構造物に対応する高さ情報を得ることができ
る。これらの画像から得られる撮像点及び視角の情報を
用いれば、視差1画素あたりの高さがわかるため、上記
の画像から撮影された地点周辺の地形を示す3次元デー
タが得られる。
ステレオマッチングによる3次元データ生成手法では、
テクスチャのない領域や相関係数による対応が得られな
い領域も含まれるため、上記の3次元データの画像中に
は周囲と大きく異なる誤った高さを示す点が多く含まれ
る。特に、建造物の周囲等では隠蔽が発生するため、対
応の取れない点が多くなり、著しく高い値を示したり、
あるいは建造物が大きく欠損したりする場合がある。
る3次元データ生成手法では、対応点のミスマッチング
による誤差が生じ、精度の高い3次元情報が得られない
ので、都市部等の建造物の多い複雑な画像に対しては適
用することが難しいという問題がある。
膨大な量の画像データであるため、オペレータによる修
正作業も困難かつ煩雑であるという問題もある。これら
の問題によって、都市部画像からも十分な精度の情報が
得られかつ自動的に処理を行える3次元データ生成処理
方法が望まれている。
消し、衛星ステレオ画像や航空ステレオ画像からオペレ
ータを介さずに自動的にかつ都市部の建造物等の複雑な
対象に対しても十分な精度の3次元データを得ることが
できるステレオ画像処理装置及びステレオ画像処理方法
並びにステレオ画像処理用プログラムを記録した記録媒
体を提供することにある。
レオ画像処理装置は、飛翔体から得られる画像データに
対してステレオマッチング処理を行って3次元データを
生成するステレオ画像処理装置であって、少なくとも建
造物の外形情報を含む地図データから得られる前記外形
情報を用いて前記3次元データ中の少なくとも雑音や欠
損を含む誤った補正対象データを補正するデータ補正手
段を備えている。
は、飛翔体から得られる画像データに対してステレオマ
ッチング処理を行って3次元データを生成するステレオ
画像処理装置であって、少なくとも建造物の外形情報を
含む地図データから少なくとも道路・線路・河川・海洋
の地図上の土地利用の領域情報を抽出する領域情報抽出
手段と、前記領域情報抽出手段からの領域情報を用いて
前記3次元データ中の少なくとも雑音や欠損を含む誤っ
た補正対象データを補正するデータ補正手段とを備えて
いる。
は、飛翔体から得られる画像データに対してステレオマ
ッチング処理を行って3次元データを生成するステレオ
画像処理装置であって、前記画像データを解析して建造
物の外形情報を抽出する建造物外形情報検出手段と、前
記建造物外形情報検出手段から得られる建造物の外形情
報を用いて前記3次元データ中の少なくとも雑音や欠損
を含む誤った補正対象データを補正するデータ補正手段
とを備えている。
は、飛翔体から得られる画像データに対してステレオマ
ッチング処理を行って3次元データを生成するステレオ
画像処理装置であって、前記画像データを解析して建造
物の外形情報を抽出する建造物外形情報検出手段と、少
なくとも建造物の外形情報を含む地図データから得た外
形情報と前記建造物外形情報検出手段で抽出された外形
情報とを比較して統合する建造物外形情報比較統合手段
と、前記建造物外形情報比較統合手段からの統合情報を
用いて前記3次元データ中の少なくとも雑音や欠損を含
む誤った補正対象データを補正するデータ補正手段とを
備えている。
は、飛翔体から得られる画像データに対してステレオマ
ッチング処理を行って3次元データを生成するステレオ
画像処理装置であって、少なくとも建造物の外形情報を
含む地図データから少なくとも道路・線路・河川・海洋
の地図上の土地利用の領域情報を抽出する領域情報抽出
手段と、前記画像データを解析して建造物の外形情報を
抽出する建造物外形情報検出手段と、前記地図データか
ら得た建造物の外形情報と前記建造物外形情報検出手段
で抽出された建造物の外形情報とを比較して統合する建
造物外形情報比較統合手段と、前記建造物外形情報比較
統合手段からの統合情報を用いて前記3次元データ中の
少なくとも雑音や欠損を含む誤った補正対象データを補
正するデータ補正手段とを備えている。
は、飛翔体から得られる画像データに対してステレオマ
ッチング処理を行って3次元データを生成するステレオ
画像処理方法であって、少なくとも建造物の外形情報を
含む地図データから得られる外形情報を用いて前記3次
元データ中の少なくとも雑音や欠損を含む誤った補正対
象データを補正するステップを備えている。
は、飛翔体から得られる画像データに対してステレオマ
ッチング処理を行って3次元データを生成するステレオ
画像処理方法であって、少なくとも建造物の外形情報を
含む地図データから少なくとも道路・線路・河川・海洋
の地図上の土地利用の領域情報を抽出するステップと、
その抽出した領域情報を用いて前記3次元データ中の少
なくとも雑音や欠損を含む誤った補正対象データを補正
するステップとを備えている。
は、飛翔体から得られる画像データに対してステレオマ
ッチング処理を行って3次元データを生成するステレオ
画像処理方法であって、前記画像データを解析して建造
物の外形情報を抽出するステップと、その抽出した建造
物の外形情報を用いて前記3次元データ中の少なくとも
雑音や欠損を含む誤った補正対象データを補正するステ
ップとを備えている。
は、飛翔体から得られる画像データに対してステレオマ
ッチング処理を行って3次元データを生成するステレオ
画像処理方法であって、前記画像データを解析して建造
物の外形情報を抽出するステップと、その抽出した建造
物の外形情報と少なくとも建造物の外形情報を含む地図
データから得た建造物の外形情報とを比較して統合する
ステップと、この統合された情報を用いて前記3次元デ
ータ中の少なくとも雑音や欠損を含む誤った補正対象デ
ータを補正するステップとを備えている。
は、飛翔体から得られる画像データに対してステレオマ
ッチング処理を行って3次元データを生成するステレオ
画像処理方法であって、少なくとも建造物の外形情報を
含む地図データから少なくとも道路・線路・河川・海洋
の地図上の土地利用の領域情報を抽出するステップと、
前記画像データを解析して建造物の外形情報を抽出する
ステップと、前記地図データから得た建造物の外形情報
と前記建造物の外形情報を抽出するステップで抽出され
た建造物の外形情報とを比較して統合するステップと、
その統合された情報を用いて前記3次元データ中の少な
くとも雑音や欠損を含む誤った補正対象データを補正す
るステップとを備えている。
ログラムを記録した記録媒体は、飛翔体から得られる画
像データに対してステレオマッチング処理を行って3次
元データを生成するステレオ画像処理をコンピュータに
行わせるためのステレオ画像処理用プログラムを記録し
た記録媒体であって、前記ステレオ画像処理用プログラ
ムは前記コンピュータに、その3次元データ中の少なく
とも雑音や欠損を含む誤った補正対象データを少なくと
も建造物の外形情報を含む地図データから得られる少な
くとも建造物の外形データを用いて補正させている。
ログラムを記録した記録媒体は、飛翔体から得られる画
像データに対してステレオマッチング処理を行って3次
元データを生成するステレオ画像処理をコンピュータに
行わせるためのステレオ画像処理用プログラムを記録し
た記録媒体であって、前記ステレオ画像処理用プログラ
ムは前記コンピュータに、少なくとも建造物の外形情報
を含む地図データから少なくとも道路・線路・河川・海
洋の地図上の土地利用の領域情報を抽出させ、その抽出
させた領域情報を用いて前記3次元データ中の少なくと
も雑音や欠損を含む誤った補正対象データを補正させて
いる。
ログラムを記録した記録媒体は、飛翔体から得られる画
像データに対してステレオマッチング処理を行って3次
元データを生成するステレオ画像処理をコンピュータに
行わせるためのステレオ画像処理用プログラムを記録し
た記録媒体であって、前記ステレオ画像処理用プログラ
ムは前記コンピュータに、前記画像データを解析して建
造物の外形情報を抽出させ、その抽出させた建造物の外
形情報を用いて前記3次元データ中の少なくとも雑音や
欠損を含む誤った補正対象データを補正させている。
ログラムを記録した記録媒体は、飛翔体から得られる画
像データに対してステレオマッチング処理を行って3次
元データを生成するステレオ画像処理をコンピュータに
行わせるためのステレオ画像処理用プログラムを記録し
た記録媒体であって、前記ステレオ画像処理用プログラ
ムは前記コンピュータに、前記画像データを解析して建
造物の外形情報を抽出させ、その抽出させた建造物の外
形情報と少なくとも建造物の外形情報を含む地図データ
から得た建造物の外形情報とを比較させて統合させ、こ
の統合させた情報を用いて前記3次元データ中の少なく
とも雑音や欠損を含む誤った補正対象データを補正させ
ている。
ログラムを記録した記録媒体は、飛翔体から得られる画
像データに対してステレオマッチング処理を行って3次
元データを生成するステレオ画像処理をコンピュータに
行わせるためのステレオ画像処理用プログラムを記録し
た記録媒体であって、前記ステレオ画像処理用プログラ
ムは前記コンピュータに、少なくとも建造物の外形情報
を含む地図データから少なくとも道路・線路・河川・海
洋の地図上の土地利用の領域情報を抽出させ、前記画像
データを解析して建造物の外形情報を抽出させ、前記地
図データから得た建造物の外形情報と前記画像データの
解析から得た建造物の外形情報とを比較させて統合さ
せ、その統合させた情報を用いて前記3次元データ中の
少なくとも雑音や欠損を含む誤った補正対象データを補
正させている。
は、衛星画像データを蓄積する衛星画像蓄積手段と、複
数の衛星画像からステレオマッチング処理によって3次
元データを生成するステレオ処理手段と、このステレオ
マッチング処理で得られた3次元データを地図データを
用いて補正するDEMデータ自動補正手段と、地図デー
タを記憶しておく地図データ蓄積手段とを備えている。
構成をとることで、同地点に対して複数の方向から撮影
した衛星画像対に対してステレオマッチング処理を行
い、得られた視差情報による画像中の各点における高さ
情報、つまり3次元データを生成し、これに地図データ
に含まれる建造物の外形の形状情報を重ね合わせ、各建
造物領域毎に内部の3次元データを頻度の高い代表的な
値に変換することで、雑音や欠損が生じている3次元デ
ータを修正するように動作する。
装置では、建造物の形状情報を、画像から画像処理手段
によって抽出するか、または既存の地図データベースに
含まれるベクトルデータから入手し、その建造物の形状
情報をステレオマッチング処理によって得られた3次元
データに対して重ね合わせ、各建造物領域毎に内部の3
次元データ値を、頻度の高いいくつかの値で置換して修
正する。これによって、オペレータを介さずに3次元デ
ータを自動的に生成することが可能となり、かつ都市部
等の複雑な対象に対しても十分な精度の3次元形状が得
られる。
面を参照して説明する。図1は本発明の第1の実施例に
よるステレオ画像処理装置の構成を示すブロック図であ
る。図1において、本発明の第1の実施例によるステレ
オ画像処理装置は衛星画像蓄積手段1と、ステレオ処理
手段2と、DEMデータ自動補正手段3と、地図データ
蓄積手段4とから構成されている。
積する。ステレオ処理手段2は衛星画像蓄積手段1から
得られる衛星画像データに対してステレオマッチング処
理を行い、3次元データ[DEM(Digital E
levation Map)データ]を生成する。
理手段2によって得られた3次元データ中の雑音や欠損
等の誤ったデータを、別途地図データから得られる建造
物等の外形の形状情報(以下、外形情報とする)を用い
て自動的に補正する。地図データ蓄積手段4はDEMデ
ータ自動補正手段3に対して建造物の外形情報等の地図
データを提供する。
ータ蓄積手段4は必ずしも必要とするものではなく、衛
星画像や地図データを外部からインタネット等を用いて
入力することも可能である。また、地図データとしては
ベクトルデータやラスタデータ等のデータ形式で多数市
販されているが、建造物の外形情報等を含むものであれ
ばどのようなデータでも使用可能である。これらは後述
する他の実施例においても同様である。
の構成を示すブロック図である。ず2において、DEM
データ自動補正手段3は位置合わせ手段31と、領域設
定手段32と、領域内ヒストグラム解析手段33と、D
EMデータ修正手段34とから構成されている。
によって得られる3次元データと、地図データ蓄積手段
4から与えられる建造物の外形情報を含む地図データと
を、それぞれに含まれる地理学上の同座標点が一致する
ように平行移動・変換等を行って重ね合わせる。領域設
定手段32は位置合わせ手段31によって重ね合わされ
た地図データ中の各建造物毎に、その外形形状に含まれ
る領域内に含まれる3次元データをそれぞれの建造物の
候補領域として設定する。
定手段32によって設定された各領域において、その領
域内に含まれる3次元データのヒストグラム分布を解析
し、頻度の高い値等の統計情報を得る。DEMデータ修
正手段34は領域内ヒストグラム解析手段33によって
得られた各領域内の統計情報に基づき、その領域内に含
まれる3次元データを高頻度の値で置換する等の方法で
修正して出力する。
オ画像処理装置の動作を示すフローチャートであり、図
4は図1のDEMデータ自動補正手段3の動作を示すフ
ローチャートである。これら図1〜図4を参照して本発
明の第1の実施例によるステレオ画像処理装置の動作に
ついて説明する。
上の同地点を異なった視点から撮影した複数枚の画像、
つまり衛星ステレオ画像が蓄積され(図3ステップS
1)、それらの衛星ステレオ画像はステレオ処理手段2
に与えられる。
オ画像に対し、ステレオマッチング処理を自動的に行
い、撮影された地点周辺の地形を示す3次元データを生
成する(図3ステップS2)。これは具体的には、2次
元の地図上の各点に対応する高さの値で示されるもので
ある。
来の技術で述べたように、異なる視点から撮影した2枚
の画像について、同一の点を撮像している各画像中の対
応点を求め、その視差を用いて三角測量の原理によって
対象までの奥行きや形状を求めることである。一般的に
は特徴量を求めて対応付ける方法や、左右画像の相関を
用いる相関法等の様々な手法が提案されているが、本実
施例においてはステレオマッチング処理に利用する手法
に対する制限はない。
ッチング処理にて得られた3次元データに対して、地図
データ蓄積手段4に記憶されかつ3次元データに対応す
る領域に含まれる建造物の外形情報を主とする地図デー
タを用いて、3次元データ中の誤ったデータを自動的に
補正する(図3ステップS3)。
置合わせ手段31は3次元データと地図データとを、同
じ座標を示す点が一致するよう重ね合わせる(図4ステ
ップS11)。3次元データ及びその元となる衛星画像
で採用されている測地系と、地図データで用いられる測
地系とが異なる場合、同一点の経緯度の値が異なってし
まうため、同等のものとなるように変換し、経緯度が一
致する所定の点の情報を用いて変換パラメータを求め、
アフィン変換等の変換をどちらかに適用し、3次元デー
タと地図データとにおける同一点が一致するように重ね
合わせる。
タ中の各建造物領域毎に、内部に含まれる3次元データ
を建物候補領域として設定する(図4ステップS1
2)。領域内ヒストグラム解析手段33は設定された各
建物候補領域に対し、その領域内に含まれる3次元デー
タの値についてヒストグラムを得る等の統計的な解析を
行う(図4ステップS13)。
て、高い頻度を示す値をいくつか選択し、それら選択し
た点の値を、領域内の3次元データのうち、それら選択
した点の近傍の3次元データにおいて最も頻度の高い値
に置き換えて3次元データの修正を行う。
領域のヒストグラムから頻度の高いいくつかの値をその
領域の代表値として選択し(図4ステップS14)、領
域内の各画素のうち、代表値から所定の閾値の範囲のD
EMデータの値を持つものについて、代表値に対応する
ラベルを付加する(図4ステップS15)。
表値に関連付けられることなく残った各画素について、
近傍の画素に付加されたラベルの分布を調べ、頻度の高
いラベルを当該画素のラベルとして選択する(図4ステ
ップS16)。DEMデータ修正手段34は建造物領域
中の全ての画素についてラベルが決定されると(図4ス
テップS17)、各画素の値をラベルに設定されている
代表値で置換する(図4ステップS18)。
EMデータ自動補正手段3によって全てコンピュータ上
で自動的に3次元データが得られるため、オペレータの
操作を必要としない。
て地図データの建造物形状情報によって3次元データ中
に含まれる誤ったデータを補正することで、従来の方法
で自動的に抽出した3次元データに比べてより精度の高
い3次元データを得ることができる。
画像の一例を示す模式図であり、図6(a),(b)は
本発明の第1の実施例によって得られる3次元データ画
像の一例を示す模式図であり、図7は本発明の第1の実
施例で用いる地図データの一例を示す模式図である。
って設定された3次元データ領域の一例を示す模式図で
あり、図9は図2の領域内ヒストグラム解析手段33に
よって得られた3次元データの分布を表すヒストグラム
の一例を示す模式図であり、図10は図2のDEMデー
タ修正手段34によって補正された3次元データ領域の
一例を示す模式図である。
1の実施例の具体的な動作について説明する。図5にお
いては本発明の第1の実施例を適用する2枚のステレオ
撮影を行った衛星画像を示している。尚、通常、衛星画
像はかなり広範囲にわたって撮影されるが、説明を簡単
化するために、その画像の一部を拡大して図示してお
り、画像中央で交差する道路周辺にいくつか建造物が見
えている。
星画像蓄積手段1において事前に記憶されている上記の
ような衛星ステレオ画像がステレオ処理手段2に与えら
れ、従来と同様の方法によって、コンピュータ上で自動
的にステレオマッチング処理が行われる。
る視点から撮影した2枚の画像について、同一の点を撮
像している各画像中の対応点を求め、その視差を用いて
三角測量の原理によって対象までの奥行きや形状を求め
ることである。このステレオマッチング処理については
既に様々な手法が提案されているが、本実施例において
は、上述した特公平8−16930号公報に記載されて
いる方法と同様に、広く用いられている面積相関法を用
いている。
るため、探索窓の移動範囲を画像中のエピポーラ線方向
に限定することによって、左画像中の各点について、対
応する右画像中の点のx方向の位置ずれ量、すなわち視
差を得ることができる。
向とは異なるが、座標変換を行うことで、エピポーラ線
方向を画像の走査線方向に一致させ、再配列を行うこと
ができる。この座標変換の方法については上記の「画像
解析ハンドブック」に記載されている。
においては、対応点の探索窓の移動範囲を走査線上に限
定することができるため、視差は左右画像中の対応点同
士のx座標の差として得られる。
影した2枚の衛星画像例を示す。尚、衛星画像は、通
常、かなり広範囲にわたって撮影されるが、説明を簡単
化するために、その画像の一部を拡大して図示してお
り、画像中央で交差する道路周辺にいくつかの建造物が
見えている。
左右の画像を比較すると、ほとんど画像中の位置に変化
のない道路に対して、建造物の屋上面はそれぞれの高さ
に応じてずれた位置に撮像されることとなる。例えば、
図5に示す左画像中の建造物aは、右画像中では建造物
bに対応するが、この建造物bを左画像中の同じ位置に
描画したものが建造物b’である。これらの建造物a,
b’の屋上面はそれぞれのx座標のずれ量cが視差とな
る。
可視化すると、図6(a)に示すように、視差の無い道
路等の地上面については暗く、建造物の上面については
建造物の高さに応じて明るい画像となる。図6(a)中
の点線において視差を示す画素値を縦軸にとってそれら
の建造物の断面としたものを図6(b)に示す。この図
6(b)から建造物の屋上にある構造物に対応する高さ
情報を得ることができる。これらの画像から得られる撮
像点及び視角の情報を用いれば、視差1画素あたりの高
さがわかるため、上記の画像から撮影された地点周辺の
地形を示す3次元データが得られる。
関係数による対応が得られない領域も含まれるため、上
記の3次元データの画像中には周囲と大きく異なる誤っ
た高さを示す点が多く含まれる。特に、建造物の周囲等
では隠蔽が発生するため、対応の取れない点が多くな
り、著しく高い値を示したり、あるいは建造物が大きく
欠損したりする場合がある。
ラスタライズして可視化した地図データの一例を示す。
地図データには建造物や道路の形状等の他、区境界線や
行政区・道路・建物の名称等がベクトルデータあるいは
ラスタデータとして様々に階層化して含まれ、それぞれ
について所定の座標系によって記述された経緯度等の位
置情報を含む。
データによってまちまちであるが、このうちの建造物の
形状を示すベクトルデータを用いて、DEMデータ自動
補正手段3によって上記のような3次元データの誤りを
補正する。
って得られた3次元データと、地図データとの対応する
地点を一致させて重ね合わせる作業が行われる。3次元
データは衛星画像に対応して得られるため、測地系は衛
星画像で使用されるものと同様と見なすことができ、衛
星画像には撮像した際の撮影方向や時刻、及び画像の4
隅の点における経緯度情報等の各情報を含むメタデータ
と呼ばれる情報が付属する。これによって、3次元デー
タの画像中の任意の点に対応する位置座標が補間により
得られる。
経緯度情報がベクトルデータならば、各頂点の座標値等
として含まれる。しかしながら、採用している測地系が
異なる場合、地球上の同一点を表す経緯度値も異なって
しまうため、経緯度値の対応する点を同一点とみなして
対応させることはできない。このため、まず経緯度が同
等のものとなるよう所定のパラメータによってシフトさ
せ、これによって対応する点を数点得る。
ン変換パラメータを最小自乗法等によって求め、地図デ
ータあるいは3次元データのいずれかにその変換を適用
することで、同一点が一致するように重ね合わせを行
う。
によって各建造物毎に、ベクトルデータによって囲まれ
る閉領域に含まれる3次元データを、その建造物に対応
する領域として設定する。
左上に位置するビルに対応する3次元データ領域の一例
を図8に拡大して図示する。この場合、得られた3次元
データと画像中の領域とが完全には一致せず、またビル
屋上の建造物によって、3次元データの一部に局部的に
高い値を示す領域が存在する。
よって得られた各領域毎に、3次元データの分布を調べ
る。図8に示す領域について、内部の3次元データのヒ
ストグラム例を図9に示す。
る構造物のそれぞれに対応する値が比較的高い頻度を示
している。また、3次元データ中の屋上面と地図データ
のビル領域とが完全には一致していないため、視差0近
くの位置にも小さいピークがある。
の3次元データの数に対して所定の割合を超える頻度を
示す値を、その領域の代表値として記録する。上記の領
域の場合には、AとBとが代表値となる。
各領域毎の代表値を用いて領域内の3次元データの補正
が行われる。具体的には、領域内の各点について近傍の
3次元データ値の分布を調べ、その最頻値が代表値の近
傍にあれば、その代表値によって3次元データを置き換
える。最頻値が代表値近傍でない場合には、最大の頻度
を示す代表値によって置き換える。上記の手法によって
補正された3次元データを図10に示す。以上の処理動
作が本発明の第1の実施例による動作である。
手段34による修正動作を説明するための図である。以
下、図11〜図15を参照してDEMデータ修正手段3
4による修正動作について詳細に説明する。
した修正前のDEMデータを示す。図11において、各
格子の内部に記した数値が高さ情報を示す画素値であ
り、説明を簡単化するために8段階の数値によって表現
している。
データのヒストグラム例を示している。図9において、
横軸に高さを示すDEMデータの値を、縦軸にその頻度
をそれぞれ付与している。このうち、頻度の高いA及び
Bの値は図11中の画素値「5」,「8」に対応してい
るものとする。
ず各領域のヒストグラムから頻度の高いいくつかの値を
その領域の代表値として選択する処理が行われる。これ
によって、図9中のA及びBのDEMデータの値がその
領域の代表値として選択される。
の各画素のうち、代表値から所定の閾値の範囲のDEM
データの値を持つものについて、代表値に対応するラベ
ルを付加する処理が行われる。図12は図9に示すヒス
トグラムについて、閾値によって各代表値に対応するD
EMデータの値の範囲を示す図であり、図12中のAに
対しては閾値dによって、Bに対しては閾値eによって
それぞれ代表値とみなせるDEMデータの値の範囲が決
定される。
て、図11に示すDEMデータ画像の建造物領域に適用
し、AまたはBのラベルを付加した結果を図13に示
す。データ値「4」,「5」,「6」を示す画素にはラ
ベルAが、データ値「7」,「8」を示す画素にはラベ
ルBが付加されているが、設定されたデータ値の範囲に
相当しないデータ値「1」の領域にはラベルが付加され
ていない。
関連付けられることなく残った各画素について、近傍の
画素に付加されたラベルの分布を調べ、頻度の高いラベ
ルを当該画素のラベルとして選択する処理が行われる。
図14は図13に示すDEMデータ画像中のラベルが付
加されていない画素に対する近傍の範囲を示すものであ
る。
しては、例えばgに示すような当該画素を中心とした5
画素四方の範囲(点線で示す範囲)が設定され、この範
囲に含まれる画素のラベルが調べられる。その結果、範
囲gの内部で最も多いラベルAが当該画素fのラベルと
して引用される。しかしながら、設定した近傍範囲内に
ラベルが付加されている画素が存在しない場合、対象と
する画素にはラベルを付与しない。この近傍ラベルの選
択処理は、対象とする建造物領域中の全ての画素にラベ
ルが付加されるまで繰返し行われる。上記の処理は領域
中のラベルが付加されていない全画素に適用した後にお
いても、まだ領域内にラベルが付加されていない画素が
残る場合、残ったラベルのない画素について繰り返し行
われる。この繰り返し処理において、ラベルが付加され
ていない画素群は順次ラベルが付加された画素に隣接す
る画素から引用されていき、その数が次第に減少する。
対象とする建造物領域中の全ての画素にラベルが付加さ
れると、上記の近傍ラベルの選択処理の繰り返しを終了
する。
が決定されると、各画素の値をラベルに設定されている
代表値で置換する処理が行われる。図13のDEMデー
タ画像中の全画素についてラベルを設定し、それらを代
表値に置換すると、図15に示すように、修正されたD
EMデータ画像が得られる。
レオ画像処理装置の構成を示すブロック図である。図1
6において、本発明の第2の実施例によるステレオ画像
処理装置は衛星画像蓄積手段1と、ステレオ処理手段2
と、DEMデータ自動補正手段3と、地図データ蓄積手
段4と、領域情報抽出手段5とから構成されている。
積する。ステレオ処理手段2は衛星画像蓄積手段1から
得られる衛星画像データに対してステレオマッチング処
理を行い、3次元データを生成する。
理手段2によって得られた3次元データ中の雑音や欠損
等の誤った補正対象データを、別途地図データから得ら
れる建造物等の外形情報を用いて自動的に補正する。地
図データ蓄積手段4はDEMデータ自動補正手段3に対
して建造物等の外形情報を含む地図データを提供する。
領域情報抽出手段5は道路・線路・河川・海洋等の地図
上の土地利用等の領域情報を地図データから抽出する。
段3の構成を示すブロック図である。図17において、
DEMデータ自動補正手段3は位置合わせ手段31と、
領域分割手段36と、領域内ヒストグラム解析手段33
と、修正条件設定手段35と、DEMデータ修正手段3
4とから構成されている。
によって得られる3次元データと、地図データ蓄積手段
4から与えられる建造物の外形情報を含む地図データと
を、それぞれに含まれる地理学上の同座標点が一致する
ように平行移動・変換等を行って重ね合わせる。領域分
割手段36は位置合わせ手段31によって重ね合わされ
た地図データ中の各建造物毎に、その外形形状に含まれ
る領域内の3次元データをそれぞれの建造物の候補領域
として設定するとともに、地図上の領域情報に応じて3
次元データを領域分割する。
割手段36によって設定された各領域において、その領
域内に含まれる3次元データのヒストグラム分布を解析
し、頻度の高い値等の統計情報を得る。修正条件設定手
段35は地図上の各土地利用の領域情報に応じた3次元
データの修正条件を設定する。DEMデータ修正手段3
4は領域内ヒストグラム解析手段33によって得られた
各領域内の統計情報と、修正条件設定手段35によって
設定される修正条件とに基づき、その領域内に含まれる
3次元データを高頻度の値で置換する等の方法で修正し
て出力する。
レオ画像処理装置の動作を示すフローチャートであり、
図19は図16のDEMデータ自動補正手段3の動作を
示すフローチャートである。これら図16〜図19を参
照して本発明の第3の実施例によるステレオ画像処理装
置の動作について説明する。
上の同地点を異なった視点から撮影した複数枚の画像、
つまり衛星ステレオ画像が蓄積され(図18ステップS
21)、それらの衛星ステレオ画像はステレオ処理手段
2に与えられる。
オ画像に対し、ステレオマッチング処理を自動的に行
い、撮影された地点周辺の地形を示す3次元データを生
成する(図18ステップS22)。本実施例において
も、本発明の第1の実施例と同様に、ステレオマッチン
グ処理に利用する手法に制限はない。
ッチング処理で得られた3次元データに対して、地図デ
ータ蓄積手段4に記憶された建造物外形情報と、領域情
報抽出手段5によって地図データから抽出される道路・
線路・河川・海洋等の地図上の土地利用等の領域情報と
を併用して、3次元データ中の誤ったデータを自動的に
補正する(図18ステップS23)。
置合わせ手段31は3次元データと地図データとを、同
じ座標を示す点が一致するよう重ね合わせる(図19ス
テップS31)。3次元データ及びその元となる衛星画
像で採用されている測地系と、地図データで用いられる
測地系とが異なる場合、同一点の経緯度の値が異なって
しまうため、同等のものとなるように変換し、経緯度が
一致する所定の点の情報を用いて変換パラメータを求
め、アフィン変換等の変換をどちらかに適用し、3次元
データと地図データとにおける同一点が一致するように
重ね合わせる。
タ中の各建造物領域毎に、内部に含まれる3次元データ
を建物候補領域として設定するとともに、領域情報抽出
手段5から得られる道路・線路・河川・海洋等の領域情
報に基づいて3次元データの領域分割を行う(図19ス
テップS32)。これらの建物候補領域と領域情報によ
って分割された領域とが重複することはありえる。例え
ば、建造物領域は市街地に包含されうるが、海洋領域内
には存在し得ない等である。
れた各建物候補領域及び領域情報によって分割された領
域に対し、その領域内に含まれる3次元データの値につ
いてヒストグラムを得る等の統計的な解析を行う(図1
9ステップS33)。
の領域情報に対応する3次元データの修正条件を定める
(図19ステップS34)。具体的な例を挙げると、道
路領域においては内部の不連続な3次元データを誤りと
して平滑化し、また海洋や河川領域では、一般的なステ
レオマッチング手法によってテクスチャのないほぼ一様
の領域でかつ形状の変化や太陽光の反射等の影響で正し
い3次元データが得られないため、海洋では一様に高さ
を「0」とするか、河川においては隣接する陸地側の高
さ情報を用いる等である。
て、修正条件設定手段35において設定された各領域情
報毎の修正条件にしたがって高い頻度を示す値をいくつ
か選択し、それら選択した点の値を、領域内の3次元デ
ータのうち、それら選択した点の近傍の3次元データに
おいて最も頻度の高い値に置き換えて3次元データの修
正を行う.
領域について、設定された各領域毎の修正条件にしたが
って各領域のヒストグラムから頻度の高いいくつかの値
をその領域の代表値として選択し(図19ステップS3
5)、領域内の各画素のうち、代表値から所定の閾値の
範囲のDEMデータの値を持つものについて、代表値に
対応するラベルを付加する(図19ステップS36)。
値に関連付けられることなく残った各画素について、近
傍の画素に付加されたラベルの分布を調べ、頻度の高い
ラベルを当該画素のラベルとして選択する(図19ステ
ップS37)。DEMデータ修正手段34は建造物領域
中の全ての画素についてラベルが決定されると(図19
ステップS38)、各画素の値をラベルに設定されてい
る代表値で置換する(図19ステップS39)。このD
EMデータ修正手段34による代表値の置換処理は上記
の図11〜図15を用いた説明と同様である。
Mデータ自動補正手段3と領域情報抽出手段5とによっ
て全てコンピュータ上で自動的に3次元データが得られ
るため、オペレータの操作を必要としない。
えて、領域情報に応じた3次元データ修正条件を設定
し、それらに基づいて3次元データ中に含まれる誤った
データを補正することによって、建造物領域のみなら
ず、他の領域においても従来の方法より精度の高い3次
元データを得ることができる。
を示す模式図である。この図20を参照して本発明の第
2の実施例による具体的な動作について説明する。本発
明の第2の実施例においても、まず衛星画像蓄積手段1
において事前に記憶されている上記のような衛星ステレ
オ画像がステレオ処理手段2に与えられ、従来と同様の
方法によって、コンピュータ上で自動的にステレオマッ
チング処理が行われる点は上記の本発明の第1の実施例
と同様である。また、面積相関法によるステレオマッチ
ングを用いて図6に示すような3次元データの画像を得
る点も、上記の本発明の第1の実施例と同様である。
まれる地図データのうち建造物の外形情報のみではな
く、図20に示す地図データの一例のような、道路、山
林、水域等の領域情報を領域情報抽出手段5によって地
図データから抽出し、DEMデータ自動補正手段3にお
ける3次元データの補正処理に用いる点が本発明の第1
の実施例と異なっている。
3次元データの補正処理について具体的に説明する。ま
ず、位置合わせ手段31によって、本発明の第1の実施
例と同様にして得られた3次元データ及び衛星画像と、
地図データとの対応する地点を一致させて重ね合わせる
作業が行われる。
によって、領域情報抽出手段5によって地図データから
抽出された領域情報を用いて、3次元データを領域分割
するとともに、各建造物領域についても、本発明の第1
の実施例の領域設定手段32と同様にして、対応する3
次元データ領域を設定する。
トグラム解析手段33によって、本発明の第1の実施例
と同様にして、高い頻度を示す3次元データ値が各領域
の代表値として決定される。
記の各土地利用の領域情報に対応する3次元データの修
正条件を定める。具体的な例を挙げると、市街地内部の
建造物が存在するとされる領域については、本発明の第
1の実施例と同様の方法を用いるが、同じ市街地内部で
あっても道路領域においては内部の不連続な3次元デー
タは誤りとして平滑化する。
レオマッチング手法におけるテクスチャのないほぼ一様
の領域でかつ形状の変化や太陽光の反射等の影響によっ
て正しい3次元データが得られないため、海洋では一様
に高さを「0」にするか、河川において隣接する陸地側
の高さ情報(3次元データの最頻値)をそのまま用い
る。さらに、山林等においては、周囲と明らかに異なる
3次元データ値を示す点のみを修正する等の方法を採用
する。
データ修正手段34は領域内ヒストグラム解析手段33
によって各領域毎に得られた代表値を用いて、各領域内
部の3次元データを自動的に修正する。以上の処理動作
が本発明の第2の実施例による処理動作である。
レオ画像処理装置の構成を示すブロック図である。図2
1において、本発明の第3の実施例によるステレオ画像
処理装置は衛星画像蓄積手段1と、ステレオ処理手段2
と、DEMデータ自動補正手段3と、建造物外形情報検
出手段6とから構成されている。
積する。ステレオ処理手段2は衛星画像蓄積手段1から
得られる衛星画像データに対してステレオマッチング処
理を行い、3次元データを生成する。
理手段2によって得られた3次元データ中の雑音や欠損
等の誤った補正対象データを、別途建造物外形情報検出
手段6から得られる建造物等の外形情報を用いて自動的
に補正する。建造物外形情報検出手段6は衛星画像蓄積
手段1に記憶されている衛星画像を解析し、建造物の外
形情報を抽出する。
タ自動補正手段3は、建造物外形情報検出手段6から建
造物の外形情報を入力するようにした以外は図2に示す
本発明の第1の実施例におけるDEMデータ自動補正手
段3と同様の構成となっているので、その構成について
の説明を省略する。
レオ画像処理装置の動作を示すフローチャートであり、
図23は図16のDEMデータ自動補正手段3の動作を
示すフローチャートである。これら図21〜図23を参
照して本発明の第3の実施例によるステレオ画像処理装
置の動作について説明する。
上の同地点を異なった視点から撮影した複数枚の画像、
つまり衛星ステレオ画像が蓄積され(図22ステップS
41)、それらの衛星ステレオ画像はステレオ処理手段
2及び建造物外形情報検出手段6に与えられる。
オ画像に対し、ステレオマッチング処理を自動的に行
い、撮影された地点周辺の地形を示す3次元データを生
成する(図22ステップS42)。本実施例において
も、本発明の第1の実施例と同様に、ステレオマッチン
グ処理に利用する手法に制限はない。
ステレオ画像を解析し、撮影されている建造物につい
て、外形を示すベクトル情報を抽出する(図22ステッ
プS43)。具体的に、建造物外形情報検出手段6にお
いては画像に対してエッジ検出した結果を2値化し、さ
らに細線化して連結処理を行うことで得られる閉曲線群
のうち、矩形等の直線を主体として構成されているもの
を選択し、建造物の外形情報とする。
ッチング処理で得られた3次元データに対して、建造物
外形情報検出手段6によって衛星画像そのものから得ら
れる建造物の外形情報を用いて、3次元データ中の誤っ
たデータを自動的に補正する(図22ステップS4
4)。
置合わせ手段31は3次元データと建造物外形情報検出
手段6によって得られる建造物の外形情報とを重ね合わ
せる(図23ステップS51)。この場合、基準とする
画像が同一であるため、測地系を一致させるための変換
処理は通常の場合、不要となる。
領域毎に、内部に含まれる3次元データを建物候補領域
として設定する(図23ステップS52)。領域内ヒス
トグラム解析手段33は設定された各建物候補領域に対
し、その領域内に含まれる3次元データの値についてヒ
ストグラムを得る等の統計的な解析を行う(図23ステ
ップS53)。
て、高い頻度を示す値をいくつか選択し、それら選択し
た点の値を、領域内の3次元データのうち、それら選択
した点の近傍の3次元データにおいて最も頻度の高い値
に置き換えて3次元データの修正を行う。
領域のヒストグラムから頻度の高いいくつかの値をその
領域の代表値として選択し(図23ステップS54)、
領域内の各画素のうち、代表値から所定の閾値の範囲の
DEMデータの値を持つものについて、代表値に対応す
るラベルを付加する(図23ステップS55)。
表値に関連付けられることなく残った各画素について、
近傍の画素に付加されたラベルの分布を調べ、頻度の高
いラベルを当該画素のラベルとして選択する(図23ス
テップS56)。DEMデータ修正手段34は建造物領
域中の全ての画素についてラベルが決定されると(図2
3ステップS57)、各画素の値をラベルに設定されて
いる代表値で置換する(図23ステップS58)。この
DEMデータ修正手段34による代表値の置換処理は上
記の図11〜図15を用いた説明と同様である。
Mデータ自動補正手段3と建造物外形情報検出手段6と
によって全てコンピュータ上で自動的に3次元データが
得られるため、オペレータの操作を必要としない。
出及び解析した建造物の外形情報を基に3次元データの
補正を行うことによって、地図データが得られない場合
や地図データに記載される情報が古い等の衛星画像と異
なる場合においても、従来の方法より精度の高い3次元
データを得ることができる。
的な処理動作について説明する。本発明の第3の実施例
においても、まず衛星画像蓄積手段1において事前に記
憶されている上記のような衛星ステレオ画像がステレオ
処理手段2に与えられ、従来と同様の方法によって、コ
ンピュータ上で自動的にステレオマッチング処理が行わ
れる点は、上述した本発明の第1の実施例と同様であ
る。面積相関法によるステレオマッチングを用いて図6
に示すような3次元データの画像を得る点も、上記の本
発明の第1の実施例と同様である。
ステレオ画像は、さらに建造物外形情報検出手段6によ
って解析され、撮影されている建造物について、その外
形を示すベクトル情報が抽出される。具体的には、衛星
画像に対してエッジ検出した結果を2値化し、さらに細
線化して連結処理をして得られる閉曲線群のうち、矩形
等の直線を主体として構成されているものを選択し、各
頂点を結ぶベクトル列を得て、これを建造物の外形情報
とする。
て得られた3次元データ中の誤ったデータを自動的に補
正する作業が行われるが、本実施形態においては、上記
の建造物外形情報検出手段6によって衛星画像そのもの
から得られた建造物の外形情報を用いて、本発明の第1
の実施例と同様にして、3次元データの補正が行われ
る。以上の処理動作が本発明の第3の実施例による処理
動作である。
レオ画像処理装置の構成を示すブロック図である。図2
4において、本発明の第4の実施例によるステレオ画像
処理装置は衛星画像蓄積手段1と、ステレオ処理手段2
と、DEMデータ自動補正手段3と、地図データ蓄積手
段4と、建造物外形情報検出手段6と、建造物外形情報
比較統合手段7とから構成されている。
積する。ステレオ処理手段2は衛星画像蓄積手段1から
得られる衛星画像データに対してステレオマッチング処
理を行い、3次元データを生成する。DEMデータ自動
補正手段3はステレオ処理手段2から得られた3次元デ
ータ中の雑音や欠損等の誤った補正対象データを、別途
建造物外形情報比較統合手段7から得られる建造物等の
外形情報を用いて自動的に補正する。
等の地図データを提供する。建造物外形情報検出手段6
は衛星画像蓄積手段1に記憶されている衛星画像を解析
し、建造物の外形情報を抽出する。建造物外形情報比較
統合手段7は地図データ蓄積手段4から提供される地図
データの建造物の外形情報と、建造物外形情報検出手段
6によって抽出された建造物の外形情報とを比較して統
合する。
タ自動補正手段3は、建造物外形情報比較統合手段7か
ら建造物の外形情報を入力するようにした以外は図2に
示す本発明の第1の実施例におけるDEMデータ自動補
正手段3と同様の構成となっているので、その構成につ
いての説明を省略する。
レオ画像処理装置の動作を示すフローチャートであり、
図26は図24のDEMデータ自動補正手段3の動作を
示すフローチャートである。これら図24〜図26を参
照して本発明の第4の実施例によるステレオ画像処理装
置の動作について説明する。
上の同地点を異なった視点から撮影した複数枚の画像、
つまり衛星ステレオ画像が蓄積され(図25ステップS
61)、それらの衛星ステレオ画像はステレオ処理手段
2及び建造物外形情報検出手段6に与えられる。
オ画像に対し、ステレオマッチング処理を自動的に行
い、撮影された地点周辺の地形を示す3次元データを生
成する(図25ステップS62)。本実施例において
も、本発明の第1の実施例と同様に、ステレオマッチン
グ処理に利用する手法に制限はない。
ステレオ画像を解析し、撮影されている建造物につい
て、外形を示すベクトル情報を抽出する(図25ステッ
プS63)。具体的に、建造物外形情報検出手段6にお
いては画像に対してエッジ検出した結果を2値化し、さ
らに細線化して連結処理を行うことで得られる閉曲線群
のうち、矩形等の直線を主体として構成されているもの
を選択し、建造物の外形情報とする。
形情報検出手段6で抽出された建造物外形情報を、地図
データ蓄積手段4に記憶されている地図データ中に含ま
れる建造物外形情報と比較して統合処理を行う(図25
ステップS64)。
点とは異なる場合が多く、撮影された新しい建造物に対
応する地図データが存在しない場合があるため、地図デ
ータ上で建造物が存在しない領域において建造物外形情
報抽出手段6によって衛星画像から建造物の外形情報が
得られた場合、建造物が存在するものとし、逆に衛星画
像中から建造物の外形情報が得られない領域について地
図データ中から建造物の外形情報が得られた場合には、
その領域に建造物は存在しないものとする。地図データ
中と衛星画像中との両方で建造物の外形情報が得られて
いる領域は当然ながら建造物があるものとして扱うこと
ができるが、ずれが大きい場合には基本的に地図データ
側を優先して利用する。
ッチング処理で得られた3次元データに対して、建造物
外形情報比較統合手段7で統合された建造物の外形情報
を用いて、3次元データ中の誤ったデータを自動的に補
正する(図25ステップS65)。
置合わせ手段31は3次元データと建造物外形情報比較
統合手段7で統合された建造物の外形情報とを重ね合わ
せる(図26ステップS71)。
領域毎に、内部に含まれる3次元データを建物候補領域
として設定する(図26ステップS72)。領域内ヒス
トグラム解析手段33は設定された各建物候補領域に対
し、その領域内に含まれる3次元データの値についてヒ
ストグラムを得る等の統計的な解析を行う(図26ステ
ップS73)。
て、高い頻度を示す値をいくつか選択し、それら選択し
た点の値を、領域内の3次元データのうち、それら選択
した点の近傍の3次元データにおいて最も頻度の高い値
に置き換えて3次元データの修正を行う。
領域のヒストグラムから頻度の高いいくつかの値をその
領域の代表値として選択し(図26ステップS74)、
領域内の各画素のうち、代表値から所定の閾値の範囲の
DEMデータの値を持つものについて、代表値に対応す
るラベルを付加する(図26ステップS75)。
表値に関連付けられることなく残った各画素について、
近傍の画素に付加されたラベルの分布を調べ、頻度の高
いラベルを当該画素のラベルとして選択する(図26ス
テップS76)。DEMデータ修正手段34は建造物領
域中の全ての画素についてラベルが決定されると(図2
6ステップS77)、各画素の値をラベルに設定されて
いる代表値で置換する(図26ステップS78)。この
DEMデータ修正手段34による代表値の置換処理は上
記の図11〜図15を用いた説明と同様である。
Mデータ自動補正手段3と建造物外形情報検出手段6と
建造物外形情報比較統合手段7とによって全てコンピュ
ータ上で自動的に3次元データが得られるため、オペレ
ータの操作を必要としない。
衛星画像を解析して得た建造物外形情報とを統合して用
いるため、地図データに記載される情報が衛星画像と異
なる場合でも従来の方法より精度の高い3次元データが
得られる上に、共通する部分においては地図データを優
先するため、衛星画像解析時の誤りの影響を小さくする
ことができる。
的な処理動作について説明する。本発明の第4の実施例
においても、まず衛星画像蓄積手段1において事前に記
憶されている上記のような衛星ステレオ画像がステレオ
処理手段2に与えられ、従来と同様の方法によって、コ
ンピュータ上で自動的にステレオマッチング処理が行わ
れる点は、上述した本発明の第1の実施例と同様であ
る。面積相関法によるステレオマッチングを用いて図6
に示すような3次元データの画像を得る点も、上記の本
発明の第1の実施例と同様である。
ステレオ画像は、さらに建造物外形情報検出手段6によ
って解析され、本発明の第3の実施例と同様の方法によ
って、撮影されている建造物について、その外形を示す
ベクトル情報が抽出される。
段4に蓄積されている地図中の建造物形状を示すデータ
とともに、建造物外形情報比較統合手段7に与えられ、
建造物の外形情報の統合処理が行われる。
とが異なる場合には、撮影された新しい建造物に対応す
る地図データが存在しない、あるいは地図データでは存
在する建物が衛星画像撮影時に既に取り壊されて映って
いない等、建造物の情報が一致しない場合が多い。通
常、作成までに期間を要する地図データよりも新しい衛
星画像の入手は比較的容易であると考えられるため、衛
星画像の側が新しいものとして以下のような処理を行
う。
画像から得られた建造物の外形情報と、地図データ蓄積
手段4に蓄積されている地図中の建造物の外形情報とを
比較し、近い地点に存在し、面積の差が所定の値より小
さくかつ共通部分の割合が所定値より高い建造物の外形
情報の組を同一の建物を表すものとして対応付ける。こ
れらについては恒久的にある建物とし、地図データ側を
用いて最終的な建造物の外形情報とする。
にも関わらず、地図データ中に相当する建造物がない場
合には、新規に建築された建造物として選択する。一
方、地図データ中に存在するにもかかわらず、相当する
建造物が画像中に得られない場合、その領域には建造物
が存在しないとする。
って、上記のような処理で得られた最終的な建造物の外
形情報を用いて、本発明の第1の実施例と同様にして、
3次元データの補正が自動的に行われる。以上が本発明
の第4の実施例による処理動作である。
レオ画像処理装置の構成を示すブロック図である。図2
7において、本発明の第5の実施例によるステレオ画像
処理装置は衛星画像蓄積手段1と、ステレオ処理手段2
と、DEMデータ自動補正手段3と、地図データ蓄積手
段4と、領域情報抽出手段5と、建造物外形情報検出手
段6と、建造物外形情報比較統合手段7とから構成され
ている。
積する。ステレオ処理手段2は衛星画像蓄積手段1から
得られる衛星画像データに対してステレオマッチング処
理を行い、3次元データを生成する。DEMデータ自動
補正手段3はステレオ処理手段2で得られた3次元デー
タ中の雑音や欠損等の誤った補正対象データを、別途建
造物外形情報比較統合手段7から得られる建造物等の外
形情報を用いて自動的に補正する。
等の地図データを提供する。領域情報抽出手段5は道路
・線路・河川・海洋等の地図上の土地利用等の領域情報
を地図データから抽出する。建造物外形情報検出手段6
は衛星画像蓄積手段1に記憶されている衛星画像を解析
し、建造物の外形情報を抽出する。建造物外形情報比較
統合手段7は地図データ蓄積手段4から提供される地図
データの建造物の外形情報と、建造物外形情報検出手段
6で抽出された建造物の外形情報とを比較して統合す
る。
タ自動補正手段3は、建造物外形情報比較統合手段7か
ら建造物外形情報を入力するようにした以外は図17に
示す本発明の第2の実施例におけるDEMデータ自動補
正手段3と同様の構成となっているので、その構成につ
いての説明を省略する。
レオ画像処理装置の動作を示すフローチャートであり、
図29は図27のDEMデータ自動補正手段3の動作を
示すフローチャートである。これら図27〜図29を参
照して本発明の第5の実施例によるステレオ画像処理装
置の動作について説明する。
上の同地点を異なった視点から撮影した複数枚の画像、
つまり衛星ステレオ画像が蓄積され(図28ステップS
81)、それらの衛星ステレオ画像はステレオ処理手段
2及び建造物外形情報検出手段6に与えられる。
オ画像に対し、ステレオマッチング処理を自動的に行
い、撮影された地点周辺の地形を示す3次元データを生
成する(図28ステップS82)。本実施例において
も、本発明の第1の実施例と同様に、ステレオマッチン
グ処理に利用する手法に制限はない。
ステレオ画像を解析し、撮影されている建造物につい
て、外形を示すベクトル情報を抽出する(図28ステッ
プS83)。具体的に、建造物外形情報検出手段6にお
いては画像に対してエッジ検出した結果を2値化し、さ
らに細線化して連結処理を行うことで得られる閉曲線群
のうち、矩形等の直線を主体として構成されているもの
を選択し、建造物の外形情報とする。
形情報検出手段6で抽出された建造物の外形情報を、地
図データ蓄積手段4に記憶されている地図データ中に含
まれる建造物の外形情報と比較して統合処理を行う(図
28ステップS84)。この統合処理については上記の
本発明の第4の実施例と同様であるので、その説明につ
いては省略する。
ッチング処理で得られた3次元データに対して、領域情
報抽出手段5で地図データから抽出される道路・線路・
河川・海洋等の地図上の土地利用等の領域情報と建造物
外形情報比較統合手段7から得られる統合された建造物
の外形情報とを併用して、3次元データ中の誤ったデー
タを自動的に補正する(図28ステップS85)。
置合わせ手段31は3次元データと領域情報抽出手段5
で地図データから抽出される道路・線路・河川・海洋等
の地図上の土地利用等の領域情報及び建造物外形情報比
較統合手段7で統合された建造物の外形情報とを重ね合
わせる(図29ステップS91)。
タ中の各建造物領域毎に、内部に含まれる3次元データ
を建物候補領域として設定するとともに、領域情報抽出
手段5から得られる道路・線路・河川・海洋等の領域情
報に基づいて3次元データの領域分割を行う(図29ス
テップS92)。領域分割手段36による領域分割につ
いては上記の本発明の第2の実施例と同様であるので、
その説明については省略する。
割手段36によって設定された各領域に対し、その領域
内に含まれる3次元データの値についてヒストグラムを
得る等の統計的な解析を行う(図29ステップS9
3)。修正条件設定手段35は上記の各土地利用の領域
情報に対応する3次元データの修正条件を定める(図2
9ステップS94)。この修正条件設定手段35による
3次元データの修正条件の設定は上述した本発明の第2
の実施例と同様であるので、その説明については省略す
る。
て、修正条件設定手段35において設定された各領域毎
の修正条件にしたがって高い頻度を示す値をいくつか選
択し、それら選択した点の値を、領域内の3次元データ
のうち、それら選択した点の近傍の3次元データにおい
て最も頻度の高い値に置き換えて3次元データの修正を
行う。
領域について、設定された各領域毎の修正条件にしたが
って各領域のヒストグラムから頻度の高いいくつかの値
をその領域の代表値として選択し(図29ステップS9
5)、領域内の各画素のうち、代表値から所定の閾値の
範囲のDEMデータの値を持つものについて、代表値に
対応するラベルを付加する(図29ステップS96)。
値に関連付けられることなく残った各画素について、近
傍の画素に付加されたラベルの分布を調べ、頻度の高い
ラベルを当該画素のラベルとして選択する(図29ステ
ップS97)。DEMデータ修正手段34は建造物領域
中の全ての画素についてラベルが決定されると(図29
ステップS98)、各画素の値をラベルに設定されてい
る代表値で置換する(図29ステップS99)。このD
EMデータ修正手段34による代表値の置換処理は上記
の図11〜図15を用いた説明と同様である。
Mデータ自動補正手段3と領域情報抽出手段5と建造物
外形情報検出手段6と建造物外形情報比較統合手段7と
によって全てコンピュータ上で自動的に3次元データが
得られるため、オペレータの操作を必要としない。
様に、地図データ中の建造物の外形情報と、衛星画像を
解析して得た建造物の外形情報とを統合して用いるた
め、地図データに記載される情報が衛星画像と異なる場
合でも従来の方法より精度の高い3次元データが得られ
る上に、共通する部分においては地図データを優先する
ため、衛星画像解析時の誤りの影響を小さくすることが
できる。
応じた3次元データ修正条件を設定し、3次元データ中
に含まれる誤ったデータを補正するため、建造物領域の
みならず、他の領域においても従来の方法より精度の高
い3次元データが得られる。
を示す模式図である。この図30を参照して本発明の第
5の実施例による具体的な動作について説明する。本発
明の第5の実施例においても、まず衛星画像蓄積手段1
において事前に記憶されている上記のような衛星ステレ
オ画像がステレオ処理手段2に与えられ、従来と同様の
方法によってコンピュータ上で自動的にステレオマッチ
ング処理が行われる点は、上述した本発明の第1の実施
例と同様である。面積相関法によるステレオマッチング
を用いて図6に示すような3次元データの画像を得る点
も、上記の本発明の第1の実施例と同様である。
ステレオ画像は、さらに建造物外形情報検出手段6によ
って解析され、上述した本発明の第3の実施例と同様の
方法によって、撮影されている建造物についてその外形
を示すベクトル情報が抽出される。得られたベクトル情
報は地図データ蓄積手段4に蓄積されている地図中の建
造物形状を示すデータとともに建造物外形情報比較統合
手段7に与えられ、建造物外形情報の統合処理が行われ
る。この統合処理は上記の本発明の第4の実施例におけ
る建造物外形情報比較統合手段7の動作と同様である。
図30に示すような地図データから、道路、山林、水域
等の領域情報が領域情報抽出手段5によって抽出され、
上記の処理で得られた建造物外形情報とともにDEMデ
ータ自動補正手段3に与えられ、3次元データの補正処
理が上記の本発明の第2の実施例と同様に自動的に行わ
れる。以上が本発明の第5の実施例による処理動作であ
る。
レオ画像処理装置の構成を示すブロック図である。図3
1において、本発明の第6の実施例によるステレオ画像
処理装置は衛星画像蓄積手段1と、ステレオ処理手段2
と、DEMデータ自動補正手段3と、地図データ蓄積手
段4と、建造物外形情報検出手段6と、建造物外形情報
比較統合手段7と、DEMデータ蓄積手段8と、DEM
データ比較手段9と、地図データ修正手段10とから構
成されている。
積する。ステレオ処理手段2は衛星画像蓄積手段1から
得られる衛星画像データに対してステレオマッチング処
理を行い、3次元データを生成する。DEMデータ自動
補正手段3はステレオ処理手段2から得られた3次元デ
ータ中の雑音や欠損等の誤った補正対象データを、別途
建造物外形情報比較統合手段7から得られる建造物等の
外形情報を用いて自動的に補正する。
地図データを提供する。建造物外形情報検出手段6は衛
星画像蓄積手段1に記憶されている衛星画像を解析し、
建造物の外形情報を抽出する。建造物外形情報比較統合
手段7は地図データ蓄積手段4から提供される地図デー
タの建造物の外形情報と、建造物外形情報検出手段6に
よって抽出された建造物の外形情報とを比較して統合す
る。
動補正手段3から出力される修正3次元データを記憶す
る。DEMデータ比較手段9はDEMデータ蓄積手段8
に過去記憶された3次元データと、DEMデータ自動補
正手段3から出力される修正3次元データとを比較す
る。地図データ修正手段10はDEMデータ比較手段9
によって得られた過去の3次元データと現在の3次元デ
ータとの差分情報を基に、地図データ蓄積手段4に記憶
されている地図データを修正する。
タ自動補正手段3は、建造物外形情報比較統合手段7か
ら建造物の外形情報を入力するようにした以外は図2に
示す本発明の第1の実施例におけるDEMデータ自動補
正手段3と同様の構成となっているので、その構成につ
いての説明を省略する。
レオ画像処理装置の動作を示すフローチャートであり、
図33は図31のDEMデータ自動補正手段3の動作を
示すフローチャートである。これら図31〜図32を参
照して本発明の第6の実施例によるステレオ画像処理装
置の動作について説明する。
上の同地点を異なった視点から撮影した複数枚の画像、
つまり衛星ステレオ画像が蓄積され(図32ステップS
101)、それらの衛星ステレオ画像はステレオ処理手
段2及び建造物外形情報検出手段6に与えられる。
オ画像に対し、ステレオマッチング処理を自動的に行
い、撮影された地点周辺の地形を示す3次元データを生
成する(図32ステップS102)。本実施例において
も、本発明の第1の実施例と同様に、ステレオマッチン
グ処理に利用する手法に制限はない。
ステレオ画像を解析し、撮影されている建造物につい
て、外形を示すベクトル情報を抽出する(図32ステッ
プS103)。具体的に、建造物外形情報検出手段6に
おいては画像に対してエッジ検出した結果を2値化し、
さらに細線化して連結処理を行うことで得られる閉曲線
群のうち、矩形等の直線を主体として構成されているも
のを選択し、建造物の外形情報とする。
形情報検出手段6で抽出された建造物の外形情報を、地
図データ蓄積手段4に記憶されている地図データ中に含
まれる建造物の外形情報と比較して統合処理を行う(図
32ステップS104)。具体的に、この統合処理は上
記の本発明の第4の実施例と同様にして行われる。
ッチング処理で得られた3次元データに対して、建造物
外形情報比較統合手段7で統合された建造物の外形情報
を用いて、3次元データ中の誤ったデータを自動的に補
正する(図36ステップS105)。
置合わせ手段31は3次元データと建造物外形情報比較
統合手段7で統合された建造物の外形情報とを重ね合わ
せる(図33ステップS111)。
領域毎に、内部に含まれる3次元データを建物候補領域
として設定する(図33ステップS112)。領域内ヒ
ストグラム解析手段33は設定された各建物候補領域に
対し、その領域内に含まれる3次元データの値について
ヒストグラムを得る等の統計的な解析を行う(図33ス
テップS113)。
て、高い頻度を示す値をいくつか選択し、それら選択し
た点の値を、領域内の3次元データのうち、それら選択
した点の近傍の3次元データにおいて最も頻度の高い値
に置き換えて3次元データの修正を行う。
領域のヒストグラムから頻度の高いいくつかの値をその
領域の代表値として選択し(図33ステップS11
4)、領域内の各画素のうち、代表値から所定の閾値の
範囲のDEMデータの値を持つものについて、代表値に
対応するラベルを付加する(図33ステップS11
5)。
表値に関連付けられることなく残った各画素について、
近傍の画素に付加されたラベルの分布を調べ、頻度の高
いラベルを当該画素のラベルとして選択する(図33ス
テップS116)。DEMデータ修正手段34は建造物
領域中の全ての画素についてラベルが決定されると(図
33ステップS117)、各画素の値をラベルに設定さ
れている代表値で置換する(図33ステップS11
8)。このDEMデータ修正手段34による代表値の置
換処理は上記の図11〜図15を用いた説明と同様であ
る。
得られた3次元データを蓄積し(図32ステップS10
6)、DEMデータ比較手段9は同一地点に対して別の
時点で撮像された衛星画像に対する処理を行う際にその
3次元データをDEMデータ蓄積手段8から読出し、新
たに得られた3次元データとの比較を行う(図32ステ
ップS107)。
した時点では存在せず、新たな衛星画像には撮影されて
いる建造物等は建造物外形情報検出手段6によって検知
され、建造物外形情報比較統合手段7によって建物とし
て記録され、3次元データ中には存在するが、地図デー
タには含まれない。
変化している領域を調べて得られる差分情報にしたがっ
て、地図データ蓄積手段4に記憶される地図データを修
正する(図32ステップS108,S109)。
Mデータ自動補正手段3と建造物外形情報検出手段6と
建造物外形情報比較統合手段7とによって全てコンピュ
ータ上で自動的に3次元データが得られるため、オペレ
ータの操作を必要としない。
に、地図データ中の建造物の外形情報と、衛星画像を解
析して得た建造物の外形情報とを統合して用いるため、
地図データに記載される情報が衛星画像と異なる場合で
も従来の方法より精度の高い3次元データが得られる上
に、共通する部分においては地図データを優先するた
め、衛星画像解析時の誤りの影響を小さくすることがで
きる。
差分情報から地図データを更新する構成としているた
め、衛星画像の撮像領域について新たな地図データを入
手することができない場合にも適用することが可能であ
る上、更新された地図データそのものを地図作成や地理
情報システム等に利用することができる。
な動作について説明する。本発明の第6の実施例におい
ても、まず衛星画像蓄積手段1において事前に記憶され
ている上記のような衛星ステレオ画像がステレオ処理手
段2に与えられ、従来と同様の方法によってコンピュー
タ上で自動的にステレオマッチング処理が行われる点
は、上述した本発明の第1の実施例と同様である。面積
相関法によるステレオマッチングを用いて図6に示すよ
うな3次元データの画像を得る点も、上記の本発明の第
1の実施例と同様である。
ステレオ画像は、さらに建造物外形情報検出手段6によ
って解析され、上記の本発明の第3の実施例と同様の方
法によって、撮影されている建造物についてその外形を
示すベクトル情報が抽出される。得られたベクトル情報
は地図データ蓄積手段4に蓄積されている地図中の建造
物形状を示すデータとともに建造物外形情報比較統合手
段7に与えられ、建造物外形情報の統合処理が行われ
る。この統合処理は、上記の本発明の第4の実施例にお
ける建造物外形情報比較統合手段7の動作と同様であ
る。
て、上記のような処理で得られた最終的な建造物外形情
報を用いて、上述した本発明の第1の実施例と同様にし
て、3次元データの補正が自動的に行われる。DEMデ
ータ蓄積手段8は上記の方法で補正を行われた3次元デ
ータを蓄積する。DEMデータ比較手段9は同一地点に
対して別の時点で撮像された衛星画像に対する処理を行
う際に、過去のDEMデータをDEMデータ蓄積手段8
から読出し、新たに得られた3次元データとの比較を行
う。
較手段9によるDEMデータ比較処理を説明するための
図であり、図39は本発明の第6の実施例によって修正
された地図データを示す図である。これら図30及び図
34〜図39を参照して本発明の第6の実施例による地
図データの修正処理について説明する。
ている地図データの例を、また図34にこの地図データ
に対応する地点周辺を過去のある時点に撮影して得られ
た衛星ステレオ画像の例を示す。図34に対して上記の
処理によってDEMデータ自動処理手段3において得ら
れた図35に示すようなDEMデータは、DEMデータ
蓄積手段8において画像撮像日時の情報とともに蓄積さ
れている。
得られた衛星ステレオ画像例を図36に示す。以前の撮
影時点では存在せず、図34中には撮像されていない新
たな建造物が、図36中には建造物h,iとして撮像さ
れている。この衛星ステレオ画像を衛星画像蓄積手段1
に記憶して、図34に示すような過去の衛星画像と同様
に上記の方法で3次元データを算出し、自動的に補正を
行うと、DEMデータ自動補正手段3の出力として、図
37に示すようなDEMデータが新たに得られる。
手段8において衛星画像の撮影時点情報とともに記憶さ
れ、DEMデータ比較手段9に与えられる。DEMデー
タ比較手段9は過去にDEMデータ蓄積手段8に記憶さ
れている図35にのような過去の同一地点におけるDE
Mデータを読み出し、図37に示すような新たに得られ
たDEMデータと重ね合わせて差分データを求める。
タの差分を求めると、図38のような差分データが得ら
れる。両方の衛星画像に撮像されている建造物について
は、それぞれのDEMデータ中で同様の高さ情報が得ら
れるため、差分をとるとほぼ0に近い値となるが、過去
の画像中に存在しなかった建造物は図38に示す建造物
hのように差分値をもつ領域として得られる。
れる等して失われた建物や、改築され形状や高さの変化
した建造物についても対応する差分領域が得られる。得
られた差分領域から2値化・輪郭抽出を行うことによっ
て、変化した建造物についての輪郭情報が得られる。以
上がDEMデータ比較手段9によって行われるDEMデ
ータ比較処理の詳細である。
ータ比較手段9によるDEMデータ比較処理で得られる
差分情報にしたがって、地図データ蓄積手段4に記憶さ
れている地図データを修正する。図38に示す建造物h
から得られた建造物輪郭情報を元に図30の地図データ
を修正した結果を図39に示す。図39において、建造
物hが地図データ修正手段10によって追加された部分
である。以上が本発明の第6の実施例による処理動作で
ある。
レオ画像処理装置の構成を示すブロック図である。図4
0において、本発明の第7の実施例によるステレオ画像
処理装置は衛星画像蓄積手段1と、ステレオ処理手段2
と、DEMデータ自動補正手段3と、地図データ蓄積手
段4と、領域情報抽出手段5と、建造物外形情報検出手
段6と、建造物外形情報比較統合手段7と、DEMデー
タ蓄積手段8と、DEMデータ比較手段9と、地図デー
タ修正手段10とから構成されている。
積する。ステレオ処理手段2は衛星画像蓄積手段1から
得られる衛星画像データに対してステレオマッチング処
理を行い、3次元データを生成する。DEMデータ自動
補正手段3はステレオ処理手段2で得られた3次元デー
タ中の雑音や欠損等の誤った補正対象データを、別途建
造物外形情報比較統合手段7から得られる建造物等の外
形情報を用いて自動的に補正する。
地図データを提供する。領域情報抽出手段5は道路・線
路・河川・海洋等の地図上の土地利用等の領域情報を地
図データから抽出する。建造物外形情報検出手段6は衛
星画像蓄積手段1に記憶されている衛星画像を解析し、
建造物の外形情報を抽出する。建造物外形情報比較統合
手段7は地図データ蓄積手段4から提供される地図デー
タの建造物の外形情報と、建造物外形情報検出手段6で
抽出された建造物の外形情報とを比較して統合する。
動補正手段3から出力される修正3次元データを記憶す
る。DEMデータ比較手段9はDEMデータ蓄積手段8
に過去に記憶された3次元データと、DEMデータ自動
補正手段3から出力される修正3次元データとを比較す
る。地図データ修正手段10はDEMデータ比較手段9
によって得られた過去の3次元データと現在の3次元デ
ータとの差分情報を基に、地図データ蓄積手段4に記憶
されている地図データを修正する。
タ自動補正手段3は、建造物外形情報比較統合手段7か
ら建造物外形情報を入力するようにした以外は図17に
示す本発明の第2の実施例におけるDEMデータ自動補
正手段3と同様の構成となっているので、その構成につ
いての説明を省略する。
レオ画像処理装置の動作を示すフローチャートであり、
図42は図40のDEMデータ自動補正手段3の動作を
示すフローチャートである。これら図40〜図42を参
照して本発明の第7の実施例によるステレオ画像処理装
置の動作について説明する。
上の同地点を異なった視点から撮影した複数枚の画像、
つまり衛星ステレオ画像が蓄積され(図41ステップS
121)、それらの衛星ステレオ画像はステレオ処理手
段2及び建造物外形情報検出手段6に与えられる。
オ画像に対し、ステレオマッチング処理を自動的に行
い、撮影された地点周辺の地形を示す3次元データを生
成する(図41ステップS122)。本実施例において
も、本発明の第1の実施例と同様に、ステレオマッチン
グ処理に利用する手法に制限はない。
ステレオ画像を解析し、撮影されている建造物につい
て、外形を示すベクトル情報を抽出する(図41ステッ
プS123)。具体的に、建造物外形情報検出手段6に
おいては画像に対してエッジ検出した結果を2値化し、
さらに細線化して連結処理を行うことで得られる閉曲線
群のうち、矩形等の直線を主体として構成されているも
のを選択し、建造物の外形情報とする。
形情報検出手段6で抽出された建造物の外形情報を、地
図データ蓄積手段4に記憶されている地図データ中に含
まれる建造物の外形情報と比較して統合処理を行う(図
41ステップS124)。この統合処理については上記
の本発明の第4の実施例と同様であるので、その説明に
ついては省略する。
ッチング処理で得られた3次元データに対して、領域情
報抽出手段5で地図データから抽出される道路・線路・
河川・海洋等の地図上の土地利用等の領域情報と建造物
外形情報比較統合手段7から得られる統合された建造物
の外形情報とを併用して、3次元データ中の誤ったデー
タを自動的に補正する(図41ステップS125)。
置合わせ手段31は3次元データと領域情報抽出手段5
で地図データから抽出される道路・線路・河川・海洋等
の地図上の土地利用等の領域情報及び建造物外形情報比
較統合手段7で統合された建造物の外形情報とを重ね合
わせる(図42ステップS131)。
タ中の各建造物領域毎に、内部に含まれる3次元データ
を建物候補領域として設定するとともに、領域情報抽出
手段5から得られる道路・線路・河川・海洋等の領域情
報に基づいて3次元データの領域分割を行う(図42ス
テップS132)。領域分割手段36による領域分割に
ついては上記の本発明の第2の実施例と同様であるの
で、その説明については省略する。
割手段36によって設定された各領域に対し、その領域
内に含まれる3次元データの値についてヒストグラムを
得る等の統計的な解析を行う(図42ステップS13
3)。修正条件設定手段35は上記の各土地利用の領域
情報に対応する3次元データの修正条件を定める(図4
2ステップS134)。この修正条件設定手段35によ
る3次元データの修正条件の設定は上述した本発明の第
2の実施例と同様であるので、その説明については省略
する。
て、修正条件設定手段35において設定された各領域毎
の修正条件にしたがって高い頻度を示す値をいくつか選
択し、それら選択した点の値を、領域内の3次元データ
のうち、それら選択した点の近傍の3次元データにおい
て最も頻度の高い値に置き換えて3次元データの修正を
行う。
領域について、設定された各領域毎の修正条件にしたが
って各領域のヒストグラムから頻度の高いいくつかの値
をその領域の代表値として選択し(図42ステップS1
35)、領域内の各画素のうち、代表値から所定の閾値
の範囲のDEMデータの値を持つものについて、代表値
に対応するラベルを付加する(図42ステップS13
6)。
値に関連付けられることなく残った各画素について、近
傍の画素に付加されたラベルの分布を調べ、頻度の高い
ラベルを当該画素のラベルとして選択する(図42ステ
ップS137)。DEMデータ修正手段34は建造物領
域中の全ての画素についてラベルが決定されると(図4
2ステップS138)、各画素の値をラベルに設定され
ている代表値で置換する(図42ステップS139)。
このDEMデータ修正手段34による代表値の置換処理
は上記の図11〜図15を用いた説明と同様である。
て得られた3次元データを蓄積し(図41ステップS1
26)、DEMデータ比較手段9は同一地点に対して別
の時点で撮像された衛星画像に対する処理を行う際にそ
の3次元データをDEMデータ蓄積手段8から読出し、
新たに得られた3次元データとの比較を行う(図41ス
テップS127)。
した時点では存在せず、新たな衛星画像には撮影されて
いる建造物等は建造物外形情報検出手段6によって検知
され、建造物外形情報比較統合手段7によって建物とし
て記録され、3次元データ中には存在するが、地図デー
タには含まれない。
変化している領域を調べて得られる差分情報にしたがっ
て、地図データ蓄積手段4に記憶される地図データを修
正する(図41ステップS128,S129)。
Mデータ自動補正手段3と建造物外形情報検出手段6と
建造物外形情報比較統合手段7とによって全てコンピュ
ータ上で自動的に3次元データが得られるため、オペレ
ータの操作を必要としない。
に、地図データ中の建造物の外形情報と、衛星画像を解
析して得た建造物の外形情報とを統合して用いるため、
地図データに記載される情報が衛星画像と異なる場合で
も従来の方法より精度の高い3次元データが得られる上
に、共通する部分においては地図データを優先するた
め、衛星画像解析時の誤りの影響を小さくすることがで
きる。
3次元データ修正条件を設定し、3次元データ中に含ま
れる誤ったデータを補正するため、建造物領域のみなら
ず、他の領域においても従来の方法より精度の高い3次
元データが得られる。加えて、過去の3次元データ抽出
結果との差分情報から地図データを更新する構成として
いるため、衛星画像の撮像領域について新たな地図デー
タを入手することができない場合にも適用が可能である
上、更新された地図データそのものを地図作成や地理情
報システム等に利用することができる。
な動作について説明する。本発明の第7の実施例におい
ても、まず衛星画像蓄積手段1において事前に記憶され
ている上記のような衛星ステレオ画像がステレオ処理手
段2に与えられ、従来と同様の方法によってコンピュー
タ上で自動的にステレオマッチング処理が行われる点
は、上述した本発明の第1の実施例と同様である。面積
相関法によるステレオマッチングを用いて図6に示すよ
うな3次元データの画像を得る点も、上記の本発明の第
1の実施例と同様である。
ステレオ画像は、さらに建造物外形情報検出手段6によ
って解析され、上記の本発明の第3の実施例と同様の方
法によって、撮影されている建造物についてその外形を
示すベクトル情報が抽出される。得られたベクトル情報
は地図データ蓄積手段4に蓄積されている地図中の建造
物形状を示すデータとともに建造物外形情報比較統合手
段7に与えられ、建造物外形情報の統合処理が行われ
る。この統合処理は、上記の本発明の第4の実施例にお
ける建造物外形情報比較統合手段7の動作と同様であ
る。
図20に示すような地図データから道路、山林、水域等
の領域情報を領域情報抽出手段5によって抽出し、上記
の処理で得られた建造物外形情報とともにDEMデータ
自動補正手段3に与えられ、3次元データの補正処理
が、上述した本発明の第2の実施例と同様にして自動的
に行われる。
正が行われた3次元データを蓄積する。DEMデータ比
較手段9は、上述した本発明の第6の実施例と同様の方
法によって、同一地点に対して別の時点で撮像された衛
星画像に対する処理を行う際に、過去のDEMデータを
DEMデータ蓄積手段8から読出し、新たに得られた3
次元データとの比較を行う。
ータ比較手段9でのDEMデータ比較処理によって得ら
れる差分情報にしたがって、地図データ蓄積手段4に記
憶される地図データを、上述した本発明の第6の実施例
と同様の方法によって修正する。以上が本発明の第7の
実施例による処理動作である。
レオ画像処理装置の構成を示すブロック図である。図4
3において、本発明の第8の実施例によるステレオ画像
処理装置は入力装置11と、データ処理装置12と、記
憶装置13と、記録媒体14と、出力装置15とから構
成されている。
理装置を実現するためのプログラムが記録されている。
尚、記録媒体14としては磁気ディスク、半導体メモ
リ、CD−ROMその他の記録媒体が使用可能である。
めのプログラムは記録媒体14からデータ処理装置12
に読込まれ、データ処理装置12の動作を制御し、記憶
装置13に衛星画像蓄積手段1及び地図データ蓄積手段
4の領域を確保し、データ処理装置12に、少なくとも
本発明の第1〜第5の実施例におけるDEMデータ自動
補正手段を生成させ、その動作を制御する。データ処理
装置12はステレオ画像処理装置を実現するためのプロ
グラムの制御によって本発明の第1〜第5の実施例によ
るステレオ画像処理装置による処理と同一の処理を実行
する。また、上記のステレオ画像処理装置を実現するた
めのプログラムは記録媒体14からデータ処理装置12
に読込まれ、データ処理装置12の動作を制御し、記憶
装置13に衛星画像蓄積手段1と地図データ蓄積手段4
とDEMデータ蓄積手段8との領域を確保し、データ処
理装置12に、少なくとも本発明の第6及び第7の実施
例におけるDEMデータ自動補正手段を生成させ、その
動作を制御する。データ処理装置12はステレオ画像処
理装置を実現するためのプログラムの制御によって本発
明の第6及び第7の実施例によるステレオ画像処理装置
による処理と同一の処理を実行する。
明では衛星画像を用いた処理動作について説明したが、
これに限らず航空写真から得られるステレオ画像対を用
いても、本発明の第1〜第8の実施例と同様にして処理
することが可能である。その場合、通常ある方向に定速
で飛行中の航空機によって画像間で重畳領域が得られる
ように地上を連続して撮影し、それぞれの重畳領域をス
テレオ画像と見なして衛星画像蓄積手段1に記憶する。
範囲に対して高高度から撮像される衛星画像と異なり、
航空写真は比較的低い高度からカメラで撮影して得られ
る銀塩写真を元にスキャナ等の装置によって電子化され
て得られるため、撮影時の誤差、レンズ収差や中心投影
による歪み、及びディジタル化する際の誤差等を含む。
航空写真において、撮影時のカメラレンズについてのパ
ラメータを元に補正を行ったデータが得られるが、その
他の歪みによって地図位置合せ時に不整合が発生するた
め、画像に対して地図データで使用している座標系へ変
換を行い、幾何学的な補正を行う必要がある。
段3中に含まれる位置合わせ手段31において、画像及
び地図データの同座標を示す点が対応するように重ね合
わせを行うが、衛星画像に代わって航空写真を用いる場
合には、まず航空写真を地図データで用いる座標系に変
換するため、画像及び地図データのそれぞれから対応す
るGCP(Ground Control Poin
t)と呼ばれる基準点を手動で複数選択する。
視による座標の同定が容易な点が選ばれ、これらの対応
情報を元に、アフィン変換、あるいは2次以上の多項式
変換等の幾何変換係数が最小自乗法等によって求めら
れ、得られた係数に基づき航空写真及びDEMデータ画
像を変換して地図データに対応させる。
変更することによって、航空写真に対しても本発明の第
1〜第8の実施例各々と同様の方法によって本発明によ
る処理動作を実現することができる。
た3次元データの補正処理を含め、全ての処理をコンピ
ュータ上で自動的に行うことによって、衛星ステレオ画
像または航空ステレオ画像からオペレータの介入を要せ
ずに、精度の高い3次元データが得られる。
析して得た建造物外形情報を用いて3次元データの補正
を行うことによって、都市部の建造物等の複雑な対象に
対しても十分な精度の3次元データが得られる。
の領域情報を用いて、各領域に対応して条件を変更しつ
つ3次元データの補正を行うことによって、建造物では
無い領域においても、従来の方法に比べて精度の高い3
次元データが得られる。
造物外形情報を用いて3次元データの補正を行うことに
よって、地図データが得られない地域の画像について
も、従来の方法よりも精度の高い3次元データが得られ
る。
データと新しい3次元データとを比較し、それらの差分
情報を抽出して地図データに反映させる構成をとること
によって、衛星画像の撮像領域について地図データを更
新し、地図作成や地理情報システム等に利用することが
できる。
星画像データを蓄積する衛星画像蓄積手段から得られる
衛星画像データに対してステレオマッチング処理を行っ
て3次元データを生成し、少なくとも建造物の外形情報
を含む地図データを蓄積する地図データ蓄積手段の地図
データから得られる少なくとも建造物の外形情報を用い
てその3次元データ中の少なくとも雑音や欠損を含む誤
った補正対象データを自動的に補正することによって、
衛星ステレオ画像や航空ステレオ画像からオペレータを
介さずに自動的にかつ都市部の建造物等の複雑な対象に
対しても十分な精度の3次元データを得ることができる
という効果がある。
装置の構成を示すブロック図である。
ブロック図である。
装置の動作を示すフローチャートである。
フローチャートである。
を示す模式図である。
データ画像の一例を示す模式図である。
例を示す模式図である。
データ領域の一例を示す模式図である。
られた3次元データの分布を表すヒストグラムの一例を
示す模式図である。
れた3次元データ領域の一例を示す模式図である。
を説明するための図である。
を説明するための図である。
を説明するための図である。
を説明するための図である。
を説明するための図である。
理装置の構成を示すブロック図である。
示すブロック図である。
理装置の動作を示すフローチャートである。
示すフローチャートである。
図である。
理装置の構成を示すブロック図である。
理装置の動作を示すフローチャートである。
示すフローチャートである。
理装置の構成を示すブロック図である。
理装置の動作を示すフローチャートである。
示すフローチャートである。
理装置の構成を示すブロック図である。
理装置の動作を示すフローチャートである。
示すフローチャートである。
図である。
理装置の構成を示すブロック図である。
理装置の動作を示すフローチャートである。
示すフローチャートである。
データ比較処理を説明するための図である。
データ比較処理を説明するための図である。
データ比較処理を説明するための図である。
データ比較処理を説明するための図である。
データ比較処理を説明するための図である。
図データを示す図である。
理装置の構成を示すブロック図である。
理装置の動作を示すフローチャートである。
示すフローチャートである。
理装置の構成を示すブロック図である。
Claims (71)
- 【請求項1】 飛翔体から得られる画像データに対して
ステレオマッチング処理を行って3次元データを生成す
るステレオ画像処理装置であって、少なくとも建造物の
外形情報を含む地図データから得られる前記外形情報を
用いて前記3次元データ中の少なくとも雑音や欠損を含
む誤った補正対象データを補正するデータ補正手段を有
することを特徴とするステレオ画像処理装置。 - 【請求項2】 前記3次元データと前記地図データとを
重ね合わせる位置合わせ手段と、前記位置合わせ手段で
重ね合わされた地図データ中の各建造物毎にその外形形
状に含まれる領域内に含まれる3次元データをそれぞれ
の建造物の候補領域として設定する領域設定手段と、前
記領域設定手段によって設定された各領域においてその
領域内に含まれる3次元データからの統計情報を得る領
域内ヒストグラム解析手段と、前記領域内ヒストグラム
解析手段によって得られた各領域内の統計情報に基づい
てその領域内に含まれる3次元データを修正するデータ
修正手段とを前記データ補正手段に含むことを特徴とす
る請求項1記載のステレオ画像処理装置。 - 【請求項3】 前記画像データを蓄積する画像蓄積手段
を含むことを特徴とする請求項1または請求項2記載の
ステレオ画像処理装置。 - 【請求項4】 前記地図データを蓄積する地図データ蓄
積手段を含むことを特徴とする請求項1から請求項3の
いずれか記載のステレオ画像処理装置。 - 【請求項5】 前記データ補正手段から出力される修正
3次元データを記憶するデータ蓄積手段と、前記データ
蓄積手段に記憶された3次元データと前記データ補正手
段から出力される修正3次元データとを比較するデータ
比較手段と、前記データ比較手段から得られる差分情報
を基に前記地図データ蓄積手段に記憶されている地図デ
ータを修正する地図データ修正手段とを含むことを特徴
とする請求項4記載のステレオ画像処理装置。 - 【請求項6】 前記飛翔体が人工衛星であり、前記画像
データが前記人工衛星から得られる衛星画像データであ
ることを特徴とする請求項1から請求項5のいずれか記
載のステレオ画像処理装置。 - 【請求項7】 前記飛翔体が航空機であり、前記画像デ
ータが前記航空機から得られる航空画像データであるこ
とを特徴とする請求項1から請求項5のいずれか記載の
ステレオ画像処理装置。 - 【請求項8】 飛翔体から得られる画像データに対して
ステレオマッチング処理を行って3次元データを生成す
るステレオ画像処理装置であって、少なくとも建造物の
外形情報を含む地図データから少なくとも道路・線路・
河川・海洋の地図上の土地利用の領域情報を抽出する領
域情報抽出手段と、前記領域情報抽出手段からの領域情
報を用いて前記3次元データ中の少なくとも雑音や欠損
を含む誤った補正対象データを補正するデータ補正手段
とを有することを特徴とするステレオ画像処理装置。 - 【請求項9】 前記3次元データと前記領域情報抽出手
段からの領域情報とを重ね合わせる位置合わせ手段と、
前記位置合わせ手段で重ね合わされた地図データ中の各
建造物毎にその外形形状に含まれる領域内に含まれる3
次元データをそれぞれの建造物の候補領域として設定し
かつ前記地図データ上の領域情報に応じて3次元データ
を領域分割する領域分割手段と、前記領域分割手段によ
って設定された各領域においてその領域内に含まれる3
次元データの統計情報を得る領域内ヒストグラム解析手
段と、前記地図データ上の各土地利用の領域情報に応じ
た3次元データの修正条件を設定する修正条件設定手段
と、前記領域内ヒストグラム解析手段で得られた各領域
内の統計情報と前記修正条件設定手段で設定された修正
条件とに基づいてその領域内に含まれる3次元データを
修正するデータ修正手段とを前記データ補正手段に含む
ことを特徴とする請求項8記載のステレオ画像処理装
置。 - 【請求項10】 前記画像データを蓄積する画像蓄積手
段を含むことを特徴とする請求項8または請求項9記載
のステレオ画像処理装置。 - 【請求項11】 前記地図データを蓄積する地図データ
蓄積手段を含むことを特徴とする請求項8から請求項1
0のいずれか記載のステレオ画像処理装置。 - 【請求項12】 前記データ補正手段から出力される修
正3次元データを記憶するデータ蓄積手段と、前記デー
タ蓄積手段に記憶された3次元データと前記データ補正
手段から出力される修正3次元データとを比較するデー
タ比較手段と、前記データ比較手段から得られる差分情
報を基に前記地図データ蓄積手段に記憶されている地図
データを修正する地図データ修正手段とを含むことを特
徴とする請求項11記載のステレオ画像処理装置。 - 【請求項13】 前記飛翔体が人工衛星であり、前記画
像データが前記人工衛星から得られる衛星画像データで
あることを特徴とする請求項8から請求項12のいずれ
か記載のステレオ画像処理装置。 - 【請求項14】 前記飛翔体が航空機であり、前記画像
データが前記航空機から得られる航空画像データである
ことを特徴とする請求項8から請求項12のいずれか記
載のステレオ画像処理装置。 - 【請求項15】 飛翔体から得られる画像データに対し
てステレオマッチング処理を行って3次元データを生成
するステレオ画像処理装置であって、前記画像データを
解析して建造物の外形情報を抽出する建造物外形情報検
出手段と、前記建造物外形情報検出手段から得られる建
造物の外形情報を用いて前記3次元データ中の少なくと
も雑音や欠損を含む誤った補正対象データを補正するデ
ータ補正手段とを有することを特徴とするステレオ画像
処理装置。 - 【請求項16】 前記3次元データと前記建造物外形情
報検出手段から得られる建造物の外形情報とを重ね合わ
せる位置合わせ手段と、前記位置合わせ手段で重ね合わ
された地図データ中の各建造物毎にその外形形状に含ま
れる領域内に含まれる3次元データをそれぞれの建造物
の候補領域として設定する領域設定手段と、前記領域設
定手段によって設定された各領域においてその領域内に
含まれる3次元データからの統計情報を得る領域内ヒス
トグラム解析手段と、前記領域内ヒストグラム解析手段
によって得られた各領域内の統計情報に基づいてその領
域内に含まれる3次元データを修正するデータ修正手段
とを前記データ補正手段に含むことを特徴とする請求項
15記載のステレオ画像処理装置。 - 【請求項17】 前記画像データを蓄積する画像蓄積手
段を含むことを特徴とする請求項15または請求項16
記載のステレオ画像処理装置。 - 【請求項18】 前記飛翔体が人工衛星であり、前記画
像データが前記人工衛星から得られる衛星画像データで
あることを特徴とする請求項15から請求項17のいず
れか記載のステレオ画像処理装置。 - 【請求項19】 前記飛翔体が航空機であり、前記画像
データが前記航空機から得られる航空画像データである
ことを特徴とする請求項15から請求項17のいずれか
記載のステレオ画像処理装置。 - 【請求項20】 飛翔体から得られる画像データに対し
てステレオマッチング処理を行って3次元データを生成
するステレオ画像処理装置であって、前記画像データを
解析して建造物の外形情報を抽出する建造物外形情報検
出手段と、少なくとも建造物の外形情報を含む地図デー
タから得た外形情報と前記建造物外形情報検出手段で抽
出された外形情報とを比較して統合する建造物外形情報
比較統合手段と、前記建造物外形情報比較統合手段から
の統合情報を用いて前記3次元データ中の少なくとも雑
音や欠損を含む誤った補正対象データを補正するデータ
補正手段とを有することを特徴とするステレオ画像処理
装置。 - 【請求項21】 前記3次元データと前記建造物外形情
報比較統合手段からの統合情報とを重ね合わせる位置合
わせ手段と、前記位置合わせ手段で重ね合わされた地図
データ中の各建造物毎にその外形形状に含まれる領域内
に含まれる3次元データをそれぞれの建造物の候補領域
として設定する領域設定手段と、前記領域設定手段によ
って設定された各領域においてその領域内に含まれる3
次元データからの統計情報を得る領域内ヒストグラム解
析手段と、前記領域内ヒストグラム解析手段によって得
られた各領域内の統計情報に基づいてその領域内に含ま
れる3次元データを修正するデータ修正手段とを前記デ
ータ補正手段に含むことを特徴とする請求項20記載の
ステレオ画像処理装置。 - 【請求項22】 前記画像データを蓄積する画像蓄積手
段を含むことを特徴とする請求項20または請求項21
記載のステレオ画像処理装置。 - 【請求項23】 前記地図データを蓄積する地図データ
蓄積手段を含むことを特徴とする請求項20から請求項
22のいずれか記載のステレオ画像処理装置。 - 【請求項24】 前記データ補正手段から出力される修
正3次元データを記憶するデータ蓄積手段と、前記デー
タ蓄積手段に記憶された3次元データと前記データ補正
手段から出力される修正3次元データとを比較するデー
タ比較手段と、前記データ比較手段から得られる差分情
報を基に前記地図データ蓄積手段に記憶されている地図
データを修正する地図データ修正手段とを含むことを特
徴とする請求項23記載のステレオ画像処理装置。 - 【請求項25】 前記飛翔体が人工衛星であり、前記画
像データが前記人工衛星から得られる衛星画像データで
あることを特徴とする請求項20から請求項24のいず
れか記載のステレオ画像処理装置。 - 【請求項26】 前記飛翔体が航空機であり、前記画像
データが前記航空機から得られる航空画像データである
ことを特徴とする請求項20から請求項24のいずれか
記載のステレオ画像処理装置。 - 【請求項27】 飛翔体から得られる画像データに対し
てステレオマッチング処理を行って3次元データを生成
するステレオ画像処理装置であって、少なくとも建造物
の外形情報を含む地図データから少なくとも道路・線路
・河川・海洋の地図上の土地利用の領域情報を抽出する
領域情報抽出手段と、前記画像データを解析して建造物
の外形情報を抽出する建造物外形情報検出手段と、前記
地図データから得た建造物の外形情報と前記建造物外形
情報検出手段で抽出された建造物の外形情報とを比較し
て統合する建造物外形情報比較統合手段と、前記建造物
外形情報比較統合手段からの統合情報を用いて前記3次
元データ中の少なくとも雑音や欠損を含む誤った補正対
象データを補正するデータ補正手段とを有することを特
徴とするステレオ画像処理装置。 - 【請求項28】 前記3次元データと前記建造物外形情
報比較統合手段からの統合情報及び前記領域情報抽出手
段からの領域情報とを重ね合わせる位置合わせ手段と、
前記位置合わせ手段で重ね合わされた地図データ中の各
建造物毎にその外形形状に含まれる領域内に含まれる3
次元データをそれぞれの建造物の候補領域として設定し
かつ前記地図データ上の領域情報に応じて3次元データ
を領域分割する領域分割手段と、前記領域分割手段によ
って設定された各領域においてその領域内に含まれる3
次元データの統計情報を得る領域内ヒストグラム解析手
段と、前記地図データ上の各土地利用の領域情報に応じ
た3次元データの修正条件を設定する修正条件設定手段
と、前記領域内ヒストグラム解析手段で得られた各領域
内の統計情報と前記修正条件設定手段で設定された修正
条件とに基づいてその領域内に含まれる3次元データを
修正するデータ修正手段とを前記データ補正手段に含む
ことを特徴とする請求項27記載のステレオ画像処理装
置。 - 【請求項29】 前記画像データを蓄積する画像蓄積手
段を含むことを特徴とする請求項27または請求項28
記載のステレオ画像処理装置。 - 【請求項30】 前記地図データを蓄積する地図データ
蓄積手段を含むことを特徴とする請求項27から請求項
29のいずれか記載のステレオ画像処理装置。 - 【請求項31】 前記データ補正手段から出力される修
正3次元データを記憶するデータ蓄積手段と、前記デー
タ蓄積手段に記憶された3次元データと前記データ補正
手段から出力される修正3次元データとを比較するデー
タ比較手段と、前記データ比較手段から得られる差分情
報を基に前記地図データ蓄積手段に記憶されている地図
データを修正する地図データ修正手段とを含むことを特
徴とする請求項30記載のステレオ画像処理装置。 - 【請求項32】 前記飛翔体が人工衛星であり、前記画
像データが前記人工衛星から得られる衛星画像データで
あることを特徴とする請求項27から請求項31のいず
れか記載のステレオ画像処理装置。 - 【請求項33】 前記飛翔体が航空機であり、前記画像
データが前記航空機から得られる航空画像データである
ことを特徴とする請求項27から請求項31のいずれか
記載のステレオ画像処理装置。 - 【請求項34】 飛翔体から得られる画像データに対し
てステレオマッチング処理を行って3次元データを生成
するステレオ画像処理方法であって、少なくとも建造物
の外形情報を含む地図データから得られる外形情報を用
いて前記3次元データ中の少なくとも雑音や欠損を含む
誤った補正対象データを補正するステップを有すること
を特徴とするステレオ画像処理方法。 - 【請求項35】 前記3次元データと前記地図データと
を重ね合わせるステップと、その重ね合わされた地図デ
ータ中の各建造物毎にその外形形状に含まれる領域内に
含まれる3次元データをそれぞれの建造物の候補領域と
して設定するステップと、この設定された各領域におい
てその領域内に含まれる3次元データからの統計情報を
得るステップと、前記各領域内の統計情報に基づいてそ
の領域内に含まれる3次元データを修正するステップと
を前記補正対象データを補正するステップに含むことを
特徴とする請求項34記載のステレオ画像処理方法。 - 【請求項36】 前記画像データは、その画像データを
蓄積する画像蓄積手段から得るようにしたことを特徴と
する請求項34または請求項35記載のステレオ画像処
理方法。 - 【請求項37】 前記地図データは、その地図データを
蓄積する地図データ蓄積手段から得るようにしたことを
特徴とする請求項34から請求項36のいずれか記載の
ステレオ画像処理方法。 - 【請求項38】 前記補正対象データを補正するステッ
プから出力される修正3次元データを記憶するデータ蓄
積手段に記憶された3次元データと前記補正対象データ
を補正するステップで補正された修正3次元データとを
比較するステップと、この比較から得られる差分情報を
基に前記地図データ蓄積手段に記憶されている地図デー
タを修正するステップとを含むことを特徴とする請求項
37記載のステレオ画像処理方法。 - 【請求項39】 前記飛翔体が人工衛星であり、前記画
像データが前記人工衛星から得られる衛星画像データで
あることを特徴とする請求項34から請求項38のいず
れか記載のステレオ画像処理方法。 - 【請求項40】 前記飛翔体が航空機であり、前記画像
データが前記航空機から得られる航空画像データである
ことを特徴とする請求項34から請求項38のいずれか
記載のステレオ画像処理方法。 - 【請求項41】 飛翔体から得られる画像データに対し
てステレオマッチング処理を行って3次元データを生成
するステレオ画像処理方法であって、少なくとも建造物
の外形情報を含む地図データから少なくとも道路・線路
・河川・海洋の地図上の土地利用の領域情報を抽出する
ステップと、その抽出した領域情報を用いて前記3次元
データ中の少なくとも雑音や欠損を含む誤った補正対象
データを補正するステップとを有することを特徴とする
ステレオ画像処理方法。 - 【請求項42】 前記3次元データと前記領域情報とを
重ね合わせるステップと、その重ね合わされた地図デー
タ中の各建造物毎にその外形形状に含まれる領域内に含
まれる3次元データをそれぞれの建造物の候補領域とし
て設定しかつ前記地図データ上の領域情報に応じて3次
元データを領域分割するステップと、この設定された各
領域においてその領域内に含まれる3次元データの統計
情報を得るステップと、前記地図データ上の各土地利用
の領域情報に応じた3次元データの修正条件を設定する
ステップと、前記各領域内の統計情報と前記修正条件と
に基づいてその領域内に含まれる3次元データを修正す
るステップとを前記補正対象データを補正するステップ
に含むことを特徴とする請求項41記載のステレオ画像
処理方法。 - 【請求項43】 前記画像データは、その画像データを
蓄積する画像蓄積手段から得るようにしたことを特徴と
する請求項41または請求項42記載のステレオ画像処
理方法。 - 【請求項44】 前記地図データは、その地図データを
蓄積する地図データ蓄積手段から得るようにしたことを
特徴とする請求項41から請求項43のいずれか記載の
ステレオ画像処理方法。 - 【請求項45】 前記補正対象データを補正するステッ
プで補正された修正3次元データを記憶するデータ蓄積
手段に記憶された3次元データと前記補正対象データを
補正するステップで補正された修正3次元データとを比
較するステップと、その比較で得られる差分情報を基に
前記地図データ蓄積手段に記憶されている地図データを
修正するステップとを含むことを特徴とする請求項44
記載のステレオ画像処理方法。 - 【請求項46】 前記飛翔体が人工衛星であり、前記画
像データが前記人工衛星から得られる衛星画像データで
あることを特徴とする請求項41から請求項45のいず
れか記載のステレオ画像処理方法。 - 【請求項47】 前記飛翔体が航空機であり、前記画像
データが前記航空機から得られる航空画像データである
ことを特徴とする請求項41から請求項45のいずれか
記載のステレオ画像処理方法。 - 【請求項48】 飛翔体から得られる画像データに対し
てステレオマッチング処理を行って3次元データを生成
するステレオ画像処理方法であって、前記画像データを
解析して建造物の外形情報を抽出するステップと、その
抽出した建造物の外形情報を用いて前記3次元データ中
の少なくとも雑音や欠損を含む誤った補正対象データを
補正するステップとを有することを特徴とするステレオ
画像処理方法。 - 【請求項49】 前記3次元データと前記建造物の外形
情報とを重ね合わせるステップと、その重ね合わされた
地図データ中の各建造物毎にその外形形状に含まれる領
域内に含まれる3次元データをそれぞれの建造物の候補
領域として設定するステップと、この設定された各領域
においてその領域内に含まれる3次元データからの統計
情報を得るステップと、前記各領域内の統計情報に基づ
いてその領域内に含まれる3次元データを修正するステ
ップとを前記補正対象データを補正するステップに含む
ことを特徴とする請求項48記載のステレオ画像処理方
法。 - 【請求項50】 前記画像データは、その画像データを
蓄積する画像蓄積手段から得るようにしたことを特徴と
する請求項48または請求項49記載のステレオ画像処
理方法。 - 【請求項51】 前記飛翔体が人工衛星であり、前記画
像データが前記人工衛星から得られる衛星画像データで
あることを特徴とする請求項48から請求項50のいず
れか記載のステレオ画像処理方法。 - 【請求項52】 前記飛翔体が航空機であり、前記画像
データが前記航空機から得られる航空画像データである
ことを特徴とする請求項48から請求項50のいずれか
記載のステレオ画像処理方法。 - 【請求項53】 飛翔体から得られる画像データに対し
てステレオマッチング処理を行って3次元データを生成
するステレオ画像処理方法であって、前記画像データを
解析して建造物の外形情報を抽出するステップと、その
抽出した建造物の外形情報と少なくとも建造物の外形情
報を含む地図データから得た建造物の外形情報とを比較
して統合するステップと、この統合された情報を用いて
前記3次元データ中の少なくとも雑音や欠損を含む誤っ
た補正対象データを補正するステップとを有することを
特徴とするステレオ画像処理方法。 - 【請求項54】 前記3次元データと前記統合された情
報とを重ね合わせるステップと、その重ね合わされた地
図データ中の各建造物毎にその外形形状に含まれる領域
内に含まれる3次元データをそれぞれの建造物の候補領
域として設定するステップと、この設定された各領域に
おいてその領域内に含まれる3次元データからの統計情
報を得るステップと、前記各領域内の統計情報に基づい
てその領域内に含まれる3次元データを修正するステッ
プとを前記補正対象データを補正するステップに含むこ
とを特徴とする請求項53記載のステレオ画像処理方
法。 - 【請求項55】 前記画像データは、その画像データを
蓄積する画像蓄積手段から得るようにしたことを特徴と
する請求項53または請求項54記載のステレオ画像処
理方法。 - 【請求項56】 前記地図データは、その地図データを
蓄積する地図データ蓄積手段から得るようにしたことを
特徴とする請求項53から請求項55のいずれか記載の
ステレオ画像処理方法。 - 【請求項57】 前記補正対象データを補正するステッ
プで補正された修正3次元データを記憶するデータ蓄積
手段に記憶された3次元データと前記補正対象データを
補正するステップで補正された修正3次元データとを比
較するステップと、その比較から得られる差分情報を基
に前記地図データ蓄積手段に記憶されている地図データ
を修正するステップとを含むことを特徴とする請求項5
6記載のステレオ画像処理方法。 - 【請求項58】 前記飛翔体が人工衛星であり、前記画
像データが前記人工衛星から得られる衛星画像データで
あることを特徴とする請求項53から請求項57のいず
れか記載のステレオ画像処理方法。 - 【請求項59】 前記飛翔体が航空機であり、前記画像
データが前記航空機から得られる航空画像データである
ことを特徴とする請求項53から請求項57のいずれか
記載のステレオ画像処理方法。 - 【請求項60】 飛翔体から得られる画像データに対し
てステレオマッチング処理を行って3次元データを生成
するステレオ画像処理方法であって、少なくとも建造物
の外形情報を含む地図データから少なくとも道路・線路
・河川・海洋の地図上の土地利用の領域情報を抽出する
ステップと、前記画像データを解析して建造物の外形情
報を抽出するステップと、前記地図データから得た建造
物の外形情報と前記建造物の外形情報を抽出するステッ
プで抽出された建造物の外形情報とを比較して統合する
ステップと、その統合された情報を用いて前記3次元デ
ータ中の少なくとも雑音や欠損を含む誤った補正対象デ
ータを補正するステップとを有することを特徴とするス
テレオ画像処理方法。 - 【請求項61】 前記3次元データと前記統合された情
報及び前記領域情報とを重ね合わせるステップと、その
重ね合わされた地図データ中の各建造物毎にその外形形
状に含まれる領域内に含まれる3次元データをそれぞれ
の建造物の候補領域として設定しかつ前記地図データ上
の領域情報に応じて3次元データを領域分割するステッ
プと、この設定された各領域においてその領域内に含ま
れる3次元データの統計情報を得るステップと、前記地
図データ上の各土地利用の領域情報に応じた3次元デー
タの修正条件を設定するステップと、前記各領域内の統
計情報と前記修正条件とに基づいてその領域内に含まれ
る3次元データを修正するステップとを前記補正対象デ
ータを補正するステップに含むことを特徴とする請求項
60記載のステレオ画像処理方法。 - 【請求項62】 前記画像データは、その画像データを
蓄積する画像蓄積手段から得るようにしたことを特徴と
する請求項60または請求項61記載のステレオ画像処
理方法。 - 【請求項63】 前記地図データは、その地図データを
蓄積する地図データ蓄積手段から得るようにしたことを
特徴とする請求項60から請求項62のいずれか記載の
ステレオ画像処理方法。 - 【請求項64】 前記補正対象データを補正するステッ
プで補正された修正3次元データを記憶するデータ蓄積
手段に記憶された3次元データと前記補正対象データを
補正するステップで補正された修正3次元データとを比
較するステップと、その比較で得られる差分情報を基に
前記地図データ蓄積手段に記憶されている地図データを
修正するステップとを含むことを特徴とする請求項63
記載のステレオ画像処理方法。 - 【請求項65】 前記飛翔体が人工衛星であり、前記画
像データが前記人工衛星から得られる衛星画像データで
あることを特徴とする請求項60から請求項64のいず
れか記載のステレオ画像処理方法。 - 【請求項66】 前記飛翔体が航空機であり、前記画像
データが前記航空機から得られる航空画像データである
ことを特徴とする請求項60から請求項64のいずれか
記載のステレオ画像処理方法。 - 【請求項67】 飛翔体から得られる画像データに対し
てステレオマッチング処理を行って3次元データを生成
するステレオ画像処理をコンピュータに行わせるための
ステレオ画像処理用プログラムを記録した記録媒体であ
って、前記ステレオ画像処理用プログラムは前記コンピ
ュータに、その3次元データ中の少なくとも雑音や欠損
を含む誤った補正対象データを少なくとも建造物の外形
情報を含む地図データから得られる少なくとも建造物の
外形データを用いて補正させることを特徴とするステレ
オ画像処理用プログラムを記録した記録媒体。 - 【請求項68】 飛翔体から得られる画像データに対し
てステレオマッチング処理を行って3次元データを生成
するステレオ画像処理をコンピュータに行わせるための
ステレオ画像処理用プログラムを記録した記録媒体であ
って、前記ステレオ画像処理用プログラムは前記コンピ
ュータに、少なくとも建造物の外形情報を含む地図デー
タから少なくとも道路・線路・河川・海洋の地図上の土
地利用の領域情報を抽出させ、その抽出させた領域情報
を用いて前記3次元データ中の少なくとも雑音や欠損を
含む誤った補正対象データを補正させることを特徴とす
るステレオ画像処理用プログラムを記録した記録媒体。 - 【請求項69】 飛翔体から得られる画像データに対し
てステレオマッチング処理を行って3次元データを生成
するステレオ画像処理をコンピュータに行わせるための
ステレオ画像処理用プログラムを記録した記録媒体であ
って、前記ステレオ画像処理用プログラムは前記コンピ
ュータに、前記画像データを解析して建造物の外形情報
を抽出させ、その抽出させた建造物の外形情報を用いて
前記3次元データ中の少なくとも雑音や欠損を含む誤っ
た補正対象データを補正させることを特徴とするステレ
オ画像処理用プログラムを記録した記録媒体。 - 【請求項70】 飛翔体から得られる画像データに対し
てステレオマッチング処理を行って3次元データを生成
するステレオ画像処理をコンピュータに行わせるための
ステレオ画像処理用プログラムを記録した記録媒体であ
って、前記ステレオ画像処理用プログラムは前記コンピ
ュータに、前記画像データを解析して建造物の外形情報
を抽出させ、その抽出させた建造物の外形情報と少なく
とも建造物の外形情報を含む地図データから得た建造物
の外形情報とを比較させて統合させ、この統合させた情
報を用いて前記3次元データ中の少なくとも雑音や欠損
を含む誤った補正対象データを補正させることを特徴と
するステレオ画像処理用プログラムを記録した記録媒
体。 - 【請求項71】 飛翔体から得られる画像データに対し
てステレオマッチング処理を行って3次元データを生成
するステレオ画像処理をコンピュータに行わせるための
ステレオ画像処理用プログラムを記録した記録媒体であ
って、前記ステレオ画像処理用プログラムは前記コンピ
ュータに、少なくとも建造物の外形情報を含む地図デー
タから少なくとも道路・線路・河川・海洋の地図上の土
地利用の領域情報を抽出させ、前記画像データを解析し
て建造物の外形情報を抽出させ、前記地図データから得
た建造物の外形情報と前記画像データの解析から得た建
造物の外形情報とを比較させて統合させ、その統合させ
た情報を用いて前記3次元データ中の少なくとも雑音や
欠損を含む誤った補正対象データを補正させることを特
徴とするステレオ画像処理用プログラムを記録した記録
媒体。
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