JP2003346144A - 建物外形抽出方法およびシステム - Google Patents
建物外形抽出方法およびシステムInfo
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Abstract
(57)【要約】
【目的】建物の輪郭情報を正確、かつ迅速に自動取得す
ることのできる建物外形抽出方法の提供を目的とする。 【構成】上空からのレーザ掃射により取得されたレーザ
データ１から建物領域２を抽出し、抽出された建物領域
２を前記レーザ掃射領域を撮影した撮像画像３上に投影
し、撮像画像３上に投影された建物領域２内で撮像画像
３にエッジ抽出処理して得られた外形情報を建物エッジ
領域４として抽出し、抽出された撮像画像３上の建物エ
ッジ領域４を正射投影変換して建物外形５として抽出す
る。
ることのできる建物外形抽出方法の提供を目的とする。 【構成】上空からのレーザ掃射により取得されたレーザ
データ１から建物領域２を抽出し、抽出された建物領域
２を前記レーザ掃射領域を撮影した撮像画像３上に投影
し、撮像画像３上に投影された建物領域２内で撮像画像
３にエッジ抽出処理して得られた外形情報を建物エッジ
領域４として抽出し、抽出された撮像画像３上の建物エ
ッジ領域４を正射投影変換して建物外形５として抽出す
る。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、航空測量における
建物外形抽出方法およびシステムに関するものである。
建物外形抽出方法およびシステムに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】例えば、航空測量等の手法を利用して地
図を作成するに当たっては、地上の建物の形状を正確に
認識する必要があり、従来、このような建物の形状の抽
出には、図化機を使用した手法が多用される。この方法
は、航空機等の飛行体からフィルムカメラ、あるいはＣ
ＣＤカメラ等により取得した２枚以上の重合部分を有す
る画像（ステレオ画像）を立体視しながら建物の輪郭を
なぞっていくもので、人手を要するために、コスト高等
の問題がある。
図を作成するに当たっては、地上の建物の形状を正確に
認識する必要があり、従来、このような建物の形状の抽
出には、図化機を使用した手法が多用される。この方法
は、航空機等の飛行体からフィルムカメラ、あるいはＣ
ＣＤカメラ等により取得した２枚以上の重合部分を有す
る画像（ステレオ画像）を立体視しながら建物の輪郭を
なぞっていくもので、人手を要するために、コスト高等
の問題がある。
【０００３】一方、上記ステレオ画像を利用した三次元
画像の自動取得も提案されているが、取得した画像の情
報量が多いために、正確なパターンマッチングが困難
で、信頼性が極めて低いという問題がある。
画像の自動取得も提案されているが、取得した画像の情
報量が多いために、正確なパターンマッチングが困難
で、信頼性が極めて低いという問題がある。
【０００４】また、近時、飛行体からレーザスキャナで
地上の走査して建物等の高さ情報を含む情報を得る手法
も提案されているが、レーザスキャナにより取得した画
像は解像度が低いために、建物の境界線があいまいにな
ってしまうという問題がある。
地上の走査して建物等の高さ情報を含む情報を得る手法
も提案されているが、レーザスキャナにより取得した画
像は解像度が低いために、建物の境界線があいまいにな
ってしまうという問題がある。
【０００５】本発明は、以上の欠点を解消すべくなされ
たものであって、建物の輪郭情報を自動取得可能な建物
外形抽出方法およびシステムの提供を目的とする。
たものであって、建物の輪郭情報を自動取得可能な建物
外形抽出方法およびシステムの提供を目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明によれば上記目的
は、上空からのレーザ掃射により取得されたレーザデー
タ１から建物領域２を抽出し、抽出された建物領域２を
前記レーザ掃射領域を撮影した撮像画像３上に投影し、
撮像画像３上に投影された建物領域２内で撮像画像３に
エッジ抽出処理して得られた外形情報を建物エッジ領域
４として抽出し、抽出された撮像画像３上の建物エッジ
領域４を正射投影変換して建物外形５として抽出する建
物外形抽出方法を提供することにより達成される。
は、上空からのレーザ掃射により取得されたレーザデー
タ１から建物領域２を抽出し、抽出された建物領域２を
前記レーザ掃射領域を撮影した撮像画像３上に投影し、
撮像画像３上に投影された建物領域２内で撮像画像３に
エッジ抽出処理して得られた外形情報を建物エッジ領域
４として抽出し、抽出された撮像画像３上の建物エッジ
領域４を正射投影変換して建物外形５として抽出する建
物外形抽出方法を提供することにより達成される。
【０００７】航空写真をスキャンして、あるいは適宜の
撮像素子により直接撮影された撮像画像３から建物の外
形を抽出するに際して、まず、当該撮影領域の上空から
のレーザ計測データが取得される。レーザデータ１は、
標高データ（Ｚ値）に加え、平面位置データ（Ｘ，Ｙ
値）を有するポイントデータとして与えられ、このレー
ザデータ１から地表面からの高さを有する建物領域２を
区画する。建物領域２の区画には、例えば、メッシュ化の
手法を利用したり、あるいはＸＹＺ空間を特徴空間とす
るボロノイ図を使用した領域分割の手法が利用できる。
撮像素子により直接撮影された撮像画像３から建物の外
形を抽出するに際して、まず、当該撮影領域の上空から
のレーザ計測データが取得される。レーザデータ１は、
標高データ（Ｚ値）に加え、平面位置データ（Ｘ，Ｙ
値）を有するポイントデータとして与えられ、このレー
ザデータ１から地表面からの高さを有する建物領域２を
区画する。建物領域２の区画には、例えば、メッシュ化の
手法を利用したり、あるいはＸＹＺ空間を特徴空間とす
るボロノイ図を使用した領域分割の手法が利用できる。
【０００８】以上のようにしてレーザデータ１空間内に
得られた建物領域２は、上記撮像画像３面上に関連付け
られ、該撮像画像３上で指定される。飛行体１からの撮
影によって取得された画像は、飛行コースの蛇行、上下
動、撮影時の傾き等が補正され、撮影高度一定で傾きの
ない理想航路面上で撮影されたものとしての画像である
撮像画像３とされるが、撮像画像３には、エリアセン
サ、あるいは航空写真から取得された場合には、画面中
心から放射状に、副走査方向を飛行体の飛行方向に設定
したラインセンサで取得された場合には、主走査方向に
それぞれ倒れを有する。このため、撮像画像３へのレー
ザデータ１の関連付けは、まず、上記撮像画像３上の倒
れのない位置、すなわち、鉛直点を基準として撮像画像
３平面の座標系とレーザデータ１空間の座標系との共有
を図り、さらに、上記建物領域２を画像撮像時の位置、
高さ等の撮影点情報とを使用して撮像画像３平面の座標
系に投影することにより行われる。
得られた建物領域２は、上記撮像画像３面上に関連付け
られ、該撮像画像３上で指定される。飛行体１からの撮
影によって取得された画像は、飛行コースの蛇行、上下
動、撮影時の傾き等が補正され、撮影高度一定で傾きの
ない理想航路面上で撮影されたものとしての画像である
撮像画像３とされるが、撮像画像３には、エリアセン
サ、あるいは航空写真から取得された場合には、画面中
心から放射状に、副走査方向を飛行体の飛行方向に設定
したラインセンサで取得された場合には、主走査方向に
それぞれ倒れを有する。このため、撮像画像３へのレー
ザデータ１の関連付けは、まず、上記撮像画像３上の倒
れのない位置、すなわち、鉛直点を基準として撮像画像
３平面の座標系とレーザデータ１空間の座標系との共有
を図り、さらに、上記建物領域２を画像撮像時の位置、
高さ等の撮影点情報とを使用して撮像画像３平面の座標
系に投影することにより行われる。
【０００９】撮像画像３は、アナログ取得された航空写
真をスキャナ装置によりデジタル化したものであって
も、あるいはエリアセンサにより上空から直接取得した
ものであっても良いが、飛行体の飛行方向に直交する方
向に撮像素子を配列したいわゆるラインセンサにより副
走査方向に帯状の撮像画像３を取得すると、建物の倒れ
込み方向が主走査方向のみに限定されるために、上記建
物領域２の撮像画像３投影条件への変換作業等が格段に
容易になる。
真をスキャナ装置によりデジタル化したものであって
も、あるいはエリアセンサにより上空から直接取得した
ものであっても良いが、飛行体の飛行方向に直交する方
向に撮像素子を配列したいわゆるラインセンサにより副
走査方向に帯状の撮像画像３を取得すると、建物の倒れ
込み方向が主走査方向のみに限定されるために、上記建
物領域２の撮像画像３投影条件への変換作業等が格段に
容易になる。
【００１０】以上の処理を施された建物領域２は、撮像
画像３と同様に中心投影によって比高による倒れ込みの
位置ずれ、変形を有する像であり、該投影像により直接
撮像画像３上における建物領域２を区画、指定できる。
画像３と同様に中心投影によって比高による倒れ込みの
位置ずれ、変形を有する像であり、該投影像により直接
撮像画像３上における建物領域２を区画、指定できる。
【００１１】このようにして撮像画像３上に指定された
建物領域２に対して、エッジ抽出処理が行われる。エッ
ジ抽出処理は、例えばエッジの周辺のピクセルの濃淡値
の１次または２次微分を利用するなど、周知の画像処理
手法を適用することができる。このエッジ抽出処理は、
予め撮像画像３の全領域に施しておくことも、あるい
は、処理時間の節約のために、建物領域２に指定された
領域についてのみ行うことも可能である。
建物領域２に対して、エッジ抽出処理が行われる。エッ
ジ抽出処理は、例えばエッジの周辺のピクセルの濃淡値
の１次または２次微分を利用するなど、周知の画像処理
手法を適用することができる。このエッジ抽出処理は、
予め撮像画像３の全領域に施しておくことも、あるい
は、処理時間の節約のために、建物領域２に指定された
領域についてのみ行うことも可能である。
【００１２】上述したように、レーザデータ１から生成
される建物領域２は、実ポイント間に引かれた境界線の
集合、あるいはメッシュ区画境界線の集合として得られ
る。このため、上記境界線（建物領域２の境界線）は概
ね撮像画像３のエッジ画像に近接しており、この建物境
界により包絡される領域中で、最外殻を形成するエッジ
情報は建物外形に一致すると考えられるため、このエッ
ジのみを抽出することにより建物外形が抽出できる。
される建物領域２は、実ポイント間に引かれた境界線の
集合、あるいはメッシュ区画境界線の集合として得られ
る。このため、上記境界線（建物領域２の境界線）は概
ね撮像画像３のエッジ画像に近接しており、この建物境
界により包絡される領域中で、最外殻を形成するエッジ
情報は建物外形に一致すると考えられるため、このエッ
ジのみを抽出することにより建物外形が抽出できる。
【００１３】ここで得られる建物外形画像は、中心投影
像上の建物外形であり、比高による位置ずれ及び変形要
素を含むために、最終的にこれを正射投影変換して建物
外形５が得られる。正射投影変換は、指定された建物外
形５に対して再び標定要素、および上記サーフェイスモ
デルを適用して行うことも可能であるが、レーザデータ
１の撮像画像３への投影処理の逆変換を行うことにより
容易に行うことができる。
像上の建物外形であり、比高による位置ずれ及び変形要
素を含むために、最終的にこれを正射投影変換して建物
外形５が得られる。正射投影変換は、指定された建物外
形５に対して再び標定要素、および上記サーフェイスモ
デルを適用して行うことも可能であるが、レーザデータ
１の撮像画像３への投影処理の逆変換を行うことにより
容易に行うことができる。
【００１４】したがって本発明において、まず、レーザ
データ１を利用して建物領域２を撮像画像３中に指定す
るために、撮像画像３中に建物以外の樹木等が撮影され
ていても、画像処理領域を確実に確定することができ
る。この結果、従来地物の完全な識別が困難なために自
動化できなかった建物外形５を自動的に取得することが
できる。
データ１を利用して建物領域２を撮像画像３中に指定す
るために、撮像画像３中に建物以外の樹木等が撮影され
ていても、画像処理領域を確実に確定することができ
る。この結果、従来地物の完全な識別が困難なために自
動化できなかった建物外形５を自動的に取得することが
できる。
【００１５】また、最終の建物外形５の抽出に当たって
は、レーザデータ１に比して解像度の高い撮像画像３が
使用されるために、レーザデータ１のみによる場合に比
して、信頼性を高めることができる。
は、レーザデータ１に比して解像度の高い撮像画像３が
使用されるために、レーザデータ１のみによる場合に比
して、信頼性を高めることができる。
【００１６】以上においては、本来、直交座標系内で各
ポイントデータが与えられるレーザデータ１を投影変換
して撮像画像３の投影条件に合致させる手法を採用する
ことによって、撮像画像３上の正射投影変換領域を求め
る建物領域２のみに限定し、処理の高速化が図られてい
るが、撮像画像３全体のオルソ画像の取得をも要する場
合には、上空からのレーザ掃射により取得されたレーザ
データ１から建物領域２を抽出し、抽出された建物領域
２を前記レーザ掃射領域を撮影した撮像画像３を正射投
影変換した正射投影画像上に投影し、撮像画像３上に投
影された建物領域２内で撮像画像３にエッジ抽出処理し
て得られた外形情報を建物外形５として抽出する建物外
形抽出方法が利用できる。
ポイントデータが与えられるレーザデータ１を投影変換
して撮像画像３の投影条件に合致させる手法を採用する
ことによって、撮像画像３上の正射投影変換領域を求め
る建物領域２のみに限定し、処理の高速化が図られてい
るが、撮像画像３全体のオルソ画像の取得をも要する場
合には、上空からのレーザ掃射により取得されたレーザ
データ１から建物領域２を抽出し、抽出された建物領域
２を前記レーザ掃射領域を撮影した撮像画像３を正射投
影変換した正射投影画像上に投影し、撮像画像３上に投
影された建物領域２内で撮像画像３にエッジ抽出処理し
て得られた外形情報を建物外形５として抽出する建物外
形抽出方法が利用できる。
【００１７】また、以上の方法は、上空からのレーザ掃
射により取得されたレーザデータ１から建物領域２を抽
出する建物領域抽出手段６と、前記レーザ掃射領域を撮
影した撮像画像３上に前記建物領域２を投影変換して撮
像画像３上に位置指定するレーザデータ投影変換手段７
と、前記区画された建物領域２内で撮像画像３にエッジ
抽出処理して得られた外形情報を建物エッジ領域４とし
て抽出する建物エッジ抽出手段８と、前記抽出された撮
像画像３上の建物エッジ領域４を正射投影変換して建物
外形５として抽出する抽出手段９とを有する建物外形抽
出システムにより実現可能であり、さらに、上空からの
レーザ掃射により取得されたレーザデータ１から建物領
域２を抽出する建物領域抽出手段６と、前記レーザ掃射
領域を撮影した撮像画像３を正射投影変換する画像投影
変換手段１０と、前記正射投影変換された撮像画像３上
に前記建物領域２を投影するレーザデータ投影手段１１
と、前記撮像画像３上に区画された建物領域２内でエッ
ジ抽出処理して得られた外形領域を建物外形５として抽
出する抽出手段９とを有する建物外形抽出システムを利
用することも可能であり、これらシステムは、所定のプ
ログラムに従って動作するコンピュータ装置によって実
現することも可能である。
射により取得されたレーザデータ１から建物領域２を抽
出する建物領域抽出手段６と、前記レーザ掃射領域を撮
影した撮像画像３上に前記建物領域２を投影変換して撮
像画像３上に位置指定するレーザデータ投影変換手段７
と、前記区画された建物領域２内で撮像画像３にエッジ
抽出処理して得られた外形情報を建物エッジ領域４とし
て抽出する建物エッジ抽出手段８と、前記抽出された撮
像画像３上の建物エッジ領域４を正射投影変換して建物
外形５として抽出する抽出手段９とを有する建物外形抽
出システムにより実現可能であり、さらに、上空からの
レーザ掃射により取得されたレーザデータ１から建物領
域２を抽出する建物領域抽出手段６と、前記レーザ掃射
領域を撮影した撮像画像３を正射投影変換する画像投影
変換手段１０と、前記正射投影変換された撮像画像３上
に前記建物領域２を投影するレーザデータ投影手段１１
と、前記撮像画像３上に区画された建物領域２内でエッ
ジ抽出処理して得られた外形領域を建物外形５として抽
出する抽出手段９とを有する建物外形抽出システムを利
用することも可能であり、これらシステムは、所定のプ
ログラムに従って動作するコンピュータ装置によって実
現することも可能である。
【００１８】
【発明の実施の形態】図１に建物外形抽出システムの機
能ブロック図を示す。建物外形抽出システムは、入力部
１２と、演算部１３と、出力部１４とを有し、入力部１
２には、上述したレーザデータ１、撮像画像３に加え、
撮像画像３取得時における飛行コース、高度、撮影カメ
ラの傾き等の位置、姿勢情報１５が入力される。撮像画
像３には、飛行体の進行方向に対して直交方向に撮像素
子を配列したラインセンサによる飛行体の直下画像が使
用される。
能ブロック図を示す。建物外形抽出システムは、入力部
１２と、演算部１３と、出力部１４とを有し、入力部１
２には、上述したレーザデータ１、撮像画像３に加え、
撮像画像３取得時における飛行コース、高度、撮影カメ
ラの傾き等の位置、姿勢情報１５が入力される。撮像画
像３には、飛行体の進行方向に対して直交方向に撮像素
子を配列したラインセンサによる飛行体の直下画像が使
用される。
【００１９】演算部１３は、前処理部１６と、建物エッ
ジ抽出手段８と、建物領域抽出手段６と、レーザデータ
投影変換手段７と、抽出手段９とからなり、上記撮像画
像３には、前処理部１６の座標付与部１６ａにおいて撮
像画像３上の鉛直点に相当する位置、即ち飛行コース直
下の位置を基準に、後述するレーザデータ空間座標との
共有を図る為の座標系が設定される。また、前処理部１
６は撮影点情報算出部１６ｂを有し、撮影点情報算出部
１６ｂにおいて上記位置、姿勢情報１５から撮像画像３
の撮影点情報、即ち、理想航路面上での位置、高さ情報
が算出される。
ジ抽出手段８と、建物領域抽出手段６と、レーザデータ
投影変換手段７と、抽出手段９とからなり、上記撮像画
像３には、前処理部１６の座標付与部１６ａにおいて撮
像画像３上の鉛直点に相当する位置、即ち飛行コース直
下の位置を基準に、後述するレーザデータ空間座標との
共有を図る為の座標系が設定される。また、前処理部１
６は撮影点情報算出部１６ｂを有し、撮影点情報算出部
１６ｂにおいて上記位置、姿勢情報１５から撮像画像３
の撮影点情報、即ち、理想航路面上での位置、高さ情報
が算出される。
【００２０】この実施の形態において、建物領域抽出手
段６は、レーザデータ１をメッシュ化し、各メッシュに
付与された標高データを基準に建物領域２を推計し、レ
ーザデータ投影変換手段７に出力する。図２（ａ）はこ
のようにして求められた建物領域２を示す。なお、図２
において後述するラインセンサの副走査方向を矢印Ｓで
示し、さらに、撮像画像３との区別を明確にするため
に、レーザデータ空間におけるＸＹ面を符号１ａで示
す。
段６は、レーザデータ１をメッシュ化し、各メッシュに
付与された標高データを基準に建物領域２を推計し、レ
ーザデータ投影変換手段７に出力する。図２（ａ）はこ
のようにして求められた建物領域２を示す。なお、図２
において後述するラインセンサの副走査方向を矢印Ｓで
示し、さらに、撮像画像３との区別を明確にするため
に、レーザデータ空間におけるＸＹ面を符号１ａで示
す。
【００２１】抽出された建物領域２は、上記撮影点情報
算出部１６ｂからの出力をもとに、レーザデータ投影変
換手段７により、撮像画像３の投影条件に変換される。
投影条件の変換により、建物領域２は、図２（ｂ）に示
すように、ラインセンサの主走査方向にやや変形しなが
ら変位する。上述したように、レーザデータ１は平面位
置情報を有しており、該レーザデータ空間と、座標情報
を有しない撮像画像３とは、前処理部１６において座標
系が共有されているために、レーザデータ投影変換手段
７は、この共有座標系を利用して出力像を撮像画像３上
に関連付け、該撮像画像３上の所定領域を指定する。
算出部１６ｂからの出力をもとに、レーザデータ投影変
換手段７により、撮像画像３の投影条件に変換される。
投影条件の変換により、建物領域２は、図２（ｂ）に示
すように、ラインセンサの主走査方向にやや変形しなが
ら変位する。上述したように、レーザデータ１は平面位
置情報を有しており、該レーザデータ空間と、座標情報
を有しない撮像画像３とは、前処理部１６において座標
系が共有されているために、レーザデータ投影変換手段
７は、この共有座標系を利用して出力像を撮像画像３上
に関連付け、該撮像画像３上の所定領域を指定する。
【００２２】一方、建物エッジ抽出手段８は、画像エッ
ジ抽出部８ａと、建物エッジ抽出部８ｂとからなり、撮
像画像３には、まず、画像エッジ抽出部８ａにおいてエ
ッジ抽出処理が行われて後段の建物エッジ抽出部８ｂに
出力する。図２（ｃ）に画像エッジ抽出部８ａからの出
力イメージを示す。なお、図２（ｃ）において、エッジ
抽出処理された画像を実線で、上記レーザデータ投影変
換手段７において指定された建物領域２を破線で示す。
ジ抽出部８ａと、建物エッジ抽出部８ｂとからなり、撮
像画像３には、まず、画像エッジ抽出部８ａにおいてエ
ッジ抽出処理が行われて後段の建物エッジ抽出部８ｂに
出力する。図２（ｃ）に画像エッジ抽出部８ａからの出
力イメージを示す。なお、図２（ｃ）において、エッジ
抽出処理された画像を実線で、上記レーザデータ投影変
換手段７において指定された建物領域２を破線で示す。
【００２３】図示のように、エッジ抽出処理された画像
は、建物外形線以外に、例えば、屋上等に引かれた白線
１７等、地物表面の高さのない線や模様等を含むため
に、建物エッジ抽出部８ｂにおいてこれら建物外形以外
のエッジ情報を削除し、建物エッジのみが建物エッジ原
画像１８として抽出される。建物エッジの抽出は、撮像
画像３上に指定された建物領域２により包絡される領域
内での最外殻エッジを建物エッジとして抽出することに
より行われる。図２（ｄ）に建物エッジ抽出部８ｂから
の出力イメージを示す。
は、建物外形線以外に、例えば、屋上等に引かれた白線
１７等、地物表面の高さのない線や模様等を含むため
に、建物エッジ抽出部８ｂにおいてこれら建物外形以外
のエッジ情報を削除し、建物エッジのみが建物エッジ原
画像１８として抽出される。建物エッジの抽出は、撮像
画像３上に指定された建物領域２により包絡される領域
内での最外殻エッジを建物エッジとして抽出することに
より行われる。図２（ｄ）に建物エッジ抽出部８ｂから
の出力イメージを示す。
【００２４】このようにして得られた建物エッジ原画像
は、ラインセンサによる取得画像をもとに生成されたも
のであるために、主走査方向に変形、位置ずれを有して
おり、これを撮影点情報算出部１６ｂからの出力をもと
に抽出手段９の正射投影変換部９ａにおいて正射投影変
換し、変形、位置ずれを修正する。
は、ラインセンサによる取得画像をもとに生成されたも
のであるために、主走査方向に変形、位置ずれを有して
おり、これを撮影点情報算出部１６ｂからの出力をもと
に抽出手段９の正射投影変換部９ａにおいて正射投影変
換し、変形、位置ずれを修正する。
【００２５】レーザデータ１が撮像画像３の投影条件に
変換されて、撮像画像３の画素位置に関連付けられるこ
の実施の形態において、レーザデータ投影変換手段７に
おけるレーザデータ１の正射投影から撮像画像３投影へ
の投影変換処理に際して使用した、例えば、移動方向、
距離情報を含むベクトル情報等の移動情報は、撮像画像
３上の画素数に対応させることが可能であるために、上
記正射投影変換部９ａにおける建物エッジ原画像１８の
正射投影変換処理は、この移動情報をもとに簡単に行う
ことができる。
変換されて、撮像画像３の画素位置に関連付けられるこ
の実施の形態において、レーザデータ投影変換手段７に
おけるレーザデータ１の正射投影から撮像画像３投影へ
の投影変換処理に際して使用した、例えば、移動方向、
距離情報を含むベクトル情報等の移動情報は、撮像画像
３上の画素数に対応させることが可能であるために、上
記正射投影変換部９ａにおける建物エッジ原画像１８の
正射投影変換処理は、この移動情報をもとに簡単に行う
ことができる。
【００２６】また、抽出手段９は、補完部９ｂを有す
る。補完部９ｂは、必要に応じ、上記正射投影変換部９
ａからの出力に対して、例えば、上記撮像画像３上に指
定された建物領域２の投影領域が近傍の建物の倒れ込み
により隠蔽されている場合には、ラインセンサの副走査
方向に平行に撮像されたサイドラップ画像を利用して補
完し、さらに、得られたエッジにより形成される画像が
外に開いた画像である場合には、適宜の処理を施して閉
じた画像として、建物外形５を出力部１４に出力する。
この時、互いに接続すべきエッジは建物領域２内に限定
できるので、誤接続は遙かに少なくできる。
る。補完部９ｂは、必要に応じ、上記正射投影変換部９
ａからの出力に対して、例えば、上記撮像画像３上に指
定された建物領域２の投影領域が近傍の建物の倒れ込み
により隠蔽されている場合には、ラインセンサの副走査
方向に平行に撮像されたサイドラップ画像を利用して補
完し、さらに、得られたエッジにより形成される画像が
外に開いた画像である場合には、適宜の処理を施して閉
じた画像として、建物外形５を出力部１４に出力する。
この時、互いに接続すべきエッジは建物領域２内に限定
できるので、誤接続は遙かに少なくできる。
【００２７】図２（ｅ）に正射投影変換部からの出力イ
メージを、図２（ｆ）に出力部１４に出力される建物外
形を示す。
メージを、図２（ｆ）に出力部１４に出力される建物外
形を示す。
【００２８】図３に本発明の第２の実施の形態を示す。
なお、この実施の形態の説明において、上述した実施の
形態と実質的に同一の構成要素は、図中に同一符号を付
して説明を省略する。この実施の形態において、まず、
撮像画像３には、撮影点情報算出部１６ｂからの出力
と、建物抽出手段６から出力される建物領域２とをもと
に画像投影変換手段１０において正射投影変換処理が行
われる。この時、建物領域２は正射投影変換処理の際の
サーフェイスモデルとして利用される。その後、抽出部
９の画像エッジ抽出部９ｃにおいてエッジ抽出処理が行
われる。
なお、この実施の形態の説明において、上述した実施の
形態と実質的に同一の構成要素は、図中に同一符号を付
して説明を省略する。この実施の形態において、まず、
撮像画像３には、撮影点情報算出部１６ｂからの出力
と、建物抽出手段６から出力される建物領域２とをもと
に画像投影変換手段１０において正射投影変換処理が行
われる。この時、建物領域２は正射投影変換処理の際の
サーフェイスモデルとして利用される。その後、抽出部
９の画像エッジ抽出部９ｃにおいてエッジ抽出処理が行
われる。
【００２９】一方、建物領域抽出手段６から出力される
建物領域２は、レーザデータ投影手段１１において撮像
画像３上に位置指定される。予め撮像画像３に正射投影
変換を行うこの実施の形態において、撮像画像３上の画
素はレーザデータ１の座標系に関連付けられており、レ
ーザデータ１の建物領域２は、直接撮像画像３上の所定
位置を指定することができ、この後、上述した実施の形
態と同様に、補完部９ｂにおいて必要な処理が行われ、
出力部１４に出力される。
建物領域２は、レーザデータ投影手段１１において撮像
画像３上に位置指定される。予め撮像画像３に正射投影
変換を行うこの実施の形態において、撮像画像３上の画
素はレーザデータ１の座標系に関連付けられており、レ
ーザデータ１の建物領域２は、直接撮像画像３上の所定
位置を指定することができ、この後、上述した実施の形
態と同様に、補完部９ｂにおいて必要な処理が行われ、
出力部１４に出力される。
【００３０】
【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、建物の輪郭情報を正確、かつ迅速に自動取得
することができる。
によれば、建物の輪郭情報を正確、かつ迅速に自動取得
することができる。
【図１】本発明を示す機能ブロック図である。
【図２】図１に示す処理経過を示す図で、（ａ）はレー
ザデータ空間に指定された建物領域を示す図、（ｂ）は
投影変換後の建物領域を示す図、（ｃ）はエッジ抽出処
理後の撮像画像を示す図、（ｄ）は建物エッジ原画像を
示す図、（ｅ）は建物エッジ原画像を正射投影変換した
状態を示す図、（ｆ）はシステムの出力図である。
ザデータ空間に指定された建物領域を示す図、（ｂ）は
投影変換後の建物領域を示す図、（ｃ）はエッジ抽出処
理後の撮像画像を示す図、（ｄ）は建物エッジ原画像を
示す図、（ｅ）は建物エッジ原画像を正射投影変換した
状態を示す図、（ｆ）はシステムの出力図である。
【図３】本発明の第２の実施の形態を示す機能ブロック
図である。
図である。
１ レーザデータ
２ 建物領域
３ 撮像画像
４ 建物エッジ領域
５ 建物外形
６ 建物領域抽出手段
７ レーザデータ投影変換手段
８ 建物エッジ抽出手段
１０ 画像投影変換手段
１１ レーザデータ投影手段
１２ 入力部
１３ 演算部
１４ 出力部
１５ 位置、姿勢情報
１６ 前処理部
Claims (6)
- 【請求項１】上空からのレーザ掃射により取得されたレ
ーザデータから建物領域を抽出し、 抽出された建物領域を前記レーザ掃射領域を撮影した撮
像画像上に投影し、 撮像画像上に投影された建物領域内で撮像画像にエッジ
抽出処理して得られた外形情報を建物エッジ領域として
抽出し、 抽出された撮像画像上の建物エッジ領域を正射投影変換
して建物外形として抽出する建物外形抽出方法。 - 【請求項２】上空からのレーザ掃射により取得されたレ
ーザデータから建物領域を抽出し、 抽出された建物領域を前記レーザ掃射領域を撮影した撮
像画像を正射投影変換した正射投影画像上に投影し、 撮像画像上に投影された建物領域内で撮像画像にエッジ
抽出処理して得られた外形情報を建物外形として抽出す
る建物外形抽出方法。 - 【請求項３】前記撮像画像が、レーザ掃射領域を上空か
ら飛行する飛行体に搭載され、該飛行体の飛行方向に直
交する方向に撮像素子を配列したラインセンサにより取
得される請求項１または２記載の建物外形抽出方法。 - 【請求項４】上空からのレーザ掃射により取得されたレ
ーザデータから建物領域を抽出する建物領域抽出手段
と、 前記レーザ掃射領域を撮影した撮像画像上に前記建物領
域を投影変換して撮像画像上に位置指定するレーザデー
タ投影変換手段と、 前記区画された建物領域内で撮像画像にエッジ抽出処理
して得られた外形情報を建物エッジ領域として抽出する
建物エッジ抽出手段と、 前記抽出された撮像画像上の建物エッジ領域を正射投影
変換して建物外形として抽出する抽出手段とを有する建
物外形抽出システム。 - 【請求項５】上空からのレーザ掃射により取得されたレ
ーザデータから建物領域を抽出する建物領域抽出手段
と、 前記レーザ掃射領域を撮影した撮像画像を正射投影変換
する画像投影変換手段と、 前記正射投影変換された撮像画像上に前記建物領域を投
影するレーザデータ投影手段と、 前記撮像画像上に区画された建物領域内でエッジ抽出処
理して得られた外形領域を建物外形として抽出する抽出
手段とを有する建物外形抽出システム。 - 【請求項６】前記撮像画像が、レーザ掃射領域を上空か
ら飛行する飛行体に搭載され、該飛行体の飛行方向に直
交する方向に撮像素子を配列したラインセンサによる取
得画像である請求項４または５記載の建物外形抽出方
法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002149708A JP4139137B2 (ja) | 2002-05-23 | 2002-05-23 | 建物外形抽出方法およびシステム |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002149708A JP4139137B2 (ja) | 2002-05-23 | 2002-05-23 | 建物外形抽出方法およびシステム |
Publications (3)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003346144A true JP2003346144A (ja) | 2003-12-05 |
| JP2003346144A5 JP2003346144A5 (ja) | 2005-10-06 |
| JP4139137B2 JP4139137B2 (ja) | 2008-08-27 |
Family
ID=29767787
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2002149708A Expired - Lifetime JP4139137B2 (ja) | 2002-05-23 | 2002-05-23 | 建物外形抽出方法およびシステム |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP4139137B2 (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008243130A (ja) * | 2007-03-29 | 2008-10-09 | Nomura Research Institute Ltd | 人口推定装置およびプログラム |
| JP2009032063A (ja) * | 2007-07-27 | 2009-02-12 | Pasuko:Kk | 空間情報データベース生成装置及び空間情報データベース生成プログラム |
| JP2010015448A (ja) * | 2008-07-04 | 2010-01-21 | Hitachi Software Eng Co Ltd | 地物形状変化検出プログラム、及び、地物形状変化検出システム |
| US8483425B2 (en) | 2009-09-29 | 2013-07-09 | Hitachi Solutions, Ltd. | Geospatial information creating system and geospatial information creating method |
| JP2013171455A (ja) * | 2012-02-21 | 2013-09-02 | Pasuko:Kk | 地図情報生成装置 |
| US11195324B1 (en) | 2018-08-14 | 2021-12-07 | Certainteed Llc | Systems and methods for visualization of building structures |
-
2002
- 2002-05-23 JP JP2002149708A patent/JP4139137B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (7)
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|---|---|---|---|---|
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| JP2009032063A (ja) * | 2007-07-27 | 2009-02-12 | Pasuko:Kk | 空間情報データベース生成装置及び空間情報データベース生成プログラム |
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| US8483425B2 (en) | 2009-09-29 | 2013-07-09 | Hitachi Solutions, Ltd. | Geospatial information creating system and geospatial information creating method |
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| US11195324B1 (en) | 2018-08-14 | 2021-12-07 | Certainteed Llc | Systems and methods for visualization of building structures |
| US11704866B2 (en) | 2018-08-14 | 2023-07-18 | Certainteed Llc | Systems and methods for visualization of building structures |
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP4139137B2 (ja) | 2008-08-27 |
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