JP2005292882A - 画像補正処理システム - Google Patents

Abstract

【課題】
人工衛星で撮像した画像データの幾何学的な歪みを補正する画像補正処理システムに関する。
【解決手段】
幾何学補正済み画像データを読み込む幾何学補正済み画像データ読込手段と、人工衛星公開情報と画像データ付属情報とに基づいて幾何学補正済み画像データ内の任意の地点に於ける人工衛星の衛星仰角、衛星方位角を算出する衛星仰角・衛星方位角演算手段と、任意の地点の楕円体高データと幾何学補正済み画像データの投影面の楕円体高とから、幾何学補正済み画像データ内の任意の地点の投影面からの高さを演算する高さ演算手段と、任意の地点に於ける衛星仰角、衛星方位角、投影面からの高さに基づいてオルソ補正処理を実行し、幾何学補正済み画像データの高さに起因する歪みを補正するオルソ補正処理手段と、を有する画像補正処理システムである。
【選択図】 図１

Description

本発明は、人工衛星で撮像した画像データの幾何学的な歪みを補正する画像補正処理システムに関する。更に詳細には、人工衛星で撮像した画像に対して補正処理を行った幾何学補正済み画像データに対して、地表の起伏に起因する歪みを補正するオルソ補正処理を行う際に用いる画像補正処理システムに関する。

人工衛星で地表（本明細書に於いて地表とは、陸地のみならず海面をも含むとする）を撮像した場合、地球の自転や湾曲、人工衛星の姿勢変化等による影響が生じる他、地表の起伏に起因する歪みが発生している。

その為、単に人工衛星で撮像した画像データをそのまま使用するのではなく、上述の影響や歪みを補正した後の画像データを使用することが多い。

通常、（１）ある地点について、撮像された画素位置と人工衛星で撮像した画像データの投影面上での位置を対応づける処理を行い、（２）その地点の投影面からの高さによって生じる正射投影に対する投影位置誤差を補正する処理、の２つの処理を行っている。

（１）の処理は、人工衛星のセンサモデル、軌道情報、姿勢情報等を用いた一般的にシステム補正処理又はバルク補正処理と呼ばれる補正処理、或いはＧＣＰ（Ground Control Point、地上基準点。衛星等の画像の幾何補正の為に用いられる画像と地図の双方で位置が特定出来る点）を用いて平面上での位置を補正する精密幾何補正により実現される。本明細書では、この補正処理を総称して幾何学補正処理という。幾何学補正処理とは、システム補正処理や精密幾何補正処理等のように、投影面上で平面位置を合わせる幾何学補正処理である。

（２）の処理は、一般的にオルソ補正処理と呼ばれる、対象地点の高さ、人工衛星の仰角、方位角を用いた補正処理により実現される。

例えば人工衛星で撮像した北海道の画像データは図３に示すように歪みが発生している。そこで、図３の画像データに対して幾何学補正処理を施すことによって、図４又は図５の幾何学補正済み画像データを得ることが出来る。図４は幾何学補正処理のうちの、システム補正処理を施した場合の画像データであり、図５は幾何学補正処理のうちの、ＧＣＰを用いた精密幾何補正処理を施した場合の画像データである。尚、本明細書に於いて、幾何学補正済みデータとは、撮像された対象物（地物）が全て画像の投影面上にあるとの仮定の下で幾何学補正処理が行われた画像データを指す。即ち、ここでいう幾何学補正済み画像データに於いては、真に画像の投影面上にある対象物（地物）は正射投影位置と同じ位置に投影されているが、投影面からの高さをもつ対象物（地物）は、その高さ及び人工衛星との位置関係に応じて正射投影位置とは異なる位置に投影されている。

起伏のある地表、例えばある山を人工衛星で撮像した場合、その山の頂上の真上から撮像できれば何ら問題がないが、図６に示すように、通常は、頂上の真上以外のある角度を有する地点から山の撮像を行うこととなる。そうすると、人工衛星で撮像した画像データは、山の頂上が歪んで表示されることとなる。

従って、より正確な画像データが必要とされる場合、上記の（１）及び（２）の２つの補正処理を実行する必要がある。

オルソ補正処理を実行するには、対象地点から見た人工衛星の衛星仰角、衛星方位角、撮像した画像の投影面から対象地点までの高さのデータが必要となる。しかし補正済みの、つまり（１）の幾何学補正処理を行った画像データでは、撮像した画像の投影面から対象地点までの高さは、画像データに付属している投影面の高さの情報と、公表されている標高データ等を用いれば分かるが、それ以外の対象地点から見た人工衛星の衛星仰角、衛星方位角については分からない。何故ならば、幾何学補正済みの画像データでは、通常、軌道情報や姿勢情報が保持されておらず、又、幾何学補正処理を行ったことにより、画像データの画素の配列も撮像時とは異なっている為、人工衛星の衛星位置と画素の位置との対応も単純ではないからである。

そのような場合に適用可能な方法として最も簡便なのは、幾何学補正済み画像データに付属する、撮像時の人工衛星の衛星仰角、衛星方位角の平均値を全画素に対して適用する方法である。又最近では、下記非特許文献１に示すように、高分解能衛星データに対して、ＲＰＣ（Rational Polynominal Camera）モデルが利用されるようになってきている。ＲＰＣモデルは、対象空間上での位置（緯度、経度、高度）と画像空間上での位置（ライン、ピクセル）を対応づけるモデルで、高次多項式で構成されており、その式の係数は、衛星データ１製品毎に衛星データの提供者から提供される。

ヤチェック グロデッキ（Jacek Grodecki）、"IKONOS STEREO FEATURE EXTRACTION - RPC APPROACH."インターネット＜ＵＲＬ：http://www.spaceimaging.com/whitepapers_pdfs/2001/IKONOS%20Stereo%20Feature%20Extraction-ASPRS%202001.pdf＞

しかし、解像度が高く、又衛星仰角が小さい画像については、上述のような平均値を画像内全域に適用する方法では十分な近似精度が得られない。又、RPCモデルを利用するための係数は常態として衛星データ製品に付属しているわけではなく、相当の費用をもって購入する必要があり、経済的とは言い難く又入手の確実性に欠ける。

そこで、従来よりも精度が高く、且つ通常の衛星データ製品に付属している情報および公開されている情報を用いた処理方法が望まれている。

本発明者は、上述の問題点に鑑み、幾何学補正済み画像データに対してそれに付属している情報又は公開されている情報から画像内の各地点から見た人工衛星の衛星仰角及び衛星方位角を算出することで、従来より精度の高い、幾何学補正済み画像データに対するオルソ補正処理を行う画像補正処理システムを発明した。

請求項１の発明は、人工衛星で撮像した画像データに対して幾何学補正処理を施した幾何学補正済み画像データに対してオルソ補正処理を実行する画像補正処理システムであって、前記幾何学補正済み画像データを読み込む幾何学補正済み画像データ読込手段と、前記人工衛星の性能・移動に関する人工衛星公開情報と、前記人工衛星が撮像した場合の情報である画像データ付属情報とに基づいて、前記幾何学補正済み画像データ内の任意の地点に於ける人工衛星の衛星仰角、衛星方位角を算出する衛星仰角・衛星方位角演算手段と、前記任意の地点の楕円体高データと前記幾何学補正済み画像データの投影面の楕円体高とから、前記幾何学補正済み画像データ内の前記任意の地点の投影面からの高さを演算する高さ演算手段と、前記任意の地点に於ける衛星仰角、衛星方位角、投影面からの高さに基づいてオルソ補正処理を実行し、前記幾何学補正済み画像データの高さに起因する歪みを補正するオルソ補正処理手段と、を有する画像補正処理システムである。

単に、撮像時の人工衛星の仰角、方位角の平均値を全画素に対して適用する等の近似的処理ではなく、本発明のように、幾何学補正済み画像データから任意の地点に対する人工衛星の位置を算出し、その任意の地点に於ける衛星仰角・方位角を算出することで、より精度を向上させたオルソ補正処理が可能となる。

請求項２の発明は、前記衛星仰角・衛星方位角演算手段は、前記画像データ付属情報に於ける既知の地点の衛星仰角と衛星方位角と、前記人工衛星公開情報に於ける衛星高度と、地球の半径とを用いて前記既知の地点が観測された時の人工衛星の位置を算出する人工衛星位置算出手段と、前記算出した人工衛星の位置と、前記人工衛星公開情報に於ける人工衛星の軌道傾斜角と公転周期とを用いて前記人工衛星の軌道面ベクトルを算出する軌道面ベクトル算出手段と、前記幾何学補正済み画像データ内の任意の地点と既知の地点との位置関係と、前記画像データ付属情報に於けるセンサの解像度と前記人工衛星公開情報に於ける走査速度とにより、前記任意の地点が観測された時刻を、前記既知の地点が観測された時刻からの相対時刻で算出する走査位置推定手段と、前記軌道面ベクトルと、前記任意の地点が観測された相対時刻から、前記任意の地点が観測された時の人工衛星の位置を算出することで、前記任意の地点に於ける衛星仰角と衛星方位角とを算出する仰角・方位角算出手段と、からなる画像補正処理システムである。

ある地点に於ける衛星仰角、衛星方位角は、その地点とその地点が観測された時の衛星位置との位置関係で決まる。そこで、任意の地点（既知の地点）に対する人工衛星の衛星位置が求まれば、衛星仰角と衛星方位角とを求められる。

請求項３の発明は、前記人工衛星位置算出手段は、前記既知の地点の緯度・経度からその地点のＥＣＲ座標系の座標を算出し、前記既知の地点の単位ベクトルと地心緯度とを算出し、前記単位ベクトルを用いて直交する北向きベクトルを算出し、前記北向きベクトルを前記地心緯度と測地緯度の差だけ回転することで前記既知の地点の測地面上の北向きベクトルを算出し、前記測地面上の北向きベクトルにより、前記測地面に垂直な垂直ベクトルを算出し、前記読み込んだ画像データ付属情報に於ける前記既知の地点の衛星方位角だけ前記北向きベクトルを回転させることで、前記既知の地点の測地面上の衛星方向のベクトルを算出し、前記読み込んだ既知の地点の衛星仰角を用いて、前記既知の地点に於ける人工衛星の方向ベクトルを算出し、前記人工衛星の方向ベクトルと地球半径と前記人工衛星公開情報に於ける衛星高度とから、前記既知の地点が観測された時の人工衛星の位置ベクトルを算出する、ことで前記既知の地点が観測された時の人工衛星の位置を算出する、画像補正処理システムである。

請求項４の発明は、前記軌道面ベクトル算出手段は、前記人工衛星の位置ベクトルに於ける地心緯度を算出し、前記人工衛星公開情報に於ける軌道傾斜角に基づいて、ＥＣＩ座標系に於ける前記人工衛星の速度ベクトルと子午線のなす角を算出し、前記人工衛星公開情報に於ける公転周期から公転角速度を算出することで、前記ＥＣＩ座標系に於ける前記人工衛星の速度を算出し、前記ＥＣＩ座標系の速度、公転角速度、速度ベクトルと子午線のなす角を、ＥＣＲ座標系に変換することで、前記人工衛星の単位ベクトルを算出し、前記人工衛星の方向ベクトルに直交する北向きの単位ベクトルを算出し、それを前記ＥＣＲ座標系の速度ベクトルと子午線のなす角だけ回転したベクトルを算出することにより、前記軌道面ベクトルを算出する、画像補正処理システムである。

請求項５の発明は、前記走査位置推定手段は、前記幾何学補正済み画像データに於いて、前記既知の地点を通り走査方向に平行な直線と、前記任意の地点を通り走査方向に直交する直線との交点の座標を算出し、前記既知の地点と前記交点との距離を算出し、前記人工衛星のセンサの解像度と走査速度と、前記算出した距離とに基づいて、前記既知の地点が観測されてから前記任意の地点が観測されるまでの時間差を算出することで、前記任意の地点が観測された時刻を相対時刻で算出する、画像補正処理システムである。

請求項６の発明は、前記仰角・方位角算出手段は、前記時間差から、前記既知の地点及び任意の地点が観測された時の人工衛星の衛星位置間の角度を算出することで、前記任意の地点が観測された時の人工衛星の位置を算出し、前記任意の地点の座標をＥＣＲ座標系で算出し、前記ＥＣＲ座標系に基づいて前記任意の地点の地心方向の単位ベクトルとその測地面に垂直な垂直ベクトルとを算出することで、前記任意の地点に於ける北向きベクトルを算出し、前記任意の地点に於ける北向きベクトルから人工衛星への視線ベクトル及びその単位ベクトルとを算出することで、前記任意の地点に於ける衛星仰角を算出し、前記任意の地点に於ける北向きベクトルからその測地面上の人工衛星の衛星方向のベクトルを算出することで、前記任意の地点に於ける衛星方位角を算出する、画像補正処理システムである。

ある地点に於ける人工衛星の衛星仰角と衛星方位角は、その地点とその地点が観測された時の人工衛星との位置関係で決まる。地上の特定地点の位置とその地点が観測された時の衛星仰角及び衛星方位角が分かっている時、その周囲の地点に於ける衛星仰角と衛星方位角を求めるには、請求項３乃至請求項６によりその地点が観測された時の衛星位置を求めてその前後の人工衛星の軌道を再構成し、同時にその地点とその前後に観測された地点との位置関係を求めれば、これらに基づいてある時点で観測された地点とその時の衛星位置を知ることが出来、それによりその地点に於ける衛星仰角と衛星方位角とを算出することが出来る。

請求項７の発明は、前記画像処理システムは、更に、前記幾何学補正済み画像データに対してオルソ補正処理を行った画像データを出力する画像データ出力手段を有する、画像補正処理システムである。

オルソ補正処理を施した画像データは、その結果をディスプレイ等の表示装置に表示し、又、プリンタ等の印刷装置から出力できると良い。

請求項８の発明は、データを記憶する記憶部とプログラムの処理演算を実行する処理演算部とを有しているコンピュータ端末で実行する画像補正処理プログラムであって、前記画像補正処理プログラムは、前記処理演算部に読み込まれる幾何学補正済み画像データ読込機能と衛星仰角・衛星方位角演算機能と高さ演算機能とオルソ補正処理機能とを有しており、前記幾何学補正済み画像データ読込機能は、人工衛星で撮像した画像データに対して幾何学補正処理を施した幾何学補正済み画像データを読み込み、前記記憶部に記憶し、前記衛星仰角・衛星方位角演算機能は、前記人工衛星の性能・移動に関する人工衛星公開情報と、前記人工衛星が撮像した場合の情報である画像データ付属情報とに基づいて、前記幾何学補正済み画像データ内の任意の地点に於ける人工衛星の衛星仰角、衛星方位角を算出し、前記衛星仰角と前記衛星方位角とを前記記憶部に記憶し、前記高さ演算機能は、前記任意の地点の楕円体高データと前記幾何学補正済み画像データの投影面に於ける楕円体高とから、前記幾何学補正済み画像データ内の前記任意の地点の投影面からの高さを演算し、前記高さを前記記憶部に記憶し、前記オルソ補正処理機能は、前記記憶部に記憶した、前記任意の地点に於ける衛星仰角、衛星方位角、投影面からの高さに基づいてオルソ補正処理を実行し、前記記憶部に記憶した幾何学補正済み画像データの高さに起因する歪みを補正する、画像補正処理プログラムである。

上述の画像補正処理システムは、プログラムとしてネットワークからダウンロードされ、それがコンピュータ端末に読み込まれることによって実現されても良い。

請求項９の発明は、データを記憶する記憶部とプログラムの処理演算を実行する処理演算部とを有しているコンピュータ端末で実行する画像補正処理プログラムを記録した記録媒体であって、前記画像補正処理プログラムは、前記処理演算部に読み込まれる幾何学補正済み画像データ読込機能と衛星仰角・衛星方位角演算機能と高さ演算機能とオルソ補正処理機能とを有しており、前記幾何学補正済み画像データ読込機能は、人工衛星で撮像した画像データに対して幾何学補正処理を施した幾何学補正済み画像データを読み込み、前記記憶部に記憶し、前記衛星仰角・衛星方位角演算機能は、前記人工衛星の性能・移動に関する人工衛星公開情報と、前記人工衛星が撮像した場合の情報である画像データ付属情報とに基づいて、前記幾何学補正済み画像データ内の任意の地点に於ける人工衛星の衛星仰角、衛星方位角を算出し、前記衛星仰角と前記衛星方位角とを前記記憶部に記憶し、前記高さ演算機能は、前記任意の地点の楕円体高データと前記幾何学補正済み画像データの投影面に於ける楕円体高とから、前記幾何学補正済み画像データ内の前記任意の地点の投影面からの高さを演算し、前記高さを前記記憶部に記憶し、前記オルソ補正処理機能は、前記記憶部に記憶した、前記任意の地点に於ける衛星仰角、衛星方位角、投影面からの高さに基づいてオルソ補正処理を実行し、前記記憶部に記憶した幾何学補正済み画像データの高さに起因する歪みを補正する、画像補正処理プログラムを記録した記録媒体である。

上述の画像補正処理システムは、そのプログラムを記録した記録媒体がコンピュータ端末に読み込まれることによって実現されても良い。

本発明を用いることによって、幾何学補正済み画像データに対するオルソ補正処理を、従来よりも精度が高く実現することが出来る。

本発明の画像補正処理システム１のシステム構成の一例を図１のシステム構成図に示す。画像補正処理システム１は、幾何学補正済み画像データ読込手段２と衛星仰角・衛星方位角演算手段３と高さ演算手段４とオルソ補正処理手段５と画像データ出力手段６とを有する。尚、画像補正処理システム１は、コンピュータ端末上で実行され、各演算等は、当該コンピュータ端末のＣＰＵ等の処理演算部で実行される。

幾何学補正済み画像データ読込手段２は、人工衛星で撮像した衛星画像データに対して、システム補正処理や精密幾何補正処理を施した幾何学補正済み画像データを読み込み、記憶する手段である。尚、本明細書では、システム補正処理や精密幾何補正処理のいずれが施されていても良い。幾何学補正済み画像データ読込手段２は、幾何学補正済み画像データに付属している又は公開されている所定のパラメータも読み込み、記憶する。このパラメータとしては、人工衛星自体及びセンサの性能・移動について公開されている情報（人工衛星公開情報：衛星高度、軌道傾斜角、公転周期、撮像時の走査速度等）と、人工衛星が撮像を行う際の情報（画像データ付属情報：１回の観測範囲の特定位置（地点Ｃとする）に付属する撮像時の衛星仰角、衛星方位角、走査方向、投影面の楕円体高等）がある。

人工衛星が地表を撮像する際の概念図を図７に示す。

衛星仰角・衛星方位角演算手段３は、幾何学補正済み画像データ読込手段２で読み込んだ人工衛星公開情報と画像データ付属情報とに基づいて、既知の地点Ｃ及びそのときの衛星位置を始点として、その前後の人工衛星の位置と走査位置とを推定することで、幾何学補正済み画像データ内の各地点に於ける、人工衛星の衛星仰角と衛星方位角とを演算する手段である。この概念を図８に示す。衛星仰角・衛星方位角演算手段３は、人工衛星位置算出手段７と軌道面ベクトル算出手段８と走査位置推定手段９と仰角・方位角算出手段１０とからなる。

具体的には、人工衛星位置算出手段７で地点Ｃの位置を幾何学補正済み画像データで決定した後、地点Ｃに於ける衛星仰角と衛星方位角及び衛星高度から地点Ｃが観測された時の人工衛星の位置を演算する。そして軌道面ベクトル算出手段８が地点Ｃの観測前後の人工衛星の軌道を再構成する。そして、走査位置推定手段９で地点Ｃの観測前後の走査位置を、画像データ付属情報の走査方向と人工衛星公開情報の走査速度から推定する。そうすると、衛星位置と走査位置とが対応づけられるので、幾何学補正済み画像データ内の各地点を走査位置として示し、仰角・方位角算出手段１０で各地点での衛星仰角と衛星方位角を演算することとなる。

高さ演算手段４は、楕円体高データ（標高データ及びジオイド高データから作成する等してこの楕円体高データを予め用意しておき、それを読み込むことが好適であるが、それに限定するものではなく、高さ演算手段４で楕円体高データを、その元となるデータ（標高データ及びジオイド高データ）から作成しても良い）と、幾何学補正済み画像データの投影面の楕円体高から、幾何学補正済み画像データ内の各点に於ける投影面からの高さを演算する手段である。

オルソ補正処理手段５は、衛星仰角・衛星方位角演算手段３で演算した人工衛星の衛星仰角と衛星方位角と、高さ演算手段４で演算した幾何学補正済み画像データ内の各点に於ける投影面からの高さとに基づいてオルソ補正処理を実行する手段である。

画像データ出力手段６は、幾何学補正済み画像データに対してオルソ補正処理を実行した処理後の画像データを、ディスプレイ等の表示装置、プリンタ等の印刷装置、のような各種の出力装置に出力する手段である。

次に本発明の画像補正処理システム１の処理プロセスの流れの一例を図２のフローチャート図と図１のシステム構成図とを用いて詳細に説明する。

まず、幾何学補正済み画像データ読込手段２は、人工衛星により撮像された衛星画像データに対して、システム補正処理、精密幾何補正処理等の補正処理が施された幾何学補正済み画像データを読み込み、記憶する（Ｓ１００）。この幾何学補正済み画像データの読み込みの際には、幾何学補正済み画像データ読込手段２は、幾何学補正済み画像データに付属している又は公開されている所定のパラメータも読み込み、記憶する（Ｓ１１０）。

この読み込んだ各パラメータに基づいて、地点Ｃ及びその時の衛星位置を始点として、その前後の人工衛星の位置と走査位置とを推定することで、衛星仰角・衛星方位角演算手段３は、システム幾何学補正済み画像データ内の各地点に於ける、人工衛星の衛星仰角と衛星方位角とを演算する（Ｓ１２０〜Ｓ１５０）。

まず、衛星仰角・衛星方位角演算手段３の人工衛星位置算出手段７は、幾何学補正済み画像データの地点Ｃの緯度、経度、楕円体高（φ_Ｃ，λ_Ｃ、ｈ_Ｃ）を決定する。地点Ｃの位置が幾何学補正済み画像データの付属情報として与えられていればその値を用い、与えられていない場合には、別の情報から算出して用いる。例えば、地点Ｃが観測範囲の中心点であり、その位置は与えられていないが観測範囲の四隅の位置が与えられている場合には、その四隅の位置から中心点の位置を算出して用いる。通常、これら幾何学補正済み画像データの付属情報として与えられているのは水平位置（緯度、経度、或いはそれに代わる地図座標）のみであるので、楕円体高は地点Ｃの緯度、経度から別途準備した楕円体高データ等を用いて算出することとなる。

地点Ｃの座標をＥＣＲ座標Ｃ_ＥＣＲ（ｘ_Ｃ，ｙ_Ｃ，ｚ_Ｃ）に変換する。尚、ＥＣＲ座標とは、地球固定座標系（Earth-Centered Rotation）であり、その原点を地球中心、ｚ軸を北極方向、ｘ軸を経度０°方向とする座標系である。

地点ＣのＥＣＲ座標を決定した後、衛星仰角・衛星方位角演算手段３の人工衛星位置算出手段７は、それに基づいて地点Ｃが観測された時の人工衛星の衛星位置ｒを演算する。図９に示すように、人工衛星はその衛星軌道上のある点ｒ_{Ｃ−ＥＣＲ}から、地表の観測対象地点Ｃ_ＥＣＲを撮像している。

図１０は、図９の地点Ｃ_ＥＣＲを通る子午線（経線）の断面を示した図である。尚、下記の説明の地心緯度と測地緯度の違いが分かりやすいように、縦横比は強調してある。尚、地心緯度とは、地球中心から地点Ｃ_ＥＣＲに対する緯度であり、測地緯度とは、地点Ｃ_ＥＣＲの地表に対する垂線と赤道面とからなる緯度である。

まず、地点Ｃ_ＥＣＲの単位ベクトルｕ_{Ｃ−ＥＣＲ}を算出する。ベクトルは、図中では判別しやすいように太斜字で示す。そして、地点Ｃ_ＥＣＲに於ける地心緯度ψ_Ｃを算出し、その地点に於ける単位ベクトルｕ_{Ｃ−ＥＣＲ}に直交する北向きベクトルｕ_{Ｎ−Ｃ−ＥＣＲ}を算出し、更にそれを地心緯度ψ_Ｃと測地緯度φ_Ｃの差φだけ回転することで測地面上の北向きベクトルｕ’_{Ｎ−Ｃ−ＥＣＲ}を算出し、更に測地面に垂直なベクトルｕ’_{Ｃ−ＥＣＲ}を算出する。

図１１に地点Ｃ_ＥＣＲ周辺の測地面と、地点Ｃ_ＥＣＲが観測された時の人工衛星の衛星位置を俯瞰した場合の概念図を示す。測地面上の北向きベクトルｕ’_{Ｎ−Ｃ−ＥＣＲ}を、前記読み込んだ地点Ｃの画像データ付属情報の衛星方位角θ_Ｃに基づいて、地点Ｃに於ける衛星方位角θ_Ｃだけ回転させ、地点Ｃ_ＥＣＲに於ける測地面上の衛星方向のベクトルｕ’_{Ｓ−Ｃ−ＥＣＲ}を算出する。そして、前記読み込んだ地点Ｃでの画像データ付属情報の衛星仰角ε_Ｃを用いて、地点Ｃ_ＥＣＲに於ける人工衛星の方向ベクトルｕ_{Ｓ−Ｃ−ＥＣＲ}を算出する。

図１２は、地点Ｃ_ＥＣＲと人工衛星とを含み、且つ地球の中心を通る断面を示した図である。地点Ｃ_ＥＣＲに於ける人工衛星の方向ベクトルｕ_{Ｓ−Ｃ−ＥＣＲ}、地球半径Ｒ_Ｅ、幾何学補正済み画像データ読込手段２で読み込んだ人工衛星公開情報に於ける衛星高度Ｈから、地点Ｃが観測された時の人工衛星の位置ベクトルｒ_{Ｃ−ＥＣＲ}を算出する。

以上のような処理を実行することで、人工衛星位置算出手段７は、地点Ｃが観測された時の人工衛星の位置を演算できる（Ｓ１２０）。

次に、衛星仰角・衛星方位角演算手段３の軌道面ベクトル算出手段８は、人工衛星の位置から、地点Ｃの観測前後の人工衛星の軌道を再構成する（即ち人工衛星軌道の軌道面ベクトルを算出する）（Ｓ１３０）。

図１３に地球周囲の衛星軌道上を移動する人工衛星の動きを示す。Ｓ１２０で算出した人工衛星の位置ベクトルｒ_{Ｃ−ＥＣＲ}に於ける地心緯度ψ_ｒＣを算出する。そして幾何学補正済み画像データ読込手段２で読み込んだ人工衛星公開情報に於ける軌道傾斜角に基づいて、ＥＣＩ座標系（ＥＣＩ座標系とは、Earth-Centered Inertial：地球慣性座標系。その原点を地球中心、ｚ軸を北極方向、ｘ軸を春分点方向とする座標系）に於ける人工衛星の速度ベクトルと子午線（経線）のなす角Ｉ’_{ＥＣＩ−ψ−ｒＣ}を算出する。

又、人工衛星の公転周期から人工衛星の角速度ω_{Ｓ−ＥＣＩ}を算出し、ＥＣＩ座標系に於ける人工衛星の速度Ｖ_ＥＣＩを算出する。そして、人工衛星の衛星位置ｒ_{Ｃ−ＥＣＲ}に於いてＥＣＲ座標系に於ける人工衛星の速度Ｖ_ＥＣＲ、人工衛星の公転角速度ω_{Ｓ−ＥＣＲ}、人工衛星の速度ベクトルと子午線（経線）のなす角Ｉ’_{ＥＣＲ−ψ−ｒＣ}を算出し、人工衛星の単位ベクトルｕ_{ｒ−Ｃ−ＥＣＲ}を算出する。

図１４は、人工衛星の方向ベクトルｕ_{Ｓ−Ｅ−Ｃ−ＥＣＲ}に直交する面を示した図である。人工衛星の方向ベクトルｕ_{Ｓ−Ｅ−Ｃ−ＥＣＲ}に直交する北向きの単位ベクトルｕ_{Ｎｒｏ−Ｃ−ＥＣＲ}を算出し、それを角度Ｉ’_{ＥＣＲーψーｒＣ}だけ回転したベクトルｕ’_{Ｎｒｏ−Ｃ−ＥＣＲ}を算出し、軌道面ベクトルｕ_{ｏ−Ｃ−ＥＣＲ}を算出する。

このような処理を実行することで、軌道面ベクトル算出手段８は、地点Ｃの観測前後の人工衛星の軌道を再構成することが出来る。

地点Ｃの観測前後の人工衛星の軌道の再構成後、走査位置推定手段９が、地点Ｃの観測前後の走査位置を、与えられた走査方向と走査速度とから推定する（Ｓ１４０）。

図１５は、幾何学補正済み画像データ上で、地点Ｃと、その幾何学補正済み画像データ内の任意の点Ｂとの位置関係を示した図である。地点Ｃを通り、走査方向に平行な直線Ｆ_ａｌＣを表す式を算出し、幾何学補正済み画像データ内の任意の点Ｂを通り走査方向に直交する直線Ｆ_ｃｒＢを表す式を算出し、それらの交点Ｂ_０の座標を算出する。

そして地点Ｃと地点Ｂ_０の距離Ｄを算出し、距離Ｄと、走査方向に平行な観測時の地上解像度δ_ｌ、及び走査速度（１ラインの走査にかかる時間）δ_ｔから、地点Ｃが観測されてから地点Ｂが観測されるまでの時間差ｔを算出する。つまり、地点Ｂが観測された時刻を地点Ｃが観測された時刻からの相対時刻で表す。

このような処理を実行することで、地点Ｂの位置は、地点Ｃが観測された時刻からの相対時刻として表されることとなる。

Ｓ１３０及びＳ１４０で算出した人工衛星の位置と走査位置が、共に地点Ｃが観測された時刻からの相対時刻の関数としてあらわされることから、人工衛星の衛星位置と走査位置とが対応づけられる。そこで、次に、衛星仰角・衛星方位角演算手段３の仰角・方位角算出手段１０は、幾何学補正済み画像データ内の各地点を走査位置として表し、その位置での衛星仰角と衛星方位角とを算出する（Ｓ１５０）。

まず、Ｓ１４０で算出した時間差ｔから、地点Ｃ及び地点Ｂが観測された時の人工衛星の衛星位置間の角度ωを算出し、地点Ｂが観測された時の衛星位置ｒ_{Ｂ−ＥＣＲ}を算出する。この概念図を図１６に示す。

そして、地点Ｂの緯度、経度、楕円体高（Ｂ（φ_Ｂ，λ_Ｂ，ｈ_Ｂ））を算出し、それをＥＣＲ座標系に変換する。この変換後の座標が、Ｂ_ＥＣＲ（ｘ_Ｂ，ｙ_Ｂ，ｚ_Ｂ）であるとする。

図１７は、地点Ｂ_ＥＣＲ及び地点Ｃ_ＥＣＲ周辺の測地面と、地点Ｂ_ＥＣＲ及びＣ_ＥＣＲが観測された時の人工衛星の衛星位置を示した図である。ここで、地点Ｂ_ＥＣＲに於ける地心（地球の中心）方向の単位ベクトルｕ_{ＢーＥＣＲ}を算出し、地点Ｂ_ＥＣＲに於ける測地面に垂直なベクトルｕ’_{Ｂ−ＥＣＲ}を算出し、地点Ｂ_ＥＣＲに於ける北向きベクトルｕ_{Ｎ−Ｂ−ＥＣＲ}を算出する。そして、地点Ｂ_ＥＣＲから人工衛星への視線ベクトルｒ_{Ｓ−Ｂ−ＥＣＲ}及びその単位ベクトルｕ_{Ｓ−Ｂ−ＥＣＲ}を算出する。これによって、地点Ｂ_ＥＣＲに於ける衛星仰角ε_Ｂを算出でき、又、地点Ｂ_ＥＣＲに於ける測地面上の人工衛星の衛星方向のベクトルｕ’_{Ｓ−Ｂ−ＥＣＲ}を算出し、地点Ｂ_ＥＣＲに於ける衛星方位角θ_Ｂを算出できる。

このようにして衛星仰角・衛星方位角演算手段３の仰角・方位角算出手段１０は、幾何学補正済み画像データ内の任意の地点Ｂでの衛星仰角と衛星方位角とを算出できる。

次に、高さ演算手段４は、標高データ及びジオイド高データから予め作成した楕円体高データと、幾何学補正済み画像データ読込手段２で読み込んだ幾何学補正済み画像データの投影面の楕円体高とから、幾何学補正済み画像データ内の各地点に於ける投影面からの高さを演算する（Ｓ１６０）。

Ｓ１５０及びＳ１６０で算出した、衛星仰角、衛星方位角、高さとのデータに基づいて、オルソ補正処理手段５は、幾何学補正済み画像データに対してオルソ補正処理を行う（Ｓ１７０）。

オルソ補正処理は、ある観測対象地点Ｂの高度に起因する位置のずれの量と方向を演算することになるので、下記の数１により算出する。この概念図を図１８に示す。

尚、数１に於いて、ｄｘは画像座標系上でのｘ軸方向の位置のずれであり、ｄｙは画像座標系上でのｙ軸方向の位置のずれであり、ｈは対象地点の投影面からの高さであり、θ_ｅは人工衛星の衛星仰角であり、αは人工衛星の衛星方位角であり、βは画像座標系のｙ軸と北（真北）とのなす角（幾何学補正済み画像データの補正処理結果のパラメータとして与えられている）である。

そうすると、対象地点Ｂでの人工衛星の衛星仰角θ_ｅはＳ１５０で算出したε_Ｂであり、人工衛星の衛星方位角αはＳ１５０で算出したθ_Ｂであり、又、対象地点の高度ｈはＳ１６０で算出した高さである。そうすると、全ての変数が判明しているので、これらの値を上述の数１に代入して演算すれば、ｄｘ、ｄｙが算出できる。従って、このｄｘ、ｄｙの値に基づいて、オルソ補正処理手段５は、対象地点Ｂをｄｘ、ｄｙだけ位置をずらす補正処理を行う。

このようにして幾何学補正済み画像データに対してオルソ補正処理を実行した処理後の画像データを、画像データ出力手段６が、ディスプレイ等の表示装置、プリンタ等の印刷装置、のような各種の出力装置に出力する（Ｓ１８０）。

図１９（ａ）にオルソ補正処理前の画像データ（即ち幾何学補正済み画像データ）、図１９（ｂ）にオルソ補正処理後の画像データを示す。尚、位置補正処理が行われていることをわかりやすくする為に、各画像データには街区を示す地図を重ね合わせている。図１９（ａ）、図１９（ｂ）の拡大図を図２０（ａ）、図２０（ｂ）に示す。

図２０を比較して分かるように、街区の位置が補正されていることが把握できる。

尚、上述した画像補正処理システム１の処理の内容を記録した画像補正処理プログラムがＣＤ−ＲＯＭやＤＶＤ等の記録媒体に記録され、それがコンピュータ端末に読み込まれることによって、画像補正処理システム１を実現しても良い。又、当該画像補正処理プログラムが所定のサーバからネットワークを介してコンピュータ端末にダウンロードされることでコンピュータ端末に読み込まれ、画像補正処理システム１を実現しても良い。

この場合、画像補正処理プログラムは、幾何学補正済み画像データ読込手段２をコンピュータ端末で実行する機能（モジュールやプログラム。以下同様）と、衛星仰角・衛星方位角演算手段３をコンピュータ端末で実行する機能と、高さ演算手段４をコンピュータ端末で実行する機能と、オルソ補正処理手段５をコンピュータ端末で実行する機能と、画像データ出力手段６をコンピュータ端末で実行する機能とを有している。

この画像補正処理プログラムを記録した記録媒体がコンピュータ端末にセットされ、それがコンピュータ端末に読み込まれることによって、上述の各機能がコンピュータ端末の処理演算部（ＣＰＵやレジスタ等の演算装置）や記憶部（メモリやキャッシュ、ハードディスク等）に読み込まれる。

幾何学補正済み画像データ読込手段２は、幾何学補正済み画像データと上述の各パラメータを読み込み、記憶部に記憶する。そして処理演算部に読み込まれた衛星仰角・衛星方位角演算手段３は、前記記憶部に記憶した各パラメータに基づいて、上述と同様に人工衛星の衛星仰角、衛星方位角を演算し、記憶部に記憶する。又、処理演算部に読み込まれた高さ演算手段４は、前記記憶部に記憶した各パラメータに基づいて、上述と同様に幾何学補正済み画像データ内の各地点に於ける投影面からの高さを演算する。記憶部に記憶した人工衛星の衛星仰角、衛星方位角と、幾何学補正済み画像データ内の各地点に於ける投影面からの高さと、幾何学補正済み画像データとに基づいて、処理演算部に読み込まれたオルソ補正処理手段５は、幾何学補正済み画像データに対して上述と同様にオルソ補正処理を行う。そしてその処理後の画像データを、処理演算部に読み込まれた画像データ出力手段６が、表示装置や印刷装置等の出力装置から出力する。

画像補正処理プログラムがネットワークからコンピュータ端末にダウンロードされた場合も、画像補正処理プログラムが記録された記録媒体をコンピュータ端末で実行する場合と同様である。

本発明に於ける各手段は、その機能が論理的に区別されているのみであって、物理上あるいは事実上は同一の領域を為していても良い。

尚、本発明を実施するにあたり本実施態様の機能を実現するソフトウェアのプログラムを記録した記憶媒体をシステムに供給し、そのシステムのコンピュータが記憶媒体に格納されたプログラムを読み出し実行することによって実現されることは当然である。

この場合、記憶媒体から読み出されたプログラム自体が前記した実施態様の機能を実現することとなり、そのプログラムを記憶した記憶媒体は本発明を当然のことながら構成することになる。

プログラムを供給する為の記憶媒体としては、例えば磁気ディスク、ハードディスク、光ディスク、光磁気ディスク、磁気テープ、不揮発性のメモリカード等を使用することができる。

又、コンピュータが読み出したプログラムを実行することにより、上述した実施態様の機能が実現されるだけではなく、そのプログラムの指示に基づき、コンピュータ上で稼働しているオペレーティングシステムなどが実際の処理の一部又は全部を行い、その処理によって前記した実施態様の機能が実現される場合も含まれることは言うまでもない。

更に、記憶媒体から読み出されたプログラムが、コンピュータに挿入された機能拡張ボードやコンピュータに接続された機能拡張ユニットに備わる不揮発性あるいは揮発性の記憶手段に書き込まれた後、そのプログラムの指示に基づき、機能拡張ボードあるいは機能拡張ユニットに備わる演算処理装置などが実際の処理の一部あるいは全部を行い、その処理により前記した実施態様の機能が実現される場合も含まれることは当然である。

本発明を用いることによって、幾何学補正済み画像データに対してそれに付属している情報又は公開されている情報から画像内の各地点から見た人工衛星の衛星仰角及び衛星方位角を算出することで、従来より精度の高い、幾何学補正済み画像データに対するオルソ補正処理を行う画像補正処理システムが可能となる。

本発明の画像補正処理システムのシステム構成の一例を示すシステム構成図である。 本発明の画像補正処理システムの処理プロセスの流れの一例を示すフローチャート図である。 幾何補正を行っていない場合の衛星画像データの模式図ある。 システム補正処理を施した場合の画像データの模式図である。 ＧＣＰを用いた精密幾何補正処理を施した場合の画像データの模式図及びその処理の模式図である。 高さによる投影位置のずれが発生することを示した概念図である。 人工衛星が地表を撮像する際の概念図である。 幾何学補正済み画像データ内の各地点に於ける、人工衛星の衛星仰角と衛星方位角とを演算する際の概念を示す概念図である。 人工衛星が衛星軌道上の任意の点ｒ_{Ｃ−ＥＣＲ}から、地表の観測対象地点Ｃ_ＥＣＲを撮像していることを示す概念図である。 図９の地点Ｃ_ＥＣＲを通る子午線（経線）の断面を示した図である。 地点Ｃ_ＥＣＲ周辺の測地面と、地点Ｃ_ＥＣＲが観測された時の人工衛星の衛星位置を俯瞰した場合の概念図である。 地点Ｃと人工衛星とを含み、且つ地球の中心を通る断面を示した概念図である。 地球周囲の衛星軌道上を移動する人工衛星の動きを示した概念図である。 人工衛星の方向ベクトルｕ_{Ｓ−Ｅ−Ｃ−ＥＣＲ}に直交する面を示した概念図である。 幾何学補正済み画像データ上で、地点Ｃと、その幾何学補正済み画像データ内の任意の点Ｂとの位置関係を示した概念図である。 地点Ｂが観測された時の衛星位置ｒ_{Ｂ−ＥＣＲ}を算出する際の概念図である。 地点Ｂ_ＥＣＲ及び地点Ｃ_ＥＣＲ周辺の測地面と、地点Ｂ_ＥＣＲ及びＣ_ＥＣＲが観測された時の人工衛星の衛星位置を示した概念図である。 オルソ補正処理の概念図である。 オルソ補正処理前とオルソ補正処理後の実例を示した図である。 図１９の拡大図である。

符号の説明

１：画像補正処理システム
２：幾何学補正済み画像データ読込手段
３：衛星仰角・衛星方位角演算手段
４：高さ演算手段
５：オルソ補正処理手段
６：画像データ出力手段
７：人工衛星位置算出手段
８：軌道面ベクトル算出手段
９：走査位置推定手段
１０：仰角・方位角算出手段

Claims (9)

1. 人工衛星で撮像した画像データに対して幾何学補正処理を施した幾何学補正済み画像データに対してオルソ補正処理を実行する画像補正処理システムであって、
   前記幾何学補正済み画像データを読み込む幾何学補正済み画像データ読込手段と、
   前記人工衛星の性能・移動に関する人工衛星公開情報と、前記人工衛星が撮像した場合の情報である画像データ付属情報とに基づいて、前記幾何学補正済み画像データ内の任意の地点に於ける人工衛星の衛星仰角、衛星方位角を算出する衛星仰角・衛星方位角演算手段と、
   前記任意の地点の楕円体高データと前記幾何学補正済み画像データの投影面の楕円体高とから、前記幾何学補正済み画像データ内の前記任意の地点の投影面からの高さを演算する高さ演算手段と、
   前記任意の地点に於ける衛星仰角、衛星方位角、投影面からの高さに基づいてオルソ補正処理を実行し、前記幾何学補正済み画像データの高さに起因する歪みを補正するオルソ補正処理手段と、
   を有することを特徴とする画像補正処理システム。
2. 前記衛星仰角・衛星方位角演算手段は、
   前記画像データ付属情報に於ける既知の地点の衛星仰角と衛星方位角と、前記人工衛星公開情報に於ける衛星高度と、地球の半径とを用いて前記既知の地点が観測された時の人工衛星の位置を算出する人工衛星位置算出手段と、
   前記算出した人工衛星の位置と、前記人工衛星公開情報に於ける人工衛星の軌道傾斜角と公転周期とを用いて前記人工衛星の軌道面ベクトルを算出する軌道面ベクトル算出手段と、
   前記幾何学補正済み画像データ内の任意の地点と既知の地点との位置関係と、前記画像データ付属情報に於けるセンサの解像度と前記人工衛星公開情報に於ける走査速度とにより、前記任意の地点が観測された時刻を、前記既知の地点が観測された時刻からの相対時刻で算出する走査位置推定手段と、
   前記軌道面ベクトルと、前記任意の地点が観測された相対時刻から、前記任意の地点が観測された時の人工衛星の位置を算出することで、前記任意の地点に於ける衛星仰角と衛星方位角とを算出する仰角・方位角算出手段と、
   からなることを特徴とする請求項１に記載の画像補正処理システム。
3. 前記人工衛星位置算出手段は、
   前記既知の地点の緯度・経度からその地点のＥＣＲ座標系の座標を算出し、
   前記既知の地点の単位ベクトルと地心緯度とを算出し、
   前記単位ベクトルを用いて直交する北向きベクトルを算出し、
   前記北向きベクトルを前記地心緯度と測地緯度の差だけ回転することで前記既知の地点の測地面上の北向きベクトルを算出し、
   前記測地面上の北向きベクトルにより、前記測地面に垂直な垂直ベクトルを算出し、
   前記読み込んだ画像データ付属情報に於ける前記既知の地点の衛星方位角だけ前記北向きベクトルを回転させることで、前記既知の地点の測地面上の衛星方向のベクトルを算出し、
   前記読み込んだ既知の地点の衛星仰角を用いて、前記既知の地点に於ける人工衛星の方向ベクトルを算出し、
   前記人工衛星の方向ベクトルと地球半径と前記人工衛星公開情報に於ける衛星高度とから、前記既知の地点が観測された時の人工衛星の位置ベクトルを算出する、ことで前記既知の地点が観測された時の人工衛星の位置を算出する、
   ことを特徴とする請求項２に記載の画像補正処理システム。
4. 前記軌道面ベクトル算出手段は、
   前記人工衛星の位置ベクトルに於ける地心緯度を算出し、
   前記人工衛星公開情報に於ける軌道傾斜角に基づいて、ＥＣＩ座標系に於ける前記人工衛星の速度ベクトルと子午線のなす角を算出し、
   前記人工衛星公開情報に於ける公転周期から公転角速度を算出することで、前記ＥＣＩ座標系に於ける前記人工衛星の速度を算出し、
   前記ＥＣＩ座標系の速度、公転角速度、速度ベクトルと子午線のなす角を、ＥＣＲ座標系に変換することで、前記人工衛星の単位ベクトルを算出し、
   前記人工衛星の方向ベクトルに直交する北向きの単位ベクトルを算出し、それを前記ＥＣＲ座標系の速度ベクトルと子午線のなす角だけ回転したベクトルを算出することにより、前記軌道面ベクトルを算出する、
   ことを特徴とする請求項２又は請求項３に記載の画像補正処理システム。
5. 前記走査位置推定手段は、
   前記幾何学補正済み画像データに於いて、前記既知の地点を通り走査方向に平行な直線と、前記任意の地点を通り走査方向に直交する直線との交点の座標を算出し、
   前記既知の地点と前記交点との距離を算出し、
   前記人工衛星のセンサの解像度と走査速度と、前記算出した距離とに基づいて、前記既知の地点が観測されてから前記任意の地点が観測されるまでの時間差を算出することで、前記任意の地点が観測された時刻を相対時刻で算出する、
   ことを特徴とする請求項２に記載の画像補正処理システム。
6. 前記仰角・方位角算出手段は、
   前記時間差から、前記既知の地点及び任意の地点が観測された時の人工衛星の衛星位置間の角度を算出することで、前記任意の地点が観測された時の人工衛星の位置を算出し、
   前記任意の地点の座標をＥＣＲ座標系で算出し、
   前記ＥＣＲ座標系に基づいて前記任意の地点の地心方向の単位ベクトルとその測地面に垂直な垂直ベクトルとを算出することで、前記任意の地点に於ける北向きベクトルを算出し、
   前記任意の地点に於ける北向きベクトルから人工衛星への視線ベクトル及びその単位ベクトルとを算出することで、前記任意の地点に於ける衛星仰角を算出し、
   前記任意の地点に於ける北向きベクトルからその測地面上の人工衛星の衛星方向のベクトルを算出することで、前記任意の地点に於ける衛星方位角を算出する、
   ことを特徴とする請求項２から請求項５のいずれかに記載の画像補正処理システム。
7. 前記画像処理システムは、更に、
   前記幾何学補正済み画像データに対してオルソ補正処理を行った画像データを出力する画像データ出力手段を有する、
   ことを特徴とする請求項１に記載の画像補正処理システム。
8. データを記憶する記憶部とプログラムの処理演算を実行する処理演算部とを有しているコンピュータ端末で実行する画像補正処理プログラムであって、前記画像補正処理プログラムは、前記処理演算部に読み込まれる幾何学補正済み画像データ読込機能と衛星仰角・衛星方位角演算機能と高さ演算機能とオルソ補正処理機能とを有しており、
   前記幾何学補正済み画像データ読込機能は、
   人工衛星で撮像した画像データに対して幾何学補正処理を施した幾何学補正済み画像データを読み込み、前記記憶部に記憶し、
   前記衛星仰角・衛星方位角演算機能は、
   前記人工衛星の性能・移動に関する人工衛星公開情報と、前記人工衛星が撮像した場合の情報である画像データ付属情報とに基づいて、前記幾何学補正済み画像データ内の任意の地点に於ける人工衛星の衛星仰角、衛星方位角を算出し、前記衛星仰角と前記衛星方位角とを前記記憶部に記憶し、
   前記高さ演算機能は、
   前記任意の地点の楕円体高データと前記幾何学補正済み画像データの投影面に於ける楕円体高とから、前記幾何学補正済み画像データ内の前記任意の地点の投影面からの高さを演算し、前記高さを前記記憶部に記憶し、
   前記オルソ補正処理機能は、
   前記記憶部に記憶した、前記任意の地点に於ける衛星仰角、衛星方位角、投影面からの高さに基づいてオルソ補正処理を実行し、前記記憶部に記憶した幾何学補正済み画像データの高さに起因する歪みを補正する、
   ことを特徴とする画像補正処理プログラム。
9. データを記憶する記憶部とプログラムの処理演算を実行する処理演算部とを有しているコンピュータ端末で実行する画像補正処理プログラムを記録した記録媒体であって、前記画像補正処理プログラムは、前記処理演算部に読み込まれる幾何学補正済み画像データ読込機能と衛星仰角・衛星方位角演算機能と高さ演算機能とオルソ補正処理機能とを有しており、
   前記幾何学補正済み画像データ読込機能は、
   人工衛星で撮像した画像データに対して幾何学補正処理を施した幾何学補正済み画像データを読み込み、前記記憶部に記憶し、
   前記衛星仰角・衛星方位角演算機能は、
   前記人工衛星の性能・移動に関する人工衛星公開情報と、前記人工衛星が撮像した場合の情報である画像データ付属情報とに基づいて、前記幾何学補正済み画像データ内の任意の地点に於ける人工衛星の衛星仰角、衛星方位角を算出し、前記衛星仰角と前記衛星方位角とを前記記憶部に記憶し、
   前記高さ演算機能は、
   前記任意の地点の楕円体高データと前記幾何学補正済み画像データの投影面に於ける楕円体高とから、前記幾何学補正済み画像データ内の前記任意の地点の投影面からの高さを演算し、前記高さを前記記憶部に記憶し、
   前記オルソ補正処理機能は、
   前記記憶部に記憶した、前記任意の地点に於ける衛星仰角、衛星方位角、投影面からの高さに基づいてオルソ補正処理を実行し、前記記憶部に記憶した幾何学補正済み画像データの高さに起因する歪みを補正する、
   ことを特徴とする画像補正処理プログラムを記録した記録媒体。
   

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