JP2007187934A - Method for creating electronic map line shape data - Google Patents

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Hideaki Arita
秀昶 有田
Koichi Ikisu
耕一 伊規須
Keiichi Uchimura
圭一 内村
Takeshi Kamitaki
剛 上瀧
Zhencheng Hu
振程 胡
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Kumamoto University NUC
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Kumamoto University NUC
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To avoid deviation of line shape data of a road and the like when an electronic map and an aerial photography or the like are superposed. <P>SOLUTION: Line shape data of roads, rivers and the like to be used in an electronic map is created by carrying out Active Shape Model (hereafter referred to as ASM) processing using a dot sequence obtained from a picture such as an aerial photography through imaging processing, and a template. Thus, the burden of an operator is greatly reduced, and high-precision line shape data can be obtained. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

本発明は、電子地図における道路や鉄道、河川などの線形状データを航空写真、衛星画像などの画像データから抽出し、精度の良い電子地図の線形状データを作成する電子地図線形状データ作成方法に関する。   The present invention extracts line shape data such as roads, railways, and rivers in an electronic map from image data such as aerial photographs and satellite images, and creates an electronic map line shape data creation method that creates accurate electronic map line shape data. About.

近年、航空写真や衛星画像はその画像から容易に実際の位置や色彩が視覚的に把握できることから、その用途は一般地図、都市計画、距離測定、土地測量、ナビゲーション装置、エリアマーケティング、上下水道施設管理、農地・用水用、学習・教育、広告、建設・工事計画など非常に多岐に渡っている。最近では高解像度なオルソ航空画像などの登場により、建物や道路、鉄道、地形、河川の形状、色彩、位置などの精度が飛躍的に向上してきており、これに伴って、今後もますますその用途が広がってゆくことが容易に予想される。   In recent years, aerial photographs and satellite images can easily grasp the actual position and color from the images, so their uses are general maps, city planning, distance measurement, land surveying, navigation equipment, area marketing, water supply and sewerage facilities Management, farmland / water use, learning / education, advertising, construction / construction planning, etc. Recently, with the appearance of high-resolution ortho images, etc., the accuracy of buildings, roads, railways, terrain, river shapes, colors, locations, etc. has improved dramatically. It is easily expected that applications will expand.

一方、航空写真などが存在する以前から上記用途には地図が多く利用されてきた。現在では、電子地図の登場により、多くの情報を地図上に有することができるため、主にナビゲーション装置やインターネット上の地図として、広く一般に普及している。電子地図もまたその建物や道路、鉄道、地形、河川の形状、位置などの精度向上が重要な課題となっており、日々様々な研究がなされている。   On the other hand, many maps have been used for the above-mentioned purposes before aerial photographs exist. At present, with the advent of electronic maps, it is possible to have a lot of information on the map, so that it is widely spread mainly as a navigation device or a map on the Internet. For electronic maps, it is important to improve the accuracy of buildings, roads, railways, topography, river shapes and locations, and various researches are being conducted every day.

さらに、航空写真などと電子地図は地理的な情報の提示を行なうという点では共通しており、それぞれ独自の異なった特徴を有しているため、用途によっては航空写真などと電子地図の両方の特徴を必要とし、これらを同時に使用できるようになることが望ましい。加えて、高精度なGPSなどをこれらと一緒に利用することで、より多くの用途への活用が期待できる。   Furthermore, aerial photographs and electronic maps are common in that they present geographical information, and each has its own different characteristics, so depending on the application, both aerial photographs and electronic maps can be used. It is desirable to require features and be able to use them simultaneously. In addition, by using high-precision GPS and the like together with these, it can be expected to be used for more applications.

しかし、衛星画像と電子地図を最も利用される縮尺1/25000において比較した場合、例えば電子地図中の道路データの位置についてみると、ある程度誤差を含んでいる。このため、精度を要求される用途において、これら航空写真などと電子地図を同時に使用することが非常に困難となっている。そのため、電子地図はより一層の精度向上が求められる。従って、航空写真などの画像から、これらの画像の画像処理を行なうだけで、簡単に精度の高い線形状データを作成することができれば、電子地図の修正をする問題については容易に解決することができる。また、電子地図中の線形状データの作成を自動化することができれば、オペレータの負担を軽減することもできる。   However, when the satellite image and the electronic map are compared at the most used scale 1/25000, for example, the position of the road data in the electronic map includes some error. For this reason, it is very difficult to use these aerial photographs and the electronic map at the same time in applications requiring accuracy. Therefore, further improvement in accuracy is required for the electronic map. Therefore, if it is possible to easily create highly accurate line shape data from images such as aerial photographs by simply performing image processing of these images, the problem of correcting an electronic map can be easily solved. it can. If the creation of line shape data in an electronic map can be automated, the burden on the operator can be reduced.

ここで、航空写真などの画像から画像処理を行なうことによって、道路のような線形状データを作成する方法として、B−snakes法を用いる技術が知られている。このB−snakes法は動的輪郭モデルの一種であり、航空写真などの画像を画像処理することで得られた道路などの線形状データの輪郭線を、Bスプライン曲線に当てはめることにより、半自動的に輪郭線の抽出を行なうという方法である。この方法は画像処理で得られた輪郭をBスプライン曲線で近似するというステップを繰り返すだけの非常に単純な処理で航空写真などの画像から線形状データが得られるという点、単純な処理であるため、計算の処理速度が速く、容易に実用化が可能という点では優れた方法であるといえる。   Here, as a method of creating line shape data such as a road by performing image processing from an image such as an aerial photograph, a technique using a B-snakes method is known. This B-snakes method is a kind of dynamic contour model, and semi-automatically by applying a contour line of line shape data such as a road obtained by image processing such as an aerial photograph to a B-spline curve. In this method, a contour line is extracted. This method is a simple process in that line shape data can be obtained from an image such as an aerial photograph by a very simple process of repeating the step of approximating the contour obtained by image processing with a B-spline curve. It can be said that this is an excellent method in that the processing speed of calculation is fast and it can be easily put into practical use.

非特許文献1は、B−snakes法を用いて、航空画像などから道路の線形状データを作成する方法に関するものである。オペレータは複数の制御点を指定し、それらの制御点を通るように処理することにより、対話的に道路の線形状データの輪郭を抽出し、この輪郭をBスプライン曲線に当てはめることにより線形状データを得ることが可能であることが示されている。
Armin Gruen and Haihong Li, "Road extraction from aerial and satellite images by dynamic programming", ISPRS Journal of Photogrammetry and Remote Sensing Vol.50, No.4, 1995, pp.11-20.
Non-Patent Document 1 relates to a method for creating road line shape data from an aerial image or the like using the B-snakes method. The operator designates a plurality of control points and processes them so as to pass through the control points, thereby interactively extracting the contour of the line shape data of the road and applying the contour to the B-spline curve to obtain the line shape data. Has been shown to be possible.
Armin Gruen and Haihong Li, "Road extraction from aerial and satellite images by dynamic programming", ISPRS Journal of Photogrammetry and Remote Sensing Vol.50, No.4, 1995, pp.11-20.

上述の通り、航空写真などから得られた画像を従来技術であるB−snakes法を用いた場合、航空写真などの画像を画像処理することで得られた道路などの線形状データの輪郭線を、Bスプライン曲線に当てはめることにより、半自動的に線形状データの生成を行なうことは可能である。しかし、従来技術であるB−snakes法を用いた場合、オペレータが初期の制御点列を指定しなければならず、広範囲に渡って、複雑なネットワークを有する線形状データを作成したい場合などにおいては、多大な労力を必要とすることとなり、実用的な実施が困難であるという問題があった。   As described above, when an image obtained from an aerial photograph or the like is used in the conventional B-snakes method, an outline of road shape data such as a road obtained by image processing such as an aerial photograph is obtained. It is possible to generate the line shape data semi-automatically by applying to the B-spline curve. However, when the conventional B-snakes method is used, the operator must designate an initial control point sequence, and in a case where it is desired to create line shape data having a complicated network over a wide range. Therefore, a large amount of labor is required, and there is a problem that practical implementation is difficult.

また、B−snakes法は曲線の滑らかさのみを制限条件としており、この制限条件下では、輪郭線を繰り返して自由変形させると、要求される線形状データとは全く似つきもしない線形状データを得る結果となる恐れがある。従って、B−snakes法を用いて高精度な線形状データを得るためには、初期の制御点列である初期輪郭の位置精度が高いことが要求される。例えば、オペレータの制御点指定の負荷を減らすため、初期輪郭として既存の電子地図から抽出された輪郭を用いて線形状データを作成した場合、位置精度が低い初期輪郭を用いなければならないということになる。そうすると、作成される線形状データの位置精度を上げるため、繰り返して自由変形しなければならず、その結果作成された形状は要求される形状と異なったものとなってしまい、結局は航空写真などの線形状と電子地図の線形状データのずれが生じてしまうという問題があった。このために、本来の目的である航空写真などと精度の高い電子地図を同時に使用するということが達成し得ないこととなる。   The B-snakes method uses only the smoothness of the curve as a limiting condition. Under this limiting condition, the line shape data that does not resemble the required line shape data when the contour line is freely deformed repeatedly. May result in Therefore, in order to obtain highly accurate line shape data using the B-snakes method, it is required that the initial contour position accuracy, which is the initial control point sequence, is high. For example, in order to reduce the load of operator control point designation, when line shape data is created using an outline extracted from an existing electronic map as an initial outline, an initial outline with low position accuracy must be used. Become. Then, in order to improve the position accuracy of the line shape data to be created, it must be repeatedly repeatedly deformed, and as a result, the created shape will be different from the required shape, eventually aerial photography etc. There is a problem that the line shape of the electronic map and the line shape data of the electronic map are shifted. For this reason, it is impossible to achieve simultaneously the original purpose of aerial photography and the like and a highly accurate electronic map.

本発明は、こうした課題に鑑み、航空写真などの画像から、動的輪郭作成方法の一つであるActive Shape Model(以下ASM)を用いて線形状データを作成することで、オペレータの負担を大幅に減らし、位置、形状ともに精度の高い線形状データを得ることができる電子地図線形状データ作成技術を提供することを目的とする。   In view of these problems, the present invention creates a line shape data from an image such as an aerial photograph using Active Shape Model (hereinafter, ASM), which is one of the active contour creation methods, thereby greatly reducing the burden on the operator. It is an object of the present invention to provide an electronic map line shape data creation technique that can obtain highly accurate line shape data in both position and shape.

本発明の第1の解決手段は、
画像データから電子地図中の線形状データを作成する線形状データ作成処理装置であって、
地上を上空から撮影した画像とその画像の位置座標情報とを有する前記画像データを記憶している画像データベースと、
前記画像データのうち、前記線形状データ作成処理の対象となる前記画像データの入力範囲を受付ける受付部と、
前記受付部で受付けた前記範囲を前記画像データベースに記憶された前記画像データから取得する対象画像取得部と、
前記線形状データ作成処理に使用する前記位置座標で表されるテンプレートを前記対象画像上の対応する前記位置座標に取得するテンプレート取得部と、
前記対象画像取得部で取得した前記対象画像を画像処理することにより得られた点列と、前記テンプレート取得部で得られた前記テンプレートとを用いて抽出輪郭を作成する抽出輪郭作成部と、
前記抽出輪郭作成部で作成した前記抽出輪郭と前記テンプレート取得部で取得した前記テンプレートとを用いてASM処理により線形状輪郭を作成するASM処理部と、
前記ASM処理部で得られた前記線形状輪郭から前記線形状データを抽出する線形状データ抽出部とを有する線形状データ作成処理装置として構成することができる。
The first solving means of the present invention is:
A line shape data creation processing device for creating line shape data in an electronic map from image data,
An image database storing the image data including an image obtained by photographing the ground from above and position coordinate information of the image;
Among the image data, a receiving unit that receives an input range of the image data that is a target of the line shape data creation process;
A target image acquisition unit that acquires the range received by the reception unit from the image data stored in the image database;
A template acquisition unit that acquires the template represented by the position coordinates used for the line shape data creation processing at the corresponding position coordinates on the target image;
An extraction contour creating unit that creates an extraction contour using the point sequence obtained by image processing the target image obtained by the target image obtaining unit, and the template obtained by the template obtaining unit;
An ASM processing unit that creates a line-shaped contour by ASM processing using the extracted contour created by the extracted contour creating unit and the template obtained by the template obtaining unit;
It can be configured as a line shape data creation processing device having a line shape data extraction unit that extracts the line shape data from the line shape outline obtained by the ASM processing unit.

本発明の第2の解決手段は、
地上を上空から撮影した画像とその画像の位置座標情報とを有する画像データを記憶している画像データベース記憶装置を用いて、
前記画像データから電子地図中の線形状データを作成する線形状データ作成処理方法であって、
前記画像データのうち、前記線形状データ作成処理の対象となる前記画像データの入力範囲を受付ける受付工程と、
前記受付工程で受付けた前記範囲を前記画像データベースに記憶された前記画像データから取得する対象画像取得工程と、
前記線形状データ作成処理に使用する前記位置座標で表されるテンプレートを前記対象画像上の対応する前記位置座標に取得するテンプレート取得工程と、
前記対象画像取得工程で取得した前記対象画像を画像処理することにより得られた点列と、前記テンプレート取得工程で得られた前記テンプレートとを用いて抽出輪郭を作成する抽出輪郭作成工程と、
前記抽出輪郭作成工程で作成した前記抽出輪郭と前記テンプレート取得工程で取得した前記テンプレートとを用いてASM処理により線形状輪郭を作成するASM処理工程と、
前記ASM処理工程で得られた前記線形状輪郭から前記線形状データを抽出する線形状データ抽出工程とを有する線形状データ作成処理方法として構成することができる。
The second solution of the present invention is as follows:
Using an image database storage device that stores image data including an image taken from above the ground and position coordinate information of the image,
A line shape data creation processing method for creating line shape data in an electronic map from the image data,
An accepting step of accepting an input range of the image data to be subjected to the line shape data creating process among the image data;
A target image acquisition step of acquiring the range received in the reception step from the image data stored in the image database;
A template acquisition step of acquiring a template represented by the position coordinates used for the line shape data creation processing at the corresponding position coordinates on the target image;
An extraction contour creating step for creating an extraction contour using the point sequence obtained by image processing the target image obtained in the target image obtaining step, and the template obtained in the template obtaining step;
An ASM processing step of creating a line shape contour by ASM processing using the extracted contour created in the extracted contour creation step and the template obtained in the template acquisition step;
It can be configured as a line shape data creation processing method including a line shape data extraction step for extracting the line shape data from the line shape outline obtained in the ASM processing step.

本発明の第3の解決手段は、
地上を上空から撮影した画像とその画像の位置座標情報とを有する画像データを記憶している画像データベース記憶装置を用いて、
前記画像データから電子地図中の線形状データを作成する線形状データ作成処理プログラムであって、
前記画像データのうち、前記線形状データ作成処理の対象となる前記画像データの入力範囲を受付ける受付サブプログラムと、
前記受付サブプログラムで受付けた前記範囲を前記画像データベースに記憶された前記画像データから取得する対象画像取得サブプログラムと、
前記線形状データ作成処理に使用する前記位置座標で表されるテンプレートを前記対象画像上の対応する前記位置座標に取得するテンプレート取得サブプログラムと、
前記対象画像取得サブプログラムで取得した前記対象画像を画像処理することにより得られた点列と、前記テンプレート取得サブプログラムで得られた前記テンプレートとを用いて抽出輪郭を作成する抽出輪郭作成サブプログラムと、
前記抽出輪郭作成サブプログラムで作成した前記抽出輪郭と前記テンプレート取得サブプログラムで取得した前記テンプレートとを用いてASM処理により線形状輪郭を作成するASM処理サブプログラムと、
前記ASM処理サブプログラムで得られた前記線形状輪郭から前記線形状データを抽出する線形状データ抽出サブプログラムとを有する線形状データ作成処理プログラムとして構成することができる。
The third solution of the present invention is:
Using an image database storage device that stores image data including an image taken from above the ground and position coordinate information of the image,
A line shape data creation processing program for creating line shape data in an electronic map from the image data,
Among the image data, a reception subprogram that receives an input range of the image data that is a target of the line shape data creation process;
A target image acquisition subprogram for acquiring the range received by the reception subprogram from the image data stored in the image database;
A template acquisition subprogram for acquiring a template represented by the position coordinates used for the line shape data creation processing at the corresponding position coordinates on the target image;
An extraction contour creation subprogram for creating an extraction contour using a point sequence obtained by image processing the target image obtained by the target image acquisition subprogram and the template obtained by the template acquisition subprogram When,
An ASM processing subprogram for creating a line shape contour by ASM processing using the extracted contour created by the extracted contour creation subprogram and the template obtained by the template acquisition subprogram;
A line shape data creation processing program having a line shape data extraction subprogram for extracting the line shape data from the line shape contour obtained by the ASM processing subprogram can be configured.

「ASM」とは、B−snakes法と同じく動的輪郭モデルの一種であるが、航空写真などの画像を基に作成した輪郭と、テンプレートとにより高精度な線形状データが作成できる。ASMは、テンプレートを初期輪郭とするため、オペレータが各制御点列を指定する必要がない。また、テンプレートが、位置における教師的役割を果たすことにより、繰り返して自由変形しても、精度が高い線形状データを得ることができる。   “ASM” is a kind of dynamic contour model as in the B-snakes method, but highly accurate line shape data can be created by using a contour created based on an image such as an aerial photograph and a template. Since ASM uses the template as the initial contour, it is not necessary for the operator to specify each control point sequence. In addition, since the template plays a supervising role in position, highly accurate line shape data can be obtained even if it is repeatedly freely deformed.

この様に、ASMは初期輪郭であるテンプレートを画像にフィットするまで繰り返し変形させても、位置、形状ともに精度の高い線形状データが動的に得られることを特徴としている。また、与えられたテンプレートである輪郭を要求される位置にただ平行移動や回転およびスケーリングするだけではなく、各制御点をそれぞれ自由に変形させることにより、B−snakes法と同じように柔軟なフィッティングを行なうこともできるのである。   As described above, ASM is characterized in that highly accurate line shape data in both position and shape can be dynamically obtained even if a template as an initial contour is repeatedly deformed until it is fitted to an image. In addition to translation, rotation, and scaling of a given template contour to the required position, the control points can be freely deformed to flexibly fit the same way as the B-snakes method. Can also be done.

ここで、本発明で生成したい「線形状データ」とは、電子地図中に用いられる線で表されたデータのことをいう。たとえば、道路や鉄道、河川の外枠線形状データや中心線形状データ、建物や家枠のポリゴンデータ、陸地の外形形状データなどのことをいう。   Here, “line shape data” desired to be generated in the present invention refers to data represented by lines used in an electronic map. For example, it means outer frame line shape data and center line shape data of roads, railways, rivers, polygon data of buildings and houses, outer shape data of land, and the like.

本発明で用いられる「テンプレート」とは、例えば、線形状のデータをBスプライン曲線近似したとき、そのBスプラインを制御している点列や予め用意した点列などであって、それぞれの点が緯度経度などで示される位置座標情報を有している点列のことをいう。また、ASM処理で作成したい線形状データの形状における教師的役割を果たすものである。このテンプレートは、ASMとB−snakes法とを比較した場合に相違する点の内、最も特徴的な1つであるといえる。   The “template” used in the present invention is, for example, a sequence of points controlling a B-spline when linear data is approximated by a B-spline curve, or a sequence of points prepared in advance. A point sequence having position coordinate information indicated by latitude and longitude. It also plays a supervising role in the shape of the line shape data desired to be created by ASM processing. This template can be said to be one of the most characteristic of the differences between the ASM and the B-snakes method.

本発明において、ASM処理に利用するテンプレートに何を用いるかということについて考えてみると、地図データベースに記憶されている既存の電子地図中の線形状データを用いて、予め用意すべきテンプレートとして、そのまま利用することが可能である。従って、本発明の実施例は、ASMを用いて既存の電子地図データを航空写真などの画像にフィットさせて、線形状データを作成する方法を示している。   In the present invention, when considering what to use for the template used for ASM processing, using the line shape data in the existing electronic map stored in the map database, It can be used as it is. Therefore, the embodiment of the present invention shows a method of creating line shape data by fitting existing electronic map data to an image such as an aerial photograph using ASM.

しかし、道路形状に関してはクロソイド曲線などを考慮して、計画的に設計されていることが多く、これらの道路設計の特徴を用いることで、予め独自に作成したテンプレートをテンプレートデータベースに用意し、その都度必要なテンプレートを用いることも可能である。その時、それぞれの点の位置座標情報は、テンプレート各点相互に相対的な位置座標が設定されており、基準座標の入力によって、画像データ中の要求される位置座標にテンプレートを取得することが可能である。その他、道路の交差点や鉄道の線形状などについてのテンプレートをテンプレートデータベースに予め用意しておくことで、様々な線形状データの態様にも対応することが可能となる。   However, the road shape is often designed in consideration of clothoid curves, etc., and by using these road design features, a template created in advance is prepared in the template database. It is also possible to use a necessary template each time. At that time, the position coordinate information of each point is set relative to each template point, and the template can be acquired at the required position coordinates in the image data by inputting the reference coordinates. It is. In addition, by preparing templates for road intersections, railway line shapes, and the like in the template database in advance, it is possible to deal with various forms of line shape data.

本発明において、Bスプライン曲線はBスプライン基底関数の重み付き和により定義されている。Bスプライン基底関数に要求される性質は、以下の4つである。
(1)有限サポート性:n番目のBスプライン基底関数Bn,d(s)は[n,n+d]以外でゼロとなる(nはBスプライン基底関数の次数)。
(2)正値性:Bスプライン基底関数は正であること(Bn,d(s)>0)。
(3)正規化:すべてのsにおいてのすべてのBスプライン基底関数の和が1になること(ΣBn,d(s)=1)。
(4)平行移動に関する不変性:Bn+1,d(s)=Bn,d(s-1)
In the present invention, a B-spline curve is defined by a weighted sum of B-spline basis functions. The following four properties are required for the B-spline basis function.
(1) Finite support: The nth B-spline basis function B n, d (s) is zero except for [n, n + d] (n is the order of the B-spline basis function).
(2) Positive value: The B-spline basis function is positive (B n, d (s)> 0).
(3) Normalization: The sum of all B-spline basis functions in all s is 1 (ΣB n, d (s) = 1).
(4) Invariance regarding translation: B n + 1, d (s) = B n, d (s-1)

ある、対象物の輪郭を表現するため、区分的な2次または3次多項式で定義されるスプライン曲線を用いることが一般的である。特に、Bスプライン曲線r(s)=(x(s),y(s)),0 s LはN個の基底関数Bn(n=0,1,..,N−1)の重み付き和で次式(数1)のように表される。 In order to express the contour of an object, it is general to use a spline curve defined by a piecewise quadratic or cubic polynomial. In particular, the B-spline curve r (s) = (x (s), y (s)) T , 0 < s < L is the number of N basis functions Bn (n = 0,1, .., N-1). The weighted sum is expressed as the following equation (Equation 1).

Figure 2007187934
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既定関数の台は、ノットと呼ばれる節点列に従って定義されるが、多重ノットと呼ばれる重複した節点位置を用いることで、直線とカーブの接合点などの微分不連続点を含む線形状データを表現することが可能となる。 The base of the default function is defined according to a sequence of nodes called knots. By using overlapping node positions called multiple knots, line shape data including differential discontinuities such as joints between straight lines and curves can be expressed. It becomes possible.

「抽出輪郭」とは、航空画像などの画像から、画像処理により得られる道路などの線形状の中心点列または外形点列と、テンプレートとを線形補完した中間点の点列のことをいう。抽出輪郭はBスプラインで近似したとき、そのBスプライン曲線を制御している点列でもある。画像処理の方法としては、例えば、対象画像の特徴画像を作成し、その特徴画像にラインフィッティングを適用して点列を得る方法などを用いる。画像処理の方法は、上述の方法に限られず、様々な方法が考えられる。しかし、何れの方法にしても、画像中の建物の影やその他障害物などの影響を受けてしまうため、この方法のみで高精度な線形状データを得ることは不可能である。   “Extracted contour” refers to a point sequence of intermediate points obtained by linearly complementing a template with a linear center point sequence or outline point sequence such as a road obtained by image processing from an aerial image or the like. When the extracted contour is approximated by a B-spline, it is also a point sequence that controls the B-spline curve. As an image processing method, for example, a feature image of a target image is created, and a line sequence is applied to the feature image to obtain a point sequence. The image processing method is not limited to the above-described method, and various methods are conceivable. However, any method is affected by the shadow of the building in the image and other obstacles, so it is impossible to obtain highly accurate line shape data only by this method.

次にASMについて詳しく説明する。まず、SをN個の制御点がなすBスプライン曲線の空間とする。Sを、初期輪郭であるテンプレートQ∈Sを回転と平行移動した形状だけを集めた部分空間とする。この変形は次式(数2)のように4つのパラメータX=(x,x,x,xで線形に表現することができる。ここで、このXは形状空間と呼ぶ。 Next, ASM will be described in detail. First, let S be a space of a B-spline curve formed by N control points. Let S S be a partial space in which only the shapes obtained by translating the template Q 0 εS, which is the initial contour, with the rotation are collected. This deformation can be expressed linearly by four parameters X = (x 1 , x 2 , x 3 , x 4 ) T as in the following equation (Equation 2). Here, this X is called a shape space.

Figure 2007187934
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画像処理などとテンプレートから得られた抽出輪郭Q∈SをテンプレートQにノルムの最小二乗となるように当てはめる問題は、空間Sからその部分空間Sへ射影することになる。実際には、テンプレートとなる線形状データなど(例えば電子地図中の線形状データ)と航空画像などの画像中の道路などといった線形状との位置における歪の差は、上記の回転と平行移動のみによって補正できることは考え難い。そこで、テンプレートを抽出輪郭Qに当てはめるときにある程度の変形も許すような輪郭Q∈Sを求める。この場合、次式(数3)のように回転と平行移動に不変な量に変換した時の誤差と、輪郭そのものの誤差の和を最小にする輪郭を求めればよい。 The problem of applying the extracted contour Q f εS obtained from the template, such as image processing, to the template Q 0 so as to be the least square of the norm is to project from the space S to the subspace S S. Actually, the difference in distortion at the position between the line shape data as a template (for example, the line shape data in the electronic map) and the line shape such as a road in an image such as an aerial image is only the rotation and translation described above. It is difficult to think that it can be corrected by. Therefore, determining the contour Q∈S as allowing some degree of deformation when fitting the template to the extracted contour Q f. In this case, a contour that minimizes the sum of the error when converted into an invariable amount between rotation and translation and the error of the contour itself as in the following equation (Equation 3) may be obtained.

Figure 2007187934
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この推定解は次式(数4)となる。 This estimated solution is expressed by the following equation (Equation 4).

Figure 2007187934
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Figure 2007187934
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上記αは二つの誤差項を調整するパラメータである。ASMにおいては、このパラメータを最適な数値に調整することで、精度の高い線形状データを得ることができる。このパラメータは、ASM処理の既定値として、予め設定しておくことが可能である。設定の方法としては、一律最尤値を設定したり、都心部と郊外においてそれぞれ異なる値を設定したり、線形状の種類によって異なる値を設定したりと様々な設定方法が考えられる。また、このパラメータは、オペレータが、1回の作業ごとにその都度入力することも可能である。   Α is a parameter for adjusting two error terms. In ASM, by adjusting this parameter to an optimal value, highly accurate line shape data can be obtained. This parameter can be set in advance as a default value for ASM processing. Various setting methods are conceivable as setting methods, such as setting a uniform maximum likelihood value, setting different values in the city center and the suburbs, and setting different values depending on the type of line shape. This parameter can also be input by the operator for each work.

上述の通り、テンプレートフィッティングの程度はパラメータにより調節が可能であり、B−snakes法で制限している曲線の滑らかさに加えて、テンプレートによる形状の制限を加えることができる。このことからも、ASMは自由変形とテンプレートマッチングによる形状の抑制の両方を備えた柔軟なモデルということができる。   As described above, the degree of template fitting can be adjusted by parameters, and in addition to the smoothness of the curve limited by the B-snakes method, the shape can be limited by the template. From this, ASM can be said to be a flexible model having both free deformation and shape suppression by template matching.

航空写真などの画像から、動的輪郭作成方法の一つであるASMを用いて線形状データを作成することで、オペレータの負担を大幅に減らし、かつ精度の高い線形状データを得ることができる。   By creating line shape data from images such as aerial photographs using ASM, which is one of the active contour creation methods, it is possible to greatly reduce the burden on the operator and obtain highly accurate line shape data. .

本発明の実施例について以下の順序で説明する。本実施例では、既存の電子地図を用いて、電子地図中の線形状データからテンプレートを作成し、これを初期輪郭として、精度の高い線形状データを作成する態様を示している。しかし、本発明は、オペレータが航空写真などの画像データ上に予め用意したテンプレートを入力することで、電子地図中の線形状データを用いることなく、新たな電子地図の線形状データを作成することも可能である。
A.装置構成:
B.テンプレート作成処理:
C.特徴画像作成処理:
D.ASM処理:
Embodiments of the present invention will be described in the following order. In the present embodiment, a mode is shown in which a template is created from line shape data in an electronic map using an existing electronic map, and this is used as an initial contour to create highly accurate line shape data. However, according to the present invention, by inputting a template prepared in advance on image data such as an aerial photograph by an operator, line shape data of a new electronic map can be created without using the line shape data in the electronic map. Is also possible.
A. Device configuration:
B. Template creation process:
C. Feature image creation process:
D. ASM processing:

A.装置構成:
図1は線形状データ作成処理装置の構成を示す説明図である。本実施例の線形状データ作成処理装置1はサーバ2とサーバ3、サーバ4とがネットワークNETで接続して構成されている。ネットワークNETは無線通信を利用したネットワークであり、LANやイントラネットのように限定的なものであってもよいし、インターネットのように広域的なものであってもよい。
A. Device configuration:
FIG. 1 is an explanatory diagram showing a configuration of a line shape data creation processing apparatus. The line shape data creation processing apparatus 1 of the present embodiment is configured by connecting a server 2, a server 3, and a server 4 via a network NET. The network NET is a network using wireless communication, and may be limited such as a LAN or an intranet, or may be a wide area such as the Internet.

サーバ2は線形状データを作成するためのASM処理並びにASM処理に必要なその他の処理を行なう装置であり、それぞれの処理はサーバ2のCPUが行なう。また、サーバ2は、入力装置5と接続されており、入力装置5で入力された指令を受け、サーバ2のCPUが高精度な線形状データを作成するための様々な処理をすることができる。   The server 2 is a device that performs ASM processing for creating line shape data and other processing necessary for ASM processing, and each processing is performed by the CPU of the server 2. In addition, the server 2 is connected to the input device 5 and can receive various instructions for receiving a command input from the input device 5 so that the CPU of the server 2 can perform various processes for creating highly accurate line shape data. .

入力装置5は、線形状データ作成処理の対象となる画像データの入力範囲、地図データベース30に記憶された線形状データの中からテンプレートを作成するために用いる線形状データ、ASM処理で用いるパラメータ、およびその他必要なパラメータを入力する際に必要となる装置である。入力装置5は例えば、キーボードやマウス、ペンタブレットが挙げられる。   The input device 5 includes an input range of image data to be subjected to line shape data creation processing, line shape data used to create a template from line shape data stored in the map database 30, parameters used in ASM processing, And other necessary parameters when inputting necessary parameters. Examples of the input device 5 include a keyboard, a mouse, and a pen tablet.

サーバ3は、地図データベース30を有しており、テンプレートの作成の際に、テンプレートを作成するために用いる線形状データを取得するために、サーバ2からアクセスされる。   The server 3 has a map database 30 and is accessed from the server 2 in order to acquire line shape data used for creating a template when the template is created.

サーバ4は、画像データベース40を有しており、抽出輪郭を作成する際に、線形状データ作成処理対象となる画像データを取得するために、サーバ2からアクセスされる。   The server 4 has an image database 40, and is accessed from the server 2 in order to acquire image data to be processed for line shape data creation when creating an extracted contour.

図2は線形状データ作成処理装置1の機能構成を示す説明図である。サーバ2は受付部21、対象データ取得部22、テンプレート作成部23、テンプレート取得部24、対象画像取得部25、抽出輪郭作成部26、ASM処理部27、線形状データ抽出部28から構成されている。図中の各機能ブロックは、サーバ2のCPUが実行するコンピュータプログラムによって、ソフトウェア的に構成されるが、ハードウェア的に構成することも可能である。   FIG. 2 is an explanatory diagram showing a functional configuration of the line shape data creation processing apparatus 1. The server 2 includes a reception unit 21, a target data acquisition unit 22, a template generation unit 23, a template acquisition unit 24, a target image acquisition unit 25, an extraction contour generation unit 26, an ASM processing unit 27, and a line shape data extraction unit 28. Yes. Each functional block in the drawing is configured by software by a computer program executed by the CPU of the server 2, but may be configured by hardware.

地図データベース30は、電子地図が記憶されているサーバであり、背景レイヤ、地物レイヤ、文字レイヤなどの階層に分けて必要なデータを格納している。背景レイヤは、河川などの水系や陸地の形状を記録するレイヤである。地物レイヤは、道路、鉄道、建造物などの地物のポリゴンデータおよび属性データを記録するレイヤである。文字レイヤは、地図上に表示すべき文字情報を記憶するレイヤである。各レイヤは、更に、細かいレイヤに分けて記録されている。本発明においては、少なくとも、線形状データ作成処理の対象となる画像データ中の線形状に対応する電子地図中の線形状と、その緯度経度などで示される位置座標情報とを有する道路や鉄道、河川などといった線形状データが記憶されていなければならない。   The map database 30 is a server that stores an electronic map, and stores necessary data divided into layers such as a background layer, a feature layer, and a character layer. The background layer is a layer that records the shape of a water system such as a river or land. The feature layer is a layer for recording polygon data and attribute data of features such as roads, railways, and buildings. The character layer is a layer that stores character information to be displayed on the map. Each layer is further divided into fine layers and recorded. In the present invention, at least roads and railways having a line shape in the electronic map corresponding to the line shape in the image data to be subjected to the line shape data creation process, and position coordinate information indicated by the latitude and longitude thereof, Line shape data such as rivers must be stored.

画像データベース40は、航空画像などの地上を上空から撮影した画像とその画像の緯度経度などで示される位置座標情報とを記憶している。本実施例では画像はデータベースとしてサーバ4に格納されている場合を例に挙げているが、CD−ROMやDVD、フロッピーディスク(登録商標)、MOなどといった記憶媒体6に記憶されていてもよい。   The image database 40 stores an image obtained by photographing the ground such as an aerial image from the sky and position coordinate information indicated by the latitude and longitude of the image. In this embodiment, the case where the image is stored in the server 4 as a database is taken as an example. However, the image may be stored in a storage medium 6 such as a CD-ROM, DVD, floppy disk (registered trademark), or MO. .

受付部21は、入力装置5で入力された線形状データ作成処理の対象となる画像データの入力範囲、地図データベース30に記憶された線形状データの中からテンプレートを作成するために用いる線形状データ、ASM処理で用いるパラメータ、およびその他必要なパラメータの入力を受付ける処理を行なう。   The receiving unit 21 uses the line shape data used to create a template from the input range of the image data to be processed by the input device 5 and the line shape data stored in the map database 30. , Processing for accepting input of parameters used in ASM processing and other necessary parameters.

対象データ取得部22は受付部21で受付けた線形状データを地図データベース30に記憶された線形状データから取得する処理を行なう。ここで取得した線形状データを用いて、テンプレート作成部23で、ASM処理に用いるテンプレートを作成する。   The target data acquisition unit 22 performs processing for acquiring the line shape data received by the reception unit 21 from the line shape data stored in the map database 30. A template used for ASM processing is created by the template creation unit 23 using the line shape data acquired here.

テンプレート作成部23は、対象データ取得部22で得られた線形状データからテンプレートを作成する処理を行なう。ここで作成されるテンプレートは、それぞれの点が緯度経度などで示される位置座標情報を有している点列でなければならない。本実施例では、ここで作成されたテンプレートを用いてASM処理を行なう。このテンプレート処理については、後で図面を用いて詳しく説明する。   The template creation unit 23 performs processing for creating a template from the line shape data obtained by the target data acquisition unit 22. The template created here must be a point sequence in which each point has position coordinate information indicated by latitude and longitude. In this embodiment, ASM processing is performed using the template created here. This template processing will be described in detail later with reference to the drawings.

テンプレート取得部24は、線形状データ作成処理に使用する位置座標で表されるテンプレートを、対象画像取得部25で取得する対象画像上の対応する位置座標に取得する処理を行なう。本実施例では、電子地図中の線形状データから作成したテンプレートを用いているが、テンプレートデータベースに予め独自に作成しておいたテンプレートを用いることもできる。   The template acquisition unit 24 performs processing for acquiring the template represented by the position coordinates used for the line shape data creation processing at the corresponding position coordinates on the target image acquired by the target image acquisition unit 25. In this embodiment, a template created from line shape data in an electronic map is used. However, a template created in advance in the template database can also be used.

対象画像取得部25は、受付部21で受付けた線形状データ作成処理の対象となる画像データの入力範囲を、画像データベース40に記憶された画像データから取得する処理を行なう。   The target image acquisition unit 25 performs a process of acquiring the input range of the image data to be subjected to the line shape data creation process received by the reception unit 21 from the image data stored in the image database 40.

抽出輪郭作成部26は、対象画像取得部25で取得した対象画像から得られた特徴画像に、フィルタを適用するなどといった画像処理により得られた点列と、テンプレート取得部24で取得したテンプレートを用いて抽出輪郭を作成する処理を行なう。この抽出輪郭作成処理については、後で図面を用いて詳しく説明する。   The extracted contour creating unit 26 uses the point sequence obtained by image processing such as applying a filter to the feature image obtained from the target image obtained by the target image obtaining unit 25 and the template obtained by the template obtaining unit 24. A process for creating an extracted contour is performed. The extracted contour creation process will be described in detail later with reference to the drawings.

ASM処理部27は、抽出輪郭作成部26で作成した抽出輪郭と、テンプレート取得部24で取得したテンプレートとを用いてASM処理により、線形状輪郭を作成する処理を行なう。ASM処理の考え方については前述した通りであり、実施手順については後で図面を用いて説明する。   The ASM processing unit 27 performs a process of creating a line shape contour by ASM processing using the extracted contour created by the extracted contour creating unit 26 and the template obtained by the template obtaining unit 24. The concept of the ASM processing is as described above, and the implementation procedure will be described later with reference to the drawings.

線形状データ抽出部28は、ASM処理部27で得られた線形状輪郭の点列から、Bスプライン曲線を構成し、線形状データを抽出する処理を行なう。この処理により、電子地図中で使用する精度の高い線形状データを得ることができ、電子地図中の線形状データを修正することにより、電子地図と航空写真を同時に使用することが可能となる。   The line shape data extraction unit 28 forms a B-spline curve from the point sequence of the line shape outline obtained by the ASM processing unit 27 and performs a process of extracting the line shape data. By this processing, highly accurate line shape data used in the electronic map can be obtained, and by correcting the line shape data in the electronic map, the electronic map and the aerial photograph can be used simultaneously.

B.テンプレート作成処理:
図3はテンプレート作成処理のフローチャートである。本実施例では、電子地図から線形状データを取得し、その線形状データからテンプレートを作成する方法を示している。しかし、本発明では、予め用意したテンプレートを用いることも可能である。
B. Template creation process:
FIG. 3 is a flowchart of the template creation process. In the present embodiment, a method of acquiring line shape data from an electronic map and creating a template from the line shape data is shown. However, in the present invention, it is also possible to use a template prepared in advance.

本処理は、入力装置5の入力に基づいて、サーバ2の受付部21で受付けた線形状データを、対象データ取得部22が、地図データベース30に記憶された線形状データから取得し、その線形状データから、テンプレート作成部23がテンプレートを作成する処理であり、ハードウェア的にはサーバ2のCPUが実行する処理である。   In this process, based on the input from the input device 5, the target data acquisition unit 22 acquires the line shape data received by the reception unit 21 of the server 2 from the line shape data stored in the map database 30. This is a process in which the template creation unit 23 creates a template from the shape data, and is a process executed by the CPU of the server 2 in terms of hardware.

まず、オペレータが入力装置5から、テンプレートを作成したい電子地図上の範囲、または、線形状データを入力する。(ステップS1)
次に、受付部21が、その入力を受付ける。(ステップS2)
対象データ取得部22は受付部21で受付けた入力に基づいて、地図データベース30に記憶された線形状データを取得する。(ステップS3)
First, an operator inputs a range or line shape data on an electronic map for which a template is to be created from the input device 5. (Step S1)
Next, the reception unit 21 receives the input. (Step S2)
The target data acquisition unit 22 acquires line shape data stored in the map database 30 based on the input received by the reception unit 21. (Step S3)

対象データ取得部22で取得された線形状データを細かい間隔dで等分割する。(ステップS4)
この座標列を{r[n]}とする。(ステップS5)
この座標列{r[n]}は、屈曲点を抽出する処理に使用する。
Equally dividing a line shape data obtained by the target data acquisition unit 22 at a fine interval d 1. (Step S4)
Let this coordinate sequence be {r [n]}. (Step S5)
This coordinate sequence {r [n]} is used for the process of extracting the bending point.

次にステップS4で分割した各点で、曲線の曲がり具合(κ[n])を次式(数6)で計算する。   Next, the degree of curve bending (κ [n]) is calculated by the following equation (Equation 6) at each point divided in step S4.

Figure 2007187934
この計算により、予め設定された閾値を超えて、かつ曲線の曲がり具合(κ[n])が極大となる点を抽出する。(ステップS6)
S7で抽出した点を屈曲点とする。(ステップS7)
Figure 2007187934
By this calculation, a point that exceeds a preset threshold and has a maximum curve bending degree (κ [n]) is extracted. (Step S6)
The point extracted in S7 is set as a bending point. (Step S7)

始点と終点および屈曲点間を間隔d(>d)で分割する。(ステップS8)
以上の処理により、Bスプライン曲線で表すべき制御点の個数と重複した節点(ノット)位置である多重ノットの位置が決定される。
The start point, the end point, and the bending point are divided at an interval d 2 (> d 1 ). (Step S8)
With the above processing, the position of the multiple knots, which are the knot positions overlapping the number of control points to be represented by the B-spline curve, are determined.

続いて、上記のステップで求まった点列からなる折線をうまく近似するようなBスプライン曲線r(s)とそのBスプライン曲線制御している点列Q={q }およびQ={q }を求める。(ステップS9)
一般に、任意の曲線f(s)に対してLノルムが最小となるように制御点列Qを求めるには、次の式(数7)を計算すればよい。
Subsequently, a B spline curve r (s) that approximates a broken line composed of the point sequence obtained in the above step, and the point sequence Q X = {q n x } and Q Y = Find {q n y }. (Step S9)
Generally, in order to determine a control point sequence Q as L 2 norm is minimized for any curve f (s), it may be calculated the following equation (7).

Figure 2007187934
ここで、B(s)はBスプライン基底関数を並べたベクトル(B(s),B(s),…,BN−1(s))でBはi行j列の要素が、次式(数8)で与えられる正値対称な計量行列である。
Figure 2007187934
Here, B (s) vector obtained by arranging B-spline basis functions (B 0 (s), B 1 (s), ..., B N-1 (s)) in T B is an element of row i and column j , A positive symmetric metric matrix given by the following equation (Equation 8).

Figure 2007187934
Figure 2007187934

今、近似したい曲線は点列からなる折線なので、次式(数9)を計算する簡単な方法は、以下のようにM点サンプリングした点列での計算に置き換えることであるが、積分誤差が大きく近似されたBスプライン曲線の始点と終点位置が大きくずれてしまうことがある。   Now, since the curve to be approximated is a broken line consisting of a sequence of points, the simple method of calculating the following equation (Equation 9) is to replace the calculation with a sequence of M points sampled as follows, but the integration error is The start point and end point position of the B-spline curve that is greatly approximated may deviate greatly.

Figure 2007187934
従って、近似したい点列を線形もしくは2次のスプライン曲線で補間した後に式(数7)の積分計算を行なう。
上記の結果、得られたBスプラインを制御している点列をテンプレートQとして用いる。(ステップS10)
Figure 2007187934
Accordingly, after the point sequence to be approximated is interpolated with a linear or quadratic spline curve, the integral calculation of Expression (7) is performed.
The above results, using the point sequence that controls the resultant B-spline as the template Q 0. (Step S10)

C.抽出輪郭作成処理:
図4,図5は抽出輪郭作成処理からASM処理までのフローチャートである。抽出輪郭は、航空画像などの画像から、画像処理により得られる点列とテンプレートから作成される。例えば、対象画像の特徴画像を作成し、ラインフィルタをその特徴画像にかけ、フィルタ応答が最大となる点列(この場合は、線形状の中心点列)を抽出するといった画像処理を行う。この画像処理から得られた点列とテンプレートとを線形補完した中間点の点列を求める。この得られた点列をBスプライン近似したとき、そのBスプライン曲線を制御している点列を抽出輪郭とすることで作成することができる。抽出輪郭作成処理の過程で用いられる画像処理は、上述に限られず様々な方法が考えられるが、本実施例は、上述の方法を用いて、抽出輪郭を作成する方法について説明する。
C. Extraction contour creation process:
4 and 5 are flowcharts from the extraction contour creation process to the ASM process. The extracted contour is created from an image such as an aerial image and a point sequence obtained by image processing and a template. For example, image processing is performed such that a feature image of the target image is created, a line filter is applied to the feature image, and a point sequence that maximizes the filter response (in this case, a linear center point sequence) is extracted. A point sequence of intermediate points obtained by linearly complementing the point sequence obtained from this image processing and the template is obtained. When the obtained point sequence is approximated by a B-spline, the point sequence that controls the B-spline curve can be used as an extraction contour. The image processing used in the process of the extraction contour creation process is not limited to the above, and various methods are conceivable. In this embodiment, a method for creating an extraction contour using the above-described method will be described.

本処理は、入力装置5の入力に基づいて、サーバ2の受付部21が受付けた入力された線形状データ作成処理の対象となる画像データの入力範囲を、対象画像取得部25が、画像データベース40に記憶された画像データから、その対象範囲を取得する。抽出輪郭作成部26は、この対象範囲を画像処理することにより得られた点列と、テンプレート取得部24で取得したテンプレートとを用いて抽出輪郭を作成する処理であり、サーバ2のCPUが実行する処理である。   In this processing, based on the input from the input device 5, the input range of the image data that is the target of the input line shape data creation process received by the receiving unit 21 of the server 2 is displayed in the image database. The target range is acquired from the image data stored in 40. The extracted contour creating unit 26 is a process for creating an extracted contour using the point sequence obtained by performing image processing on the target range and the template acquired by the template acquiring unit 24, and is executed by the CPU of the server 2. It is processing to do.

最初に、ラインフィッティングを行なうための特徴画像を作成する方法について説明する。特徴画像は特徴ベクトルに対して、平均ベクトルと共分散行列とのマハラノビス距離を明度値とする画像を作成することで得られる。   First, a method for creating a feature image for performing line fitting will be described. A feature image is obtained by creating an image having a lightness value as a Mahalanobis distance between a mean vector and a covariance matrix.

まず、オペレータが入力装置5から、線形状データ作成処理の対象となる画像データの入力範囲を入力する。(ステップS11)
次に、受付部21が、画像データの入力範囲の入力を受付ける。(ステップS12)
次に、対象画像取得部25が、画像データベース40に記憶された画像データから、その対象範囲を取得する。(ステップS13)
得られた対象範囲の画像データから、サンプルを切り出す。(ステップS14)
特徴空間上での平均ベクトルμと共分散行列Σを計算する。(ステップS15)
First, the operator inputs an input range of image data to be subjected to line shape data creation processing from the input device 5. (Step S11)
Next, the receiving unit 21 receives an input of an input range of image data. (Step S12)
Next, the target image acquisition unit 25 acquires the target range from the image data stored in the image database 40. (Step S13)
A sample is cut out from the obtained image data of the target range. (Step S14)
Calculate the mean vector μ and the covariance matrix Σ on the feature space. (Step S15)

ここで、特徴画像を作成する前提条件として、以下の事項を考慮することとする。航空写真などの画像中の道路について画像処理し、特徴画像を作成する場合、「道路は均一な色をもつ領域が大部分を占める」という仮定により、道路面の画素はある平均ベクトルμのまわりに分散行列Σの多次元正規分布に従うものとする。画素特徴はRGBのベクトルで表される。θ=(μ,Σ)を道路画素特徴分布と呼ぶことにする。μ、Σは地図作成者があらかじめ道路の教師画像を与えることにより設定され、道路追跡においてマッチングの評価基準となる。道路画像データの内、白線や表示領域を考慮していないが、道路内を占めるこれらの面積の割合は舗装面に比べて十分小さいので無視することができる。   Here, the following items are considered as preconditions for creating a feature image. When image processing is performed on a road in an image such as an aerial photograph and a feature image is created, pixels on the road surface are around an average vector μ, assuming that the road occupies a large area with a uniform color. And follow a multidimensional normal distribution of the variance matrix Σ. Pixel features are represented by RGB vectors. θ = (μ, Σ) is referred to as a road pixel feature distribution. μ and Σ are set by a map creator in advance by giving a road teacher image, and are used as evaluation criteria for matching in road tracking. In the road image data, white lines and display areas are not taken into consideration, but the ratio of these areas occupying the road is sufficiently smaller than the pavement surface and can be ignored.

ここで「特徴空間」とは、ピクセル内に分布する物質の性質を特徴づけるベクトルである。n個のバンドで観測された光学センサデータの各ピクセルは、各バンドの濃度値を成分とするn次元のベクトル量と考えることができる。各種分類法の適用の際には、これらのデータのn次元空間における分布特徴に着目する。注目している反射率、輝度等などの特徴を検出しやすくするような比演算処理などといった前処理を施して特徴空間に変換すれば、分類法の適用はより容易になる。   Here, the “feature space” is a vector that characterizes the property of the substance distributed in the pixel. Each pixel of the optical sensor data observed in n bands can be considered as an n-dimensional vector quantity having the density value of each band as a component. When applying various classification methods, we focus on the distribution characteristics of these data in the n-dimensional space. The classification method can be applied more easily by performing pre-processing such as ratio calculation processing that facilitates detection of features such as reflectance and luminance that are of interest and converting the feature space.

また、「共分散」とは、ある事象がxとyの二つの変量によって観測されるとき、n個の観測値の組 (x,y)、(x,y)、…、(xn,yn)に対して、次式で定義されるものをxとyの共分散cxyという。 “Covariance” means that when an event is observed by two variables x and y, a set of n observations (x 1 , y 1 ), (x 2 , y 2 ),. For (x n , y n ), the one defined by the following equation is called the covariance c xy of x and y.

Figure 2007187934
式(数10)の(1)、(2)の差は共分散の統計的な推定方法の違いに起因するが、得られる値をそれぞれ不偏推定値、最尤推定値という。 nが十分大きい場合は両者に実質的な差はない。共分散は(xi−mx)と(yi−my)の積の平均であるから、 xとyの変動傾向の類似性の指標と考えることができる。その場合、共分散はxとyの尺度に影響されるので、それぞれの標準偏差σx、σyで正規化した次式(数11)の値cxy’が使われることも多い。
Figure 2007187934
Although the difference between (1) and (2) in the equation (Equation 10) is due to the difference in the statistical estimation method of the covariance, the obtained values are referred to as the unbiased estimated value and the maximum likelihood estimated value, respectively. When n is sufficiently large, there is no substantial difference between the two. Since the covariance is the average of the product of (x i −m x ) and (y i −m y ), it can be considered as an index of the similarity of the variation tendency of x and y. In this case, since the covariance is affected by the scales of x and y, the value c xy ′ of the following equation (Equation 11) normalized by the standard deviations σ x and σ y is often used.

Figure 2007187934
ここにcxy’をxとyの相関係数という。
Figure 2007187934
Here, c xy ′ is called a correlation coefficient between x and y.

次に、入力画像の各画素の特徴ベクトルに対して、平均ベクトルμと共分散行列Σとのマハラノビス距離を明度値とする画像Imを作成する。(ステップS16) Next, the feature vector of each pixel of the input image, the Mahalanobis distance between the mean vector μ covariance matrix Σ creating an image I m to brightness values. (Step S16)

ここで、「マハラノビス距離」とは正規母集団と標本との距離尺度であり、マハラノビス距離Mの2乗は次式(数12)で定義される。   Here, the “Mahalanobis distance” is a distance scale between the normal population and the sample, and the square of the Mahalanobis distance M is defined by the following equation (Equation 12).

Figure 2007187934
Figure 2007187934

相関行列をRとすれば、次式(数13)によっても与えられる。   If the correlation matrix is R, it is also given by the following equation (Equation 13).

Figure 2007187934
Figure 2007187934

式(数12)における共分散行列Σを単位行列と考えるとマハラノビス距離Mはユークリッド距離に等しくなる。従ってマハラノビス距離は母集団の分散を考慮した距離と解釈できる。画像の統計的な分類において、特徴ベクトルpをもつ分類対象(たとえば,画素)の分類クラスに対する類似度としてしばしば使用されている。   When the covariance matrix Σ in Equation (12) is considered as a unit matrix, the Mahalanobis distance M is equal to the Euclidean distance. Therefore, the Mahalanobis distance can be interpreted as a distance considering the variance of the population. In statistical classification of images, it is often used as a similarity to a classification class of a classification object (for example, pixel) having a feature vector p.

次に、ステップS16で得られた画像Imを[0,255]でスケーリング、ネガティブ処理を行った画像を入力特徴画像Ifとする。(ステップS17)
以上が、特徴画像を作成する処理である。
Next, scaling the image I m obtained in step S16 in [0,255], the image subjected to negative processing the input feature image I f. (Step S17)
The above is the process of creating a feature image.

次に上記で得られた特徴画像にフィルタを適用する方法について説明する。   Next, a method for applying a filter to the characteristic image obtained above will be described.

テンプレート取得部24が、テンプレートをS17の入力特徴画像If上の対応する位置座標に取得する。(ステップS18)
図6は、道路データのテンプレートを航空写真に取得した状態を示す図である。図中の白線は、初期輪郭をBスプラインで近似した曲線を表す。テンプレートは点列で表されるが、見易さを考慮して、Bスプラインで近似した曲線で示している。
テンプレートをBスプライン近似した曲線r(s)をパラメータsに対して間隔Δsでサンプリングした点列を{rn}とする。(ステップS19)
その法線方向に長さl sの検索範囲を設ける。(ステップS20)
次に、{rn}の各法線方向を軸にラインフィルタを画像Ifにかける。(ステップS21)
フィルタ応答が最大となる点列{r´n}を求める。(ステップS22)
図7は、ラインフィルタによる道路中心位置を抽出した状態を示す図である。図中の×印は、画像処理から得られた点列を表す。図中の白線は、初期輪郭をBスプラインで近似した曲線を表し、法線方向に引いた線は、フィルタの検索範囲を表す。
Template acquiring unit 24 acquires the corresponding position coordinates of the input feature image I f of the template S17. (Step S18)
FIG. 6 is a diagram illustrating a state in which a road data template is acquired as an aerial photograph. The white line in the figure represents a curve obtained by approximating the initial contour with a B-spline. Although the template is represented by a sequence of points, it is indicated by a curve approximated by a B-spline in consideration of easy viewing.
A point sequence obtained by sampling a curve r (s) obtained by approximating a template by B-spline with respect to a parameter s at an interval Δs is defined as {r n }. (Step S19)
A search range of length l s is provided in the normal direction. (Step S20)
Next, a line filter is applied to the image If with each normal direction of {r n } as an axis. (Step S21)
A point sequence {r ′ n } that maximizes the filter response is obtained. (Step S22)
FIG. 7 is a diagram illustrating a state where the road center position is extracted by the line filter. The x mark in the figure represents a point sequence obtained from image processing. The white line in the figure represents a curve obtained by approximating the initial contour with a B-spline, and the line drawn in the normal direction represents the filter search range.

様々なフィルタを用いた画像処理はフィルタリングと呼ばれ、1次元の時間波形処理で行われているものの2次元画像への拡張である。音声信号などで周波数の高、低域をフィルタにより強調するのと同じように、画像データに対しても周波数帯域を変えることでハイパスフィルタ(高域通過)・バンドパスフィルタ(帯域通過)・ロウパスフィルタ(低域通過)などの様々なフィルタリングを行なうことができる。ここで、画像の場合の周波数とは、濃淡情報の空間的な広がりに着目した空間周波数と呼ばれる概念である。   Image processing using various filters is called filtering, and is an extension to a two-dimensional image that is performed by one-dimensional temporal waveform processing. In the same way as high-frequency and low-frequency frequencies are emphasized by filters for audio signals, etc., high-pass filters (high-pass), band-pass filters (band-pass), and low-frequency filters are also applied to image data. Various filtering such as a pass filter (low-pass) can be performed. Here, the frequency in the case of an image is a concept called a spatial frequency that focuses on the spatial spread of grayscale information.

周波数領域(u,v)におけるフィルタリングは、空間領域(x,y)における画像データf(x,y)のフーリエ変換F(u,v)に対して、フィルタ関数H(u,v)との積をとることで実現できる。すなわち、フィルタリングを施した結果G(u,v)は、   Filtering in the frequency domain (u, v) is performed with the filter function H (u, v) on the Fourier transform F (u, v) of the image data f (x, y) in the spatial domain (x, y). This can be achieved by taking the product. In other words, the filtered result G (u, v) is

Figure 2007187934
と表される。最終的な画像は、G(u,v)の逆フーリエ変換g(x,y)として得られる。
Figure 2007187934
It is expressed. The final image is obtained as an inverse Fourier transform g (x, y) of G (u, v).

ある帯域のフィルタ関数を掛けるだけでなく、高周波成分を抑圧したものと原画像の差に原画像を加えることにより高周波成分を効果的に強調することができるものにハイブーストフィルタがある。また、ぼけを含む画像の補正のためには、ぼけの点像分布関数のフーリエ変換の逆数をフィルタ関数として用いるインバースフィルタや、もとの画像と補正画像との2乗平均誤差が最小となるように定義されるウィナーフィルタが用いられる。   There is a high boost filter that not only multiplies a filter function of a certain band but also can effectively enhance the high frequency component by adding the original image to the difference between the suppressed high frequency component and the original image. In addition, in order to correct an image including blur, an inverse filter that uses the inverse of the Fourier transform of the blur point spread function as a filter function, or a mean square error between the original image and the corrected image is minimized. A Wiener filter defined as follows is used.

フィルタリングは、フィルタ関数の逆フーリエ変換h(x,y)の畳み込み演算によって、空間領域においても行なうことができる。特にh(x,y)がある限られた領域で値をもつ場合、空間領域でフィルタリングが行われることが多い。畳み込みのような局所積和算によるものとして、平滑化のための局所平均フィルタやガウシアンフィルタがある。また、積和算以外の操作を行なうものとしては、平滑化のためのメディアンフィルタやエッジ検出のためのパーセンタイルフィルタがある。   Filtering can also be performed in the spatial domain by a convolution operation of the inverse Fourier transform h (x, y) of the filter function. In particular, when h (x, y) has a value in a limited region, filtering is often performed in the spatial region. There are a local average filter and a Gaussian filter for smoothing as a result of local product summation such as convolution. Further, operations other than product-sum operation include a median filter for smoothing and a percentile filter for edge detection.

通常、動的輪郭モデルでは、抽出輪郭Qfを計算するために相関フィルタもしくはエッジフィルタを用いるが、本実施例では対象物の輝度もしくは特徴値の断面図がライン状であることから、次式(数15)で定義される箱型フィルタh(u)を用いる。 Normally, in the active contour model, a correlation filter or an edge filter is used to calculate the extracted contour Q f , but in this embodiment, since the cross-sectional view of the luminance or feature value of the object is a line, A box filter h (u) defined by (Equation 15) is used.

Figure 2007187934
Figure 2007187934

ここで、H(u)はXがプラスであれば1を示し、負であれば0を示す関数として定義されるステップ関数でwは対象道路の幅である。続いてノイズ低減のため、このフィルタにガウス関数(数16)、を畳み込む。以上の方法により平滑化を行なう。   Here, H (u) is a step function defined as a function indicating 1 if X is positive and 0 if negative, and w is the width of the target road. Subsequently, a Gaussian function (Equation 16) is convolved with this filter for noise reduction. Smoothing is performed by the above method.

Figure 2007187934
Figure 2007187934

最後に、抽出輪郭を計算により求める方法について説明する。
まず、rnとr´nを線形補完した中間点をr n=rn+β(r´−rn)として計算する。(ステップS23)
Finally, a method for obtaining the extracted contour by calculation will be described.
First, calculate the r n and r'n as linear interpolation with intermediate point r * n = r n + β (r'n -r n). (Step S23)

図8は、テンプレートと道路中心点列を線形補完した中間点を示す図である。図中の丸は、テンプレートと道路中心点列を線形補完した中間点を表す。図中の白線は、初期輪郭をBスプラインで近似した曲線を表し、細線は、画像処理から得られた点列をBスプラインで近似した曲線を表す。法線方向に引いた線は、フィルタの検索範囲を表す。
そして、点列{r n}をBスプライン曲線で近似し、そのBスプライン曲線を制御している点列を抽出輪郭Qfとする。(ステップS24)
以上が、抽出輪郭を作成する処理である。
FIG. 8 is a diagram illustrating an intermediate point obtained by linearly complementing a template and a road center point sequence. Circles in the figure represent intermediate points obtained by linearly complementing the template and the road center point sequence. The white line in the figure represents a curve obtained by approximating the initial contour with a B-spline, and the thin line represents a curve obtained by approximating a point sequence obtained from image processing with a B-spline. The line drawn in the normal direction represents the filter search range.
Then, the point sequence {r * n } is approximated by a B-spline curve, and the point sequence controlling the B-spline curve is set as an extraction contour Q f . (Step S24)
The above is the process for creating the extracted contour.

D.ASM処理:
ASM処理部は、テンプレート取得部24で得られたテンプレートと、抽出輪郭作成部26得られた抽出輪郭とをASMに適用する処理であり、サーバ2のCPUが実行する処理である。
D. ASM processing:
The ASM processing unit is a process for applying the template obtained by the template acquisition unit 24 and the extracted contour obtained by the extracted contour creating unit 26 to ASM, and is a process executed by the CPU of the server 2.

テンプレートQと抽出輪郭Qfとから、式(数4)を計算する。(ステップS25)
QをステップS25により得られる
And a template Q 0 and extracted contour Q f, calculating the equation (4). (Step S25)
Q is obtained by step S25.

Figure 2007187934
で置き換える。(ステップS26)
探索範囲を制御するパラメータlをls←γls(0<γ<1)と減少させて、ステップS20からステップS26を指定された所定の回数繰り返す。(ステップS27)
以上が、ASM処理である。
Figure 2007187934
Replace with. (Step S26)
The parameter l for controlling the search range is decreased to l s γ 1 s (0 <γ <1), and steps S20 to S26 are repeated a predetermined number of times. (Step S27)
The above is the ASM processing.

線形状データ抽出部28は、最終的に得られた   The line shape data extraction unit 28 was finally obtained.

Figure 2007187934
からBスプライン曲線を構成し、線形状データを抽出する処理を行なう。以上の処理により、精度の良い線形状データを作成することができる。
Figure 2007187934
A B-spline curve is constructed from the above, and processing for extracting line shape data is performed. Through the above processing, accurate line shape data can be created.

図9は、ASM、B−snakes法を用いて線形状データを作成した結果を示す図である。図9の(1)はASMを用いた結果であり、(2)はB−snakes法を用いた結果である。図中の白線は、初期輪郭をBスプラインで近似した曲線を表し、黒線は、作成した線形状データを表す。また、図中の×印は、各処理を繰り返し行なった結果、得られた輪郭点列を表す。本図において、ASMを用いた場合、多重ノットを含む複雑なネットワークにおいても、精度の高い線形状データを得られるということがわかる。なお、本図は、図面の見易さを考慮して、幾つかの腺形状を除いて処理を行なっている。   FIG. 9 is a diagram showing the results of creating line shape data using the ASM and B-snakes methods. (1) of FIG. 9 is a result using ASM, and (2) is a result using B-snakes method. The white line in the figure represents a curve obtained by approximating the initial contour with a B-spline, and the black line represents the created line shape data. In addition, the x mark in the figure represents a contour point sequence obtained as a result of repeating each process. In this figure, it can be seen that when ASM is used, highly accurate line shape data can be obtained even in a complex network including multiple knots. Note that this figure is processed by removing some glandular shapes in consideration of easy viewing.

以上、本発明の代表的な実施例について説明したが、本発明はこの実施例に限定されず、その趣旨を逸脱しない範囲で種々の構成を採ることができることはいうまでもない。   As mentioned above, although the typical Example of this invention was described, it cannot be overemphasized that this invention is not limited to this Example, and can take a various structure in the range which does not deviate from the meaning.

線形状データ作成処理装置の構成を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the structure of a line shape data creation processing apparatus. 線形状データ作成処理装置の機能構成を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the function structure of a line shape data creation processing apparatus. テンプレート作成処理のフローチャートである。It is a flowchart of a template creation process. 抽出輪郭作成処理からASM処理までのフローチャートである。It is a flowchart from extraction outline creation processing to ASM processing. 抽出輪郭作成処理からASM処理までのフローチャートである。It is a flowchart from extraction outline creation processing to ASM processing. 道路データのテンプレートを航空写真に取得した状態を示す図である。It is a figure which shows the state which acquired the template of road data in the aerial photograph. ラインフィルタによる道路中心位置を抽出した状態を示す図である。It is a figure which shows the state which extracted the road center position by the line filter. テンプレートと道路中心点列を線形補完した中間点を示す図である。It is a figure which shows the intermediate point which linearly complemented the template and the road center point sequence. ASM、B−snakes法を用いて線形状データを作成した結果を示す図である。It is a figure which shows the result of having produced the line shape data using the ASM and B-snakes method.

符号の説明Explanation of symbols

1 線形状データ作成処理装置
2 メインサーバ
3 地図データベースサーバ
4 画像データベースサーバ
5 入力装置
6 記憶媒体
21 受付部
22 対象データ取得部
23 テンプレート作成部
24 テンプレート取得部
25 対象画像取得部
26 抽出輪郭作成部
27 ASM処理部
28 線形状データ抽出部
30 地図データベース
40 画像データベース
50 入力手段
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Line shape data creation processing apparatus 2 Main server 3 Map database server 4 Image database server 5 Input device 6 Storage medium 21 Reception part 22 Target data acquisition part 23 Template creation part 24 Template acquisition part 25 Target image acquisition part 26 Extraction outline creation part 27 ASM processing unit 28 Line shape data extraction unit 30 Map database 40 Image database 50 Input means

Claims (5)

画像データから電子地図中の線形状データを作成する線形状データ作成処理装置であって、
地上を上空から撮影した画像とその画像の位置座標情報とを有する前記画像データを記憶している画像データベースと、
前記画像データのうち、前記線形状データ作成処理の対象となる前記画像データの入力範囲を受付ける受付部と、
前記受付部で受付けた前記範囲を前記画像データベースに記憶された前記画像データから取得する対象画像取得部と、
前記線形状データ作成処理に使用する前記位置座標で表されるテンプレートを前記対象画像上の対応する前記位置座標に取得するテンプレート取得部と、
前記対象画像取得部で取得した前記対象画像を画像処理することにより得られた点列と、前記テンプレート取得部で得られた前記テンプレートとを用いて抽出輪郭を作成する抽出輪郭作成部と、
前記抽出輪郭作成部で作成した前記抽出輪郭と前記テンプレート取得部で取得した前記テンプレートとを用いてActive Shape Model(以下ASM)処理により線形状輪郭を作成するASM処理部と、
前記ASM処理部で得られた前記線形状輪郭から前記線形状データを抽出する線形状データ抽出部とを有する線形状データ作成処理装置。
A line shape data creation processing device for creating line shape data in an electronic map from image data,
An image database storing the image data including an image obtained by photographing the ground from above and position coordinate information of the image;
Among the image data, a receiving unit that receives an input range of the image data that is a target of the line shape data creation process;
A target image acquisition unit that acquires the range received by the reception unit from the image data stored in the image database;
A template acquisition unit that acquires the template represented by the position coordinates used for the line shape data creation processing at the corresponding position coordinates on the target image;
An extraction contour creating unit that creates an extraction contour using the point sequence obtained by image processing the target image obtained by the target image obtaining unit, and the template obtained by the template obtaining unit;
An ASM processing unit for creating a line-shaped contour by an Active Shape Model (hereinafter, ASM) process using the extracted contour created by the extracted contour creating unit and the template obtained by the template obtaining unit;
A line shape data creation processing device comprising: a line shape data extraction unit that extracts the line shape data from the line shape outline obtained by the ASM processing unit.
請求項1記載の線形状データ作成処理装置であって、
少なくとも前記線形状データ作成処理の対象となる前記画像データ中の線形状に対応する電子地図中の線形状とその前記位置座標情報とを有する線形状データを記憶している地図データベースと、
請求項1記載の受付部であって、
前記地図データベースに記憶された前記線形状データの中から前記テンプレートを作成するために用いる前記線形状データの入力を受付ける請求項1記載の受付部と、
前記受付部で受付けた前記線形状データを前記地図データベースに記憶された線形状データから取得する対象データ取得部と、
前記対象データ取得部で得られた線形状データから前記テンプレートを作成するテンプレート作成部と、を有し、
請求項1記載のテンプレート取得部で取得する請求項1記載のテンプレートは、前記テンプレート作成部で作成された前記テンプレートであることを特徴とする請求項1の地図データベース修正装置。
The line shape data creation processing device according to claim 1,
A map database storing line shape data having at least the line shape in the electronic map corresponding to the line shape in the image data to be subjected to the line shape data creation processing and the position coordinate information;
The reception unit according to claim 1,
The accepting unit according to claim 1, which accepts an input of the line shape data used for creating the template from the line shape data stored in the map database;
A target data acquisition unit that acquires the line shape data received by the reception unit from the line shape data stored in the map database;
A template creation unit that creates the template from the line shape data obtained by the target data acquisition unit,
The map database correction device according to claim 1, wherein the template according to claim 1 acquired by the template acquisition unit according to claim 1 is the template created by the template creation unit.
請求項1、2記載の線形状データ作成処理装置であって、
請求項1、2記載の受付部は前記ASM処理に必要なパラメータの入力を受付ける請求項1、2記載の受付部と、
前記受付部で受付けたパラメータに基づいて前記ASM処理により前記線形状輪郭を作成する請求項1記載のASM処理部と、を有する請求項1、2記載の線形状データ作成処理装置。
The line shape data creation processing device according to claim 1 or 2,
The accepting unit according to claim 1 or 2 accepts an input of a parameter required for the ASM processing,
The line shape data creation processing device according to claim 1, further comprising: an ASM processing unit according to claim 1, wherein the line shape contour is created by the ASM processing based on the parameter received by the reception unit.
地上を上空から撮影した画像とその画像の位置座標情報とを有する画像データを記憶している画像データベース記憶装置を用いて、
前記画像データから電子地図中の線形状データを作成する線形状データ作成処理方法であって、
前記画像データのうち、前記線形状データ作成処理の対象となる前記画像データの入力範囲を受付ける受付工程と、
前記受付工程で受付けた前記範囲を前記画像データベースに記憶された前記画像データから取得する対象画像取得工程と、
前記線形状データ作成処理に使用する前記位置座標で表されるテンプレートを前記対象画像上の対応する前記位置座標に取得するテンプレート取得工程と、
前記対象画像取得工程で取得した前記対象画像を画像処理することにより得られた点列と、前記テンプレート取得工程で得られた前記テンプレートとを用いて抽出輪郭を作成する抽出輪郭作成工程と、
前記抽出輪郭作成工程で作成した前記抽出輪郭と前記テンプレート取得工程で取得した前記テンプレートとを用いてASM処理により線形状輪郭を作成するASM処理工程と、
前記ASM処理工程で得られた前記線形状輪郭から前記線形状データを抽出する線形状データ抽出工程と、を有する線形状データ作成処理方法。
Using an image database storage device that stores image data including an image taken from above the ground and position coordinate information of the image,
A line shape data creation processing method for creating line shape data in an electronic map from the image data,
An accepting step of accepting an input range of the image data to be subjected to the line shape data creating process among the image data;
A target image acquisition step of acquiring the range received in the reception step from the image data stored in the image database;
A template acquisition step of acquiring a template represented by the position coordinates used for the line shape data creation processing at the corresponding position coordinates on the target image;
An extraction contour creating step for creating an extraction contour using the point sequence obtained by image processing the target image obtained in the target image obtaining step, and the template obtained in the template obtaining step;
An ASM processing step of creating a line shape contour by ASM processing using the extracted contour created in the extracted contour creation step and the template obtained in the template acquisition step;
And a line shape data extracting step of extracting the line shape data from the line shape outline obtained in the ASM processing step.
地上を上空から撮影した画像とその画像の位置座標情報とを有する画像データを記憶している画像データベース記憶装置を用いて、
前記画像データから電子地図中の線形状データを作成する線形状データ作成処理プログラムであって、
前記画像データのうち、前記線形状データ作成処理の対象となる前記画像データの入力範囲を受付ける受付サブプログラムと、
前記受付サブプログラムで受付けた前記範囲を前記画像データベースに記憶された前記画像データから取得する対象画像取得サブプログラムと、
前記線形状データ作成処理に使用する前記位置座標で表されるテンプレートを前記対象画像上の対応する前記位置座標に取得するテンプレート取得サブプログラムと、
前記対象画像取得サブプログラムで取得した前記対象画像を画像処理することにより得られた点列と、前記テンプレート取得サブプログラムで得られた前記テンプレートとを用いて抽出輪郭を作成する抽出輪郭作成サブプログラムと、
前記抽出輪郭作成サブプログラムで作成した前記抽出輪郭と前記テンプレート取得サブプログラムで取得した前記テンプレートとを用いてASM処理により線形状輪郭を作成するASM処理サブプログラムと、
前記ASM処理サブプログラムで得られた前記線形状輪郭から前記線形状データを抽出する線形状データ抽出サブプログラムと、を有する線形状データ作成処理プログラム。
Using an image database storage device that stores image data including an image taken from above the ground and position coordinate information of the image,
A line shape data creation processing program for creating line shape data in an electronic map from the image data,
Among the image data, a reception subprogram that receives an input range of the image data that is a target of the line shape data creation process;
A target image acquisition subprogram for acquiring the range received by the reception subprogram from the image data stored in the image database;
A template acquisition subprogram for acquiring a template represented by the position coordinates used for the line shape data creation processing at the corresponding position coordinates on the target image;
An extraction contour creation subprogram for creating an extraction contour using a point sequence obtained by image processing the target image obtained by the target image acquisition subprogram and the template obtained by the template acquisition subprogram When,
An ASM processing subprogram for creating a line shape contour by ASM processing using the extracted contour created by the extracted contour creation subprogram and the template obtained by the template acquisition subprogram;
And a line shape data extraction subprogram for extracting the line shape data from the line shape outline obtained by the ASM processing subprogram.
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