JP2007271869A - Map creating method by image processing, its device and its computer program - Google Patents

Map creating method by image processing, its device and its computer program Download PDF

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長井  正彦
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method for creating a simple map having immediacy, from a photo image data obtained by an imaging device. <P>SOLUTION: By using a digital camera, a global positioning system (GPS), an electronic compass, a numeric map database and a personal computer, with excellent portability and high performance, which can be easily and inexpensively obtained, a position/attitude of the camera is obtained, and a computer image created from the numeric map data, in which the same direction as the photo image is viewed, is created, and the photo image is overlapped with the computer image, and position information is reversely projected to the overlapped image. Thereby, a map corresponding to the photo image is obtained and a moving image can be obtained by utilizing a video or a frame advance image. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

本発明は、民生用品を使用して災害監視などに利用される地図(位置情報を有する画像)を低価格、かつ、高性能で作成することのできる画像処理による地図作成方法、その装置及びそのコンピュータプログラムに関するものである。   The present invention relates to a map creation method by image processing, an apparatus thereof, and a map thereof capable of creating a map (image having position information) used for disaster monitoring or the like using consumer goods at low cost and high performance It relates to computer programs.

従来、火山噴火、雪崩、斜面崩壊、山火事、河川氾濫、津波などの災害が発生した場合の他、植生分布の変化を調査したい場合などには、飛行機、ヘリコプター、人工衛星などによって高度のある上空から特殊な専用の計測装置により撮影された写真画像を用いて災害状況などを示す画像の地図化がなされてきた。
しかし、緊急を要する場合には、人工衛星では地球を一周する周期が長くて間に合わず、たとえ、利用できたとしても高額な費用がかかる。飛行機やヘリコプターでは、天候によっては飛ばせなかったり、飛ばすのに許可を必要としたりするだけでなく、計測には多大な費用がかかり、緊急の場合には不向きである。
また、写真画像を用いて位置情報を有する地図画像に変換するには、地上に地図座標の既知点であるいわゆる基準点を設置しなければならず、緊急時に山岳地域に基準点を設置することは容易でなかった。スカイラインなどの輪郭を示す特徴線を利用した方法もあるが、雨、雲、霧、噴煙などが発生したときにはスカイラインを捉えられないなどの地図画像の取得方法に制限があり、また、写真画像の処理にも時間がかかるために、緊急な事態に対応する迅速な計測に難点があった。
Conventionally, in the event of disasters such as volcanic eruptions, avalanches, slope failures, forest fires, river floods, tsunamis, etc., and when you want to investigate changes in vegetation distribution, it is highly advanced by airplane, helicopter, artificial satellite, etc. A map of an image showing a disaster situation or the like has been made using a photographic image taken from above by a special dedicated measuring device.
However, in case of urgent need, artificial satellites have a long period of going around the earth and cannot keep up, and even if they can be used, they are expensive. In airplanes and helicopters, not only can you not fly depending on the weather, or you need permission to fly, but also the measurement is very expensive and unsuitable for emergencies.
In addition, in order to convert to a map image having position information using a photographic image, a so-called reference point, which is a known point of map coordinates, must be set on the ground, and a reference point should be set in a mountain area in an emergency. Was not easy. There is also a method using feature lines indicating the outline of the skyline, etc., but there are restrictions on the method of obtaining map images, such as when the rain, clouds, fog, smoke, etc. occur, the skyline cannot be captured, Since processing also takes time, there was a difficulty in quick measurement corresponding to an emergency situation.

一方、地上から一般的な写真を撮影する方法は、撮影が容易で観察に便利なこともあり、広く利用されているが、これらはあくまで風景写真であるため、現象の概略は分かっても、その位置を即座に求めることができない。リアルタイムでの観測には、ビデオ映像や定点カメラが多くの現場で利用されているが、計測という観点からは不十分である。
例えば、噴煙の場所、火砕流や溶岩流の流下位置(一体標高何mまで降りてきたのか)、面積、方向、速度などは写真画像では分からない。さらに、これらの地上から撮影された写真を地図上の正確な位置に変換するには、撮影された写真画像内に最低3点の基準点を必要とするとともに、特殊な専用の装置を必要とするステレオ写真の撮影が不可欠である、という問題点があった。
On the other hand, the method of taking a general photograph from the ground is easy to shoot and sometimes convenient for observation, and is widely used, but since these are only landscape photographs, even if the outline of the phenomenon is known, The position cannot be determined immediately. For real-time observation, video images and fixed-point cameras are used at many sites, but they are not sufficient from the viewpoint of measurement.
For example, the location of volcanic plume, pyroclastic flow or lava flow downflow position (how much the total altitude has come down to), area, direction, speed, etc. are not known in photographic images. Furthermore, in order to convert these photographs taken from the ground into accurate positions on the map, a minimum of three reference points are required in the photographed photograph image, and a special dedicated device is required. However, there was a problem that taking a stereo photograph was indispensable.

このような状況にあって、特殊な専用の装置を必要とせず、低価格かつ簡便で即時性のある計測装置と地図作成方法が望まれていた。特に、災害などの緊急を要する事態においては、航空機の利用が困難であり、また、長時間連続した計測を必要とする場合の有効、低価格、簡便性、即時性のある計測装置と地図作成方法が強く望まれていた。   Under such circumstances, there has been a demand for a measurement device and a map creation method that do not require a special dedicated device, are inexpensive, simple, and instantaneous. Especially in emergency situations such as disasters, it is difficult to use an aircraft, and it is effective, low price, simplicity, and immediacy when a long-time continuous measurement is required and map creation A method was strongly desired.

そこで、本発明者等は、図13及び図14に示すような市販のデジタルカメラと、カメラの撮影位置における緯度、経度、高度に対応したデジタル位置信号を出力するGPSと、地形標高データベースと、パソコンとを具備し、前記GPSの緯度、経度、高度に基づき、パソコンにてカメラの方位角と上下角を演算し、これらにより山岳の透視画像(コンピュータ画像)を作成し、この透視画像とカメラの写真画像とを重ね合わせて幾何補正した地図を作成する地図の作成方法をすでに提案している(特許文献1)。
特開2003−139532号公報。
Therefore, the present inventors, such as a commercially available digital camera as shown in FIG. 13 and FIG. 14, a GPS that outputs a digital position signal corresponding to the latitude, longitude, altitude at the shooting position of the camera, a terrain elevation database, A personal computer, and based on the latitude, longitude, and altitude of the GPS, the azimuth and vertical angle of the camera are calculated by the personal computer to create a mountain perspective image (computer image). A map creation method for creating a geometrically corrected map by superimposing a photographic image is proposed (Patent Document 1).
JP2003-139532A.

特許文献1に記載された発明は、特殊な専用の装置を必要とせず、低価格かつ簡便で即時性のある地図作成ができ、災害などの緊急を要する事態において、航空機の利用が困難であり、また、長時間連続した計測が必要な場合の有効、低価格、簡便性、即時性のある地図作成が可能である。
さらに詳しくは、図13及び図14において、デジタルカメラなどの撮像装置10の設置点をP、被写体である火山29をQ、これらの水平距離をD、水平ラインをL、撮像装置10の光軸をO、撮像装置10の焦点をF、焦点距離をf、方位角をα、火山29の俯角をθ、撮像装置10の上下角をβ、焦点Fから光軸Oまでの距離をm、γ=θ−βとすれば、α、β、γが演算処理で求められる。
また、回転、縮小、縮尺変換も座標変換により求められる。
The invention described in Patent Document 1 does not require a special dedicated device, can create a low-priced, simple and immediate map, and is difficult to use an aircraft in an emergency situation such as a disaster. In addition, it is possible to create an effective, low-priced, simple and immediate map when continuous measurement is required for a long time.
More specifically, in FIGS. 13 and 14, the installation point of the imaging device 10 such as a digital camera is P, the volcano 29 as the subject is Q, the horizontal distance is D, the horizontal line is L, and the optical axis of the imaging device 10 O, the focal point of the imaging device 10 is F, the focal length is f, the azimuth angle is α, the depression angle of the volcano 29 is θ, the vertical angle of the imaging device 10 is β, the distance from the focal point F to the optical axis O is m, γ If α = θ−β, α, β, and γ are obtained by calculation processing.
Further, rotation, reduction, and scale conversion are also obtained by coordinate conversion.

しかし、この方法では、被写体である火山29の点Qの位置を、予め調査し、かつ、GPSの緯度、経度、高度に基づき、パソコンにてカメラの方位角と上下角を演算して求めておかなければならないので、パソコンによる演算に時間がかかり、即時性にやや問題があるだけでなく、演算され方位角と上下角の精度にも問題があるという問題があった。
本発明の第1の目的は、本発明装置によって得られた写真画像データ、特に従来困難であった地上からの写真画像データに基づき、簡便で即時性のある地図を作成する方法を提供することである。
本発明の第2の目的は、画像撮影と同時に、カメラの位置と姿勢を計測する簡便な装置を提供することである。
本発明の第3の目的は、本発明装置によって得られたデータから、リアルタイムで地図投影済みのビデオ又はコマ送り画像を、撮影対象の動きや変化が地球上で動画として見える地図を作成する方法を提供することである。
本発明の第4の目的は、本発明装置によって得られたデータから、デジタルの写真画像におけるすべての点の地図座標と、標高、対応する数値地形図上の位置が分かっているので、デジタルの写真の任意の位置、直線、曲線をリアルタイムで地図に投影する地図を作成する方法を提供することである。
However, in this method, the position of the point Q of the volcano 29 that is the subject is investigated in advance, and the azimuth and vertical angle of the camera are calculated by a personal computer based on the latitude, longitude, and altitude of the GPS. Since there is a problem, not only is there a problem with immediacy but also a problem with the accuracy of the azimuth angle and the vertical angle as calculated.
A first object of the present invention is to provide a method for creating a simple and immediate map based on photographic image data obtained by the device of the present invention, particularly photographic image data from the ground, which has been difficult in the past. It is.
A second object of the present invention is to provide a simple device that measures the position and orientation of a camera simultaneously with image shooting.
A third object of the present invention is a method for creating a map or a frame-advanced image that has been projected in real time from data obtained by the apparatus of the present invention, and creating a map in which the movement or change of the object to be photographed can be seen as a moving image on the earth. Is to provide.
The fourth object of the present invention is that the map coordinates of all points in the digital photographic image, the altitude, and the corresponding position on the digital topographic map are known from the data obtained by the apparatus of the present invention. To provide a method of creating a map that projects any position, straight line, or curve of a photograph onto a map in real time.

本発明は、一般的に市販されている民生用カメラ、衛星を利用して位置を計測する装置(GPSなど)、カメラの姿勢と方位を含む3軸を計測できる装置(電子コンパス)及びノート型パーソナルコンピュータが、近年の技術進歩により携帯性に優れ、高性能かつ安価で容易に入手可能であることに着目し、さらに地形標高データが格子状に数値化されている数値地図データが一般的に市販され容易に入手可能であることに着目し、写真画像とカメラの位置と姿勢が同時に取得できる装置により撮影された撮影対象の写真画像と同じ方向を見た数値地図データから作成されたコンピュータ画像を重ね合わせ、かつ、コンピュータ画像から位置情報を写真画像に与えるという逆投影をし、写真画像に対応する地図を得ることができる。近年の機器の精度の向上で重ね合わせによるずれはほとんど発生しない。しかし、目的によっては、拡大写真など更に高い精度を要する場合には、必要に応じて特徴点や特徴線を用いてより精密に重ね合わせ、地図に逆投影することにより、写真画像に対応するより精確な地図を得ることができる。このずれは少ないので、幾何補正したとしても短時間で処理できる。また、ビデオ又はコマ送り画像を利用することも可能になり、従来の課題が解決でき、本発明を達成されることを見出した。   The present invention relates to a commercially available consumer camera, a device that measures a position using a satellite (such as GPS), a device that can measure three axes including the orientation and orientation of the camera (electronic compass), and a notebook type. Focusing on the fact that personal computers are easily portable due to technological advances in recent years, high performance, low cost, and easy availability, numerical map data in which topographic elevation data is digitized in a grid pattern is generally used Focusing on the fact that it is commercially available and easily available, a computer image created from numerical map data viewed in the same direction as the photographic image to be photographed taken by a device that can simultaneously obtain the photographic image and the position and orientation of the camera And a back projection in which position information is given to a photographic image from a computer image, and a map corresponding to the photographic image can be obtained. Due to the recent improvement in accuracy of equipment, there is almost no deviation due to overlay. However, depending on the purpose, if higher accuracy is required, such as a magnified photograph, it can be more accurately superimposed using feature points and feature lines as necessary, and backprojected onto a map, so that it can correspond to a photographic image. An accurate map can be obtained. Since this deviation is small, even if geometric correction is performed, it can be processed in a short time. It has also been found that video or frame-by-frame images can be used, the conventional problems can be solved, and the present invention can be achieved.

このことにより、すべての点の位置情報が即座に読み取れる風景画像の作成ができ、風景画像の任意の点を指すと、そこの経度、緯度が表示され、地図との位置関係が分かる。
本発明装置は、一般的に市販されている民生品を使用するために、従来の高価な専用機器を使うことなく対象物の計測が可能である。
本発明の地図作成方法は、基準点を設置しなくとも、また、どのような形状の地形に対しても可能であり、しかも、ノート型パーソナルコンピュータ等を用いてリアルタイムで処理することができる。パーソナルコンピュータに携帯電話などの通信機器を接続すれば、危険箇所にカメラを設置し、安全な任意の場所でデータを処理することが可能である。
This makes it possible to create a landscape image in which the position information of all points can be read immediately. When an arbitrary point in the landscape image is pointed to, the longitude and latitude are displayed, and the positional relationship with the map is known.
Since the apparatus of the present invention uses consumer products that are generally commercially available, it is possible to measure an object without using a conventional expensive dedicated device.
The map creation method of the present invention can be applied to any shape of terrain without setting a reference point, and can be processed in real time using a notebook personal computer or the like. If a communication device such as a mobile phone is connected to a personal computer, it is possible to install a camera in a dangerous place and process data at a safe place.

本発明の画像をインターネット上で配信すれば、災害画像を世界中でリアルタイムに監視することが可能である。
本発明に使用される写真画像は、デジタルカメラの他に、フィルムを使った写真をスキャンしたものやサーモグラフィーなどから得られる画像も用いることができる。
ビデオ等を利用することにより、リアルタイムに動く地図を作成することが可能であり、サーモグラフィーを利用することにより夜間の監視にも利用できる。
本発明により、基準点を取得することのできない特徴の少ない地形、例えば、雲のかかった画像、ズームした画像、サーモグラフィー画像、スカイラインなどの特徴線を抽出することのできない画像などにおいても、画像を重ねあわせ、かつ、逆投影することにより、地図作成が可能である。
If the image of the present invention is distributed on the Internet, it is possible to monitor disaster images in real time all over the world.
As the photographic image used in the present invention, an image obtained by scanning a photograph using a film or thermography can be used in addition to the digital camera.
By using video or the like, it is possible to create a map that moves in real time, and by using thermography, it can also be used for nighttime monitoring.
According to the present invention, even in a terrain with few features for which a reference point cannot be obtained, for example, a cloudy image, a zoomed image, a thermographic image, an image from which a feature line such as a skyline cannot be extracted, etc. Map creation is possible by superimposing and backprojecting.

請求項1記載の画像処理による地図作成方法は、撮影したデジタルの写真画像を出力する撮像装置10と、この撮像装置10の撮影位置における緯度、経度、高度に対応したデジタル位置信号を出力する位置計測装置11と、前記撮像装置10の撮影時の方位と姿勢に対応したデジタル方位・姿勢信号を出力する電子コンパス12と、数値地図データを記憶した数値地図データベース13と、これらのデジタル信号に基づく演算、加工処理を行うパソコン15とを使用し、前記デジタル位置信号及びデジタル方位・姿勢信号に対応した前記数値地図からコンピュータ画像を作成する工程と、このコンピュータ画像の上に前記写真画像を重ね合わせる工程と、この重ね合わせた写真画像に逆投影し地図を作成する工程とを含むことを特徴とする。   The map creation method by image processing according to claim 1 is an image pickup apparatus 10 that outputs a photographed digital photographic image, and a position that outputs a digital position signal corresponding to latitude, longitude, and altitude at the shooting position of the image pickup apparatus 10. Based on the measurement device 11, an electronic compass 12 that outputs a digital orientation / attitude signal corresponding to the orientation and orientation at the time of shooting of the imaging device 10, a numerical map database 13 that stores numerical map data, and these digital signals Using a personal computer 15 that performs computation and processing, a step of creating a computer image from the numerical map corresponding to the digital position signal and the digital orientation / attitude signal, and superimposing the photographic image on the computer image And a step of back-projecting the superimposed photographic image to create a map.

請求項2記載の画像処理による地図作成装置は、撮影したデジタルの写真画像を出力する撮像装置10と、この撮像装置10の撮影位置における緯度、経度、高度に対応したデジタル位置信号を出力する位置計測装置11と、前記撮像装置10の撮影時の方位と姿勢に対応したデジタル方位・姿勢信号を出力する電子コンパス12と、数値地図データを記憶した数値地図データベース13と、これらのデジタル信号に基づく演算、加工処理を行うパソコン15とを具備し、前記パソコン15は、前記デジタル位置信号及びデジタル方位・姿勢信号に対応した前記数値地図からコンピュータ画像を作成するコンピュータ画像形成部23と、このコンピュータ画像形成部23により作成されたコンピュータ画像の上に前記写真画像を重ね合わせる重ね合わせ部24と、この重ね合わせ部24により重ね合わせた写真画像に逆投影し地図を作成する逆投影・地図作成部25とを含むことを特徴とする。 The image processing map creating apparatus according to claim 2 outputs an image pickup device 10 that outputs a photographed digital photographic image, and a position that outputs a digital position signal corresponding to latitude, longitude, and altitude at the image pickup position of the image pickup device 10. Based on the measurement device 11, an electronic compass 12 that outputs a digital orientation / attitude signal corresponding to the orientation and orientation at the time of shooting of the imaging device 10, a numerical map database 13 that stores numerical map data, and these digital signals A personal computer 15 that performs computation and processing, and the personal computer 15 creates a computer image from the numerical map corresponding to the digital position signal and the digital orientation / attitude signal, and the computer image The photographic image is superimposed on the computer image created by the forming unit 23. The mating portion 24, characterized in that it comprises a back projection-mapping unit 25 to create a backprojected map image superimposed by the superimposition unit 24.

請求項3記載の画像処理による地図作成用コンピュータプログラムは、撮影したデジタルの写真画像を出力する撮像装置10と、この撮像装置10の撮影位置における緯度、経度、高度に対応したデジタル位置信号を出力する位置計測装置11と、前記撮像装置10の撮影時の方位と姿勢に対応したデジタル方位・姿勢信号を出力する電子コンパス12と、数値地図データを記憶した数値地図データベース13と、これらのデジタル信号に基づく演算、加工処理を行うパソコン15とを使用し、前記パソコン15に、前記デジタル位置信号及びデジタル方位・姿勢信号に対応した前記数値地図からコンピュータ画像を作成する手段、この手段により作成されたコンピュータ画像の上に前記写真画像を重ね合わせる手段、この手段により重ね合わせた写真画像に逆投影し地図を作成する手段として機能させることを特徴とする。 A computer program for creating a map by image processing according to claim 3 outputs an image pickup device 10 for outputting a photographed digital photographic image and a digital position signal corresponding to latitude, longitude and altitude at the shooting position of the image pickup device 10. A position measuring device 11 for performing the measurement, an electronic compass 12 for outputting a digital orientation / attitude signal corresponding to the orientation and orientation at the time of shooting of the imaging device 10, a numerical map database 13 for storing numerical map data, and these digital signals Means for creating a computer image from the numerical map corresponding to the digital position signal and the digital azimuth / attitude signal on the personal computer 15 using a personal computer 15 that performs computation and processing based on Means for superimposing said photographic image on a computer image; Characterized in that to serve as a means for creating a backprojected map allowed photographic images.

請求項4記載の画像処理による地図作成方法は、撮影したデジタルの写真画像を出力する撮像装置10と、この撮像装置10の撮影位置における緯度、経度、高度に対応したデジタル位置信号を出力する位置計測装置11と、前記撮像装置10の撮影時の方位と姿勢に対応したデジタル方位・姿勢信号を出力する電子コンパス12と、数値地図データを記憶した数値地図データベース13と、これらのデジタル信号に基づく演算、加工処理を行うパソコン15とを使用し、前記デジタル位置信号及びデジタル方位・姿勢信号に対応した前記数値地図からコンピュータ画像を作成する工程と、前記写真画像とコンピュータ画像におけるそれぞれの特徴を抽出する工程と、この特徴に基づき重ね合わせて幾何補正を行う工程と、前記重ね合わせて幾何補正した画像に逆投影し地図を作成する工程とを含むことを特徴とする。 The map creation method by image processing according to claim 4 includes: an imaging device 10 that outputs a photographed digital photographic image; and a position that outputs a digital position signal corresponding to latitude, longitude, and altitude at the photographing position of the imaging device 10. Based on the measurement device 11, an electronic compass 12 that outputs a digital orientation / attitude signal corresponding to the orientation and orientation at the time of shooting of the imaging device 10, a numerical map database 13 that stores numerical map data, and these digital signals Using a personal computer 15 that performs computation and processing, a step of creating a computer image from the numerical map corresponding to the digital position signal and the digital orientation / attitude signal, and extracting features of the photographic image and the computer image A step of performing geometric correction by superimposing based on this feature, What backprojected on the corrected image, characterized in that it comprises a step of creating a map.

請求項5記載の画像処理による地図作成装置は、撮影したデジタルの写真画像を出力する撮像装置10と、この撮像装置10の撮影位置における緯度、経度、高度に対応したデジタル位置信号を出力する位置計測装置11と、前記撮像装置10の撮影時の方位と姿勢に対応したデジタル方位・姿勢信号を出力する電子コンパス12と、数値地図データを記憶した数値地図データベース13と、これらのデジタル信号に基づく演算、加工処理を行うパソコン15とを具備し、前記パソコン15は、前記デジタル位置信号及びデジタル方位・姿勢信号に対応した前記数値地図からコンピュータ画像を作成するコンピュータ画像形成部23と、前記写真画像とコンピュータ画像におけるそれぞれの特徴を抽出する特徴抽出部26,27と、この特徴に基づき重ね合わせて幾何補正を行う幾何補正・重ね合わせ部28と、前記重ね合わせて幾何補正した画像に逆投影し地図を作成する逆投影・地図作成部25とを含むことを特徴とする。 The map creating apparatus by image processing according to claim 5 outputs an image pickup device 10 that outputs a photographed digital photographic image, and a position that outputs a digital position signal corresponding to latitude, longitude, and altitude at the shooting position of the image pickup device 10. Based on the measurement device 11, an electronic compass 12 that outputs a digital orientation / attitude signal corresponding to the orientation and orientation at the time of shooting of the imaging device 10, a numerical map database 13 that stores numerical map data, and these digital signals A personal computer 15 that performs computation and processing, and the personal computer 15 creates a computer image from the numerical map corresponding to the digital position signal and the digital orientation / attitude signal, and the photographic image. And feature extraction units 26 and 27 for extracting respective features in the computer image, and the features A geometric correction-overlapping portions 28 which are superposed on the basis of performing geometric correction, characterized in that it comprises a back projection-mapping unit 25 to create a backprojected map image geometric correction by the superposition.

請求項6記載の画像処理による地図作成用コンピュータプログラムは、撮影したデジタルの写真画像を出力する撮像装置10と、この撮像装置10の撮影位置における緯度、経度、高度に対応したデジタル位置信号を出力する位置計測装置11と、前記撮像装置10の撮影時の方位と姿勢に対応したデジタル方位・姿勢信号を出力する電子コンパス12と、数値地図データを記憶した数値地図データベース13と、これらのデジタル信号に基づく演算、加工処理を行うパソコン15とを使用し、前記パソコン15に、前記デジタル位置信号及びデジタル方位・姿勢信号に対応した前記数値地図からコンピュータ画像を作成する手段、前記写真画像とコンピュータ画像におけるそれぞれの特徴を抽出する手段、この特徴に基づき重ね合わせて幾何補正を行う手段、前記重ね合わせて幾何補正した画像に逆投影し地図を作成する手段として機能させることを特徴とする。 The computer program for map creation by image processing according to claim 6 outputs an image pickup device 10 for outputting a photographed digital photographic image and a digital position signal corresponding to the latitude, longitude and altitude at the shooting position of the image pickup device 10. A position measuring device 11 for performing the measurement, an electronic compass 12 for outputting a digital orientation / attitude signal corresponding to the orientation and orientation at the time of shooting of the imaging device 10, a numerical map database 13 for storing numerical map data, and these digital signals Means for creating a computer image from the numerical map corresponding to the digital position signal and the digital azimuth / attitude signal, using the personal computer 15 that performs computation and processing based on the computer, the photographic image and the computer image A means for extracting each feature in It means for correcting said superimposed backprojection geometric corrected image, characterized in that to serve as a means for creating a map.

請求項7記載の画像処理による地図作成方法は、撮像装置10により撮影したデジタルの写真画像を表示部22に表示し、デジタルの写真画像の指定した個所に対応する地図上の座標と標高を前記表示部22に表示し、かつ、デジタルの写真画像に書き込み付加した情報を地図上に表示する工程を具備したことを特徴とする。   The map creation method by image processing according to claim 7 displays a digital photographic image photographed by the imaging device 10 on the display unit 22, and the coordinates and altitude on the map corresponding to a designated portion of the digital photographic image are displayed on the display unit 22. The method includes a step of displaying information displayed on the display unit 22 and added to a digital photographic image on a map.

請求項8記載の画像処理による地図作成装置は、撮像装置10により撮影したデジタルの写真画像を表示部22に表示し、デジタルの写真画像の指定した個所に対応する地図上の座標と標高を前記表示部22に表示し、かつ、デジタルの写真画像に書き込み付加した情報を地図上に表示する付加手段を具備したことを特徴とする。   The map creation device by image processing according to claim 8 displays a digital photographic image taken by the imaging device 10 on the display unit 22, and the coordinates and altitude on the map corresponding to the designated portion of the digital photographic image are displayed on the display unit 22. It is characterized by comprising an adding means for displaying on the map the information displayed on the display unit 22 and written and added to the digital photographic image.

請求項9記載の画像処理による地図作成用コンピュータプログラムは、撮像装置10により撮影したデジタルの写真画像を表示部22に表示し、デジタルの写真画像の指定した個所に対応する地図上の座標と標高を前記表示部22に表示し、かつ、デジタルの写真画像に書き込み付加した情報を地図上に表示する手段として機能させるようにしたことを特徴とする。   The computer program for creating a map by image processing according to claim 9 displays a digital photographic image taken by the imaging device 10 on the display unit 22, and coordinates and altitude on the map corresponding to a designated portion of the digital photographic image. Is displayed on the display unit 22 and functions as means for displaying information written and added to a digital photographic image on a map.

請求項10記載の請求項1,4又は7記載の画像処理による地図作成方法において、撮像装置10は、動画の可能な装置からなり、この動画により刻々と変化する画像を作成するようにしたことを特徴とする。 11. The map creation method by image processing according to claim 1, 4 or 7, wherein the imaging device 10 comprises a device capable of moving images, and creates an image that changes every moment according to the moving images. It is characterized by.

請求項11記載の請求項2,5又は8記載の画像処理による地図作成装置において、撮像装置10は、動画の可能な装置からなり、この動画により刻々と変化する画像を作成するようにしたことを特徴とする。 12. The map creation apparatus according to claim 2, 5, or 8 according to claim 11, wherein the imaging device 10 is a device capable of moving images, and creates an image that changes every moment according to the moving images. It is characterized by.

請求項12記載の請求項3,6又は9記載の画像処理による地図作成用コンピュータプログラムにおいて、撮像装置10は、動画の可能な装置からなり、パソコン15に、この動画により刻々と変化する画像を作成する手段として機能させるようにしたことを特徴とする。 13. The computer program for creating a map by image processing according to claim 3, 6 or 9, wherein the image pickup device 10 comprises a device capable of moving images, and images that change momentarily by the moving images are displayed on the personal computer 15. It is characterized by functioning as a means for creating.

本発明は、以上のように構成したので、以下の特有な作用効果を有する。
(1)民生用品を組み合わせることにより、低価格かつ高性能の画像処理による地図作成方法、その装置及びそのコンピュータプログラムを作ることができる。
Since this invention was comprised as mentioned above, it has the following specific effects.
(1) By combining consumer goods, it is possible to create a map creation method, an apparatus thereof, and a computer program thereof by low-cost and high-performance image processing.

(2)撮像装置10から撮影された撮影対象の画像を現地で即座に地図化することができる。このことにより、災害の監視などに計測や測量の機能を付加することができ、実際の距離を知ることができる。 (2) It is possible to immediately map the image to be imaged taken from the imaging device 10 locally. This makes it possible to add measurement and surveying functions to disaster monitoring and to know the actual distance.

(3)従来、写真測量で必要とされた基準点や基準線を設置しなくても、撮像装置10と撮影対象の位置関係が分かっているので数値地図から作られたコンピュータ画像と重ね合わせることにより、幾何補正なしでも精確に重ね合わせができ、写真画像の幾何補正を自動的に行うことができる。   (3) Conventionally, it is possible to superimpose a computer image made from a numerical map because the positional relationship between the imaging device 10 and the object to be imaged is known without setting the reference points and reference lines required for photogrammetry. Therefore, accurate overlay can be performed without geometric correction, and geometric correction of a photographic image can be performed automatically.

(4)従来の方法では、スカイライン、建造物、地形の特徴点などの基準点が見えなければ幾何補正(写真測量では標定と呼ばれる)が不可能であったが、本発明では、特徴点や特徴線を抽出できなくても、重ね合わせが可能となる。 (4) In the conventional method, geometric correction (called orientation in photogrammetry) is impossible unless a reference point such as a skyline, a building, or a feature point of terrain is visible. Even if feature lines cannot be extracted, superposition is possible.

(5)撮像装置10としてビデオカメラを利用することにより、リアルタイムで動く地図を作ることが可能である。災害などにおいて、刻々と変化する溶岩流、津波などの現況をリアルタイムで計測、監視できる。また、可視光線だけでなく、熱赤外線を用いたサーモグラフなどの電子イメージセンサによる写真画像が使用できる。サーモグラフを用いれば、昼夜間の熱映像を計測することが可能になる。さらに、赤外線カメラを用いれば、植生分布の変化を知ることもできる。 (5) By using a video camera as the imaging device 10, it is possible to create a map that moves in real time. It can measure and monitor the current conditions of lava flows and tsunamis that change every moment in real time. Moreover, not only visible light but also a photographic image by an electronic image sensor such as a thermograph using thermal infrared rays can be used. By using a thermograph, it is possible to measure thermal images during the day and night. Furthermore, if an infrared camera is used, the change of vegetation distribution can also be known.

(6)本発明により得られる幾何補正済みの地図を経時的にインターネット上に表示することにより、リアルタイムで多くの人々に災害状況を伝達することが可能である。また、携帯電話を利用した画像の伝達も可能である。 (6) By displaying the geometrically corrected map obtained by the present invention on the Internet over time, it is possible to convey the disaster situation to many people in real time. It is also possible to transmit images using a mobile phone.

(7)本発明は、固定カメラにも適用可能であり、数多く設置されていながら対象物や現象の位置が計測されていないモニタリングシステム(火山監視など)に情報の位置特定という価値を付加できる。 (7) The present invention can also be applied to a fixed camera, and can add the value of specifying the position of information to a monitoring system (such as volcano monitoring) in which the position of an object or phenomenon is not measured although it is installed in large numbers.

(8)デジタル写真画像の情報は、すでに地図化され、表示されているのであるが、デジタルの写真上で対象物の同定を行う方が容易であることも多い。例えば、森林火災、雪の前線、溶岩流の到達範囲、噴火の場所など、デジタルの写真画像の中での方が認識が容易であるような場合には、デジタルの写真画像をコンピュータの表示部に表示し、そのデジタルの写真画像上で指定した点に対応する地図上の座標と標高を即座に表示することができ、デジタルの写真画像上での同定結果がそのまま地図上に記録できることになり、位置や範囲の把握が飛躍的に容易になる。逆に、地図上で指定した点を対応するデジタルの写真画像上で表示するようにしてもよい。 (8) Although the information of the digital photographic image has already been mapped and displayed, it is often easier to identify the object on the digital photograph. For example, when it is easier to recognize digital photographic images such as forest fires, snow fronts, lava flow reach, and eruption locations, the digital photographic images are displayed on the computer display. The coordinates and elevation on the map corresponding to the point specified on the digital photographic image can be displayed immediately, and the identification result on the digital photographic image can be recorded on the map as it is. , Grasping the position and range is greatly facilitated. Conversely, a point designated on the map may be displayed on the corresponding digital photographic image.

本発明を実施するための装置は、一般的に使用されている民生用カメラ、衛星を利用して位置を計測する装置(GPSなど)、カメラの姿勢と方位を含む3軸を計測できる装置(電子コンパス)及びノート型パーソナルコンピュータからなる。   A device for carrying out the present invention includes a commonly used consumer camera, a device that measures a position using a satellite (such as GPS), and a device that can measure three axes including the orientation and orientation of the camera ( Electronic compass) and a notebook personal computer.

本発明を実施するための地図作成方法は、カメラの位置と姿勢と数値地形図を用いてコンピュータ風景画像を得る工程と、カメラにより撮影された写真画像とコンピュータ風景画像を重ね合わせる工程と、重ね合わせた写真画像に逆投影することにより地図を作成する工程からなる。   A map creation method for carrying out the present invention includes a step of obtaining a computer landscape image using the position and orientation of a camera and a numerical topographic map, a step of superimposing a photographic image taken by a camera and a computer landscape image, The method includes a step of creating a map by back projecting the combined photographic images.

本発明は、撮像装置による写真画像としてビデオ画像を利用することによりリアルタイムに動く地図に関するものである。   The present invention relates to a map that moves in real time by using a video image as a photographic image by an imaging apparatus.

本発明は、コンピュータに、地図作成手段として機能させるコンピュータプログラムに関するものである。   The present invention relates to a computer program that causes a computer to function as map creation means.

本発明は、いずれかの工程を、撮影位置から離れた位置に通信する工程を含み、その他の工程を、離れた位置で行うことを特徴とする生データ又は完成されたデータを転送する工程を含む地図作成方法に関するものである。   The present invention includes a step of transferring raw data or completed data, characterized in that any of the steps includes a step of communicating to a position distant from the photographing position, and the other steps are performed at a distant position. It is related to the map creation method.

以下、本発明の具体的実施例を図面に基づき説明する。
図1において、本発明による画像処理による地図作成装置は、写真画像30を撮影する撮像装置10、衛星を使用して撮像装置10の設置位置(緯度、経度、高度)を計測するGPSなどの位置計測装置11、撮像装置10の姿勢と方位を含む3軸(方位(ヨー)角、ロール角、ピッチ角)を計測する電子コンパス12、地形標高データが格子状毎(例えば、50m×50m、10m×10mなど)に数値化されている数値地図データベース13、携帯に便利なノート型パソコンなどのパソコン15、LUTからなるメモリ40、これら撮像装置10,位置計測装置11、電子コンパス12、数値地図データベース13、メモリ40をパソコン15に接続するUSBハブ14からなる。
また、前記撮像装置10は、固定した写真画像や動画を撮像するデジタルカメラ16からなるが、フィルムカメラ17からなる場合にはスキャナ18にてデジタル信号に変換したものであっても良い。前記パソコン15は、インタフェース20、入力部21、表示部22を含むものとする。
Hereinafter, specific embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
In FIG. 1, a map creation device using image processing according to the present invention includes an imaging device 10 that captures a photographic image 30, and a GPS location that measures the installation position (latitude, longitude, altitude) of the imaging device 10 using a satellite. Electronic compass 12 that measures three axes (azimuth (yaw) angle, roll angle, pitch angle) including the orientation and orientation of the measuring device 11 and the imaging device 10, and topographic altitude data for each grid (for example, 50 m × 50 m, 10 m) A numerical map database 13 that is digitized to 10 ×, etc., a personal computer 15 such as a notebook personal computer that is convenient to carry, a memory 40 that consists of an LUT, the imaging device 10, a position measuring device 11, an electronic compass 12, and a numerical map database 13 includes a USB hub 14 for connecting the memory 40 to the personal computer 15.
The imaging device 10 is composed of a digital camera 16 that captures fixed photographic images and moving images. However, when the imaging device 10 is composed of a film camera 17, it may be converted into a digital signal by a scanner 18. The personal computer 15 includes an interface 20, an input unit 21, and a display unit 22.

前記パソコン15は、さらに詳しくは、図2に示すように、コンピュータ画像形成部23、重ね合わせ部24、逆投影・地図作成部25、コンピュータ画像の特徴抽出部26、写真画像の特徴抽出部27、幾何補正・重ね合わせ部28、写真画像へ入力端子21aから入力するための付加手段41、地図画像へ入力端子21bから入力するための付加手段42を含んで構成されている。
また、前記メモリ40には、数値地図データベース13に基づき、位置計測装置11と電子コンパス12で計測された撮像装置10の設置位置、姿勢、方位に対応したコンピュータ画像に変換されたデータがLUTとして形成されて記憶されている。
More specifically, the personal computer 15 includes a computer image forming unit 23, an overlaying unit 24, a backprojection / map creating unit 25, a computer image feature extracting unit 26, and a photographic image feature extracting unit 27, as shown in FIG. , A geometric correction / superposition unit 28, an adding means 41 for inputting a photographic image from the input terminal 21a, and an adding means 42 for inputting a map image from the input terminal 21b.
Further, in the memory 40, based on the numerical map database 13, data converted into computer images corresponding to the installation position, posture, and orientation of the imaging device 10 measured by the position measuring device 11 and the electronic compass 12 is used as an LUT. Formed and stored.

本発明による画像処理による地図作成方法の工程を以下に説明する。
工程1
本発明の画像処理による地図作成方法は、図1に示すように、一般的な民生用カメラからなる撮像装置10、衛星を利用して位置を計測するGPSなどの位置計測装置11、カメラの姿勢と方位を含む3軸を計測できる電子コンパス12、地形標高データが格子状に数値化されている数値地図データベース13、ノート型パーソナルコンピュータなどのパソコン15が用いられる。
前記撮像装置10、位置計測装置11、電子コンパス12、数値地図データベース13は、パソコン15により制御され、撮像装置10による撮影と同時に、そのときの撮像装置10の焦点距離、画素数などの撮影パラメータ及び撮影位置と方位を含む姿勢を制御できるような仕組みとなっている。前記撮像装置10の焦点距離、画素数などの撮影パラメータは、表示部22で表示するコンピュータ画像33の見た目の大きさである画角が決定される。
それぞれの機器は、詳細に時刻同期がなされている。固定カメラとして機能する場合は、カメラ10の位置は不変となるので、位置計測装置11は、計測の後、取り外すか、又は他の方法によって位置を計測しておいてもよい。
The steps of the map creation method by image processing according to the present invention will be described below.
Process 1
As shown in FIG. 1, a map creation method by image processing according to the present invention includes an image pickup apparatus 10 composed of a general consumer camera, a position measurement apparatus 11 such as a GPS that measures a position using a satellite, and a camera posture. And an electronic compass 12 capable of measuring three axes including directions, a numerical map database 13 in which topographic elevation data are digitized in a grid, and a personal computer 15 such as a notebook personal computer.
The imaging device 10, the position measuring device 11, the electronic compass 12, and the numerical map database 13 are controlled by the personal computer 15, and simultaneously with shooting by the imaging device 10, shooting parameters such as the focal length and the number of pixels of the imaging device 10 at that time. In addition, the posture can be controlled including the shooting position and orientation. As the imaging parameters such as the focal length and the number of pixels of the imaging device 10, an angle of view that is the apparent size of the computer image 33 displayed on the display unit 22 is determined.
Each device is time-synchronized in detail. When functioning as a fixed camera, the position of the camera 10 does not change. Therefore, the position measuring device 11 may be removed after measurement or may be measured by another method.

工程2
工程1によって作成された画像処理による地図作成装置の撮像装置10により撮影を行い、図3に示す写真画像30を撮像する。この写真画像30には、火山29、溶岩流31、溶岩流先端部32などが撮影されているものとする。
この撮像装置10は、撮影した写真画像のデジタル信号を出力すると同時に、撮像装置10の画素数、焦点距離などの撮影パラメータをデジタル信号で出力する。また、位置計測装置11からは、撮像装置10の緯度、経度、高度のデジタルデータ信号を出力し、電子コンパス12からは、方位角(ヨー角)、ロール角、ピッチ角のデジタルデータ信号を出力し、撮像装置10の位置、方位を含む撮影の情報を得る。この位置計測装置11と電子コンパス12の情報が得られるので、対象物の撮影は、地上、低空、斜め上空などのいかなる場所からの撮影においても対応できる。特に、地上から撮影された画像が最大限に利用可能である。
なお、前記撮像装置10による写真画像30の情報だけでは、溶岩流31がどこを流れ、溶岩流先端部32がどこまで達しているかなどを詳細に確認することができないが、本発明では、この写真画像30に基づく以下の工程によって詳細な確認を可能としている。
Process 2
Photographing is performed by the imaging device 10 of the map creation device based on the image processing created in step 1, and a photographic image 30 shown in FIG. 3 is captured. In this photographic image 30, a volcano 29, a lava flow 31, a lava flow tip 32, and the like are taken.
The imaging device 10 outputs a digital signal of a photographed photographic image and simultaneously outputs imaging parameters such as the number of pixels and the focal length of the imaging device 10 as a digital signal. Further, the position measuring device 11 outputs digital data signals of latitude, longitude and altitude of the imaging device 10, and the digital compass 12 outputs digital data signals of azimuth angle (yaw angle), roll angle and pitch angle. Then, shooting information including the position and orientation of the imaging device 10 is obtained. Since the information of the position measuring device 11 and the electronic compass 12 can be obtained, the object can be photographed from any place such as the ground, a low sky, and an oblique sky. In particular, images taken from the ground can be used to the maximum.
Note that it is not possible to confirm in detail the location where the lava flow 31 flows and where the lava flow front end 32 reaches only by the information of the photographic image 30 obtained by the imaging device 10. Detailed confirmation is possible by the following steps based on the image 30.

工程3
撮像装置10による写真画像と同時に位置計測装置11,電子コンパス12により求められた撮像装置10の撮影パラメータ、位置、方位を含む姿勢の情報をアドレスとして用い、コンピュータ画像形成部23にて既知の数値地図データベース13より図6に示すような該当するコンピュータ画像33を得る。
さらに詳しくは、図5(a)に示すような格子状毎に数値化されている数値地図データにおいて、P点に設置された撮像装置10の水平視野角δ、光軸Oの方位角αとすると、この範囲内の数値地図データに基づきコンピュータ画像形成部23にて図6に示すようなコンピュータ画像33が形成される。このとき、、図5(b)において、P点の高度(Hx)により、上下視野角η内でQ1−Q2間、Q3−Q4間のデータ(図5(a)の斜線箇所)だけがコンピュータ画像33に表示される。すなわち、Q3より後方でP−Q3を結ぶ線の下側に隠れる箇所Q2−Q3、Q1より後方でP−Q1を結ぶ線の下側に隠れる箇所は、コンピュータ画像33には現れない。このような処理が撮像装置10の水平視野角δ及び上下視野角η内のすべての数値地図データに基づきコンピュータ画像形成部23にて図6に示すようなコンピュータ画像33が形成される。
従って、コンピュータ風景画像33は、P点に設置された撮像装置10の緯度、経度、高度、方位角、姿勢によって変化する。
P点のコンピュータ画像33は、撮像装置10がP点に固定的に設置されている場合、その位置P点において電子コンパス12の方位角(ヨー角)、ロール角、ピッチ角をあらゆる角度に変化した状態のコンピュータ画像33を記憶したLUTを作成しておき、その中から該当するコンピュータ画像33を選択すれば、より迅速にコンピュータ画像33が形成される。
Process 3
At the same time as the photographic image by the imaging device 10, information on the orientation including the imaging parameters, position, and orientation of the imaging device 10 obtained by the position measuring device 11 and the electronic compass 12 is used as an address, and the computer image forming unit 23 uses a known numerical value. A corresponding computer image 33 as shown in FIG. 6 is obtained from the map database 13.
More specifically, in the numerical map data digitized for each grid pattern as shown in FIG. 5A, the horizontal viewing angle δ of the imaging device 10 installed at the point P, the azimuth angle α of the optical axis O, and Then, a computer image 33 as shown in FIG. 6 is formed by the computer image forming unit 23 based on the numerical map data within this range. At this time, in FIG. 5B, only the data between Q1 and Q2 and between Q3 and Q4 (shaded portions in FIG. 5A) within the vertical viewing angle η is calculated by the altitude (Hx) at point P. It is displayed on the image 33. That is, the portion Q2-Q3 hidden behind the line connecting P-Q3 behind Q3 and the portion hidden below the line connecting P-Q1 behind Q1 do not appear in the computer image 33. Such processing forms a computer image 33 as shown in FIG. 6 in the computer image forming unit 23 based on all the numerical map data within the horizontal viewing angle δ and the vertical viewing angle η of the imaging device 10.
Accordingly, the computer landscape image 33 changes depending on the latitude, longitude, altitude, azimuth angle, and posture of the imaging device 10 installed at the point P.
When the image pickup apparatus 10 is fixedly installed at the point P, the computer image 33 at the point P changes the azimuth angle (yaw angle), roll angle, and pitch angle of the electronic compass 12 to various angles at the position P point. If the LUT storing the computer image 33 in the state is created and the corresponding computer image 33 is selected from the LUT, the computer image 33 is formed more quickly.

工程4
図2の重ね合わせ部24により、撮像装置10の写真画像30を数値地図データベース13に基づくコンピュータ画像33に重ね合わせる。この重ね合わせは、コンピュータ画像33が写真画像30の位置データ等で得られたものであるから、両者は、本来一致しているので、単純に重ね合わせれば良い。
Process 4
The superimposing unit 24 in FIG. 2 superimposes the photographic image 30 of the imaging device 10 on the computer image 33 based on the numerical map database 13. Since this superimposition is the computer image 33 obtained from the position data of the photographic image 30 and the like, the two are essentially the same, so they may simply be superimposed.

工程5
重ね合わせ後、逆投影・地図作成部25にて重ね合わせた画像43に逆投影して図7に示すような目的の地図画像43を得る。ここで、逆投影とは、コンピュータ画像33から位置情報を写真画像30又は重ね合わせた画像に与えて地図を作成することをいう。そのため、この工程で、位置情報を持った地図画像43が得られる。
Process 5
After the superposition, the backprojection / map creation unit 25 performs backprojection on the superposed image 43 to obtain a target map image 43 as shown in FIG. Here, the back projection means that a map is created by giving position information from the computer image 33 to the photographic image 30 or a superimposed image. Therefore, a map image 43 having position information is obtained in this step.

工程6
図8は、地上から撮影された図3に示す写真画像30を、座標変換式を用いて真上から見た正射投影画像36に変換して、数値地図データベース13により作成した平面地図38に付加したものである。ここで、代表的な座標変換式としては、ヘルマート変換、アフィン変換が知られており、写真画像と数値地形図の間に成り立つ座標変換式(幾何学的関係を示す式である)を得、この座標変換を地上、低空、斜め上空などから撮影された撮影対象の写真画像全体に移動、回転、縮小、縮尺変換などの幾何補正を施すものである。
この図8によれば、図3の写真画像30では分からない火山29の火口から溶岩流先端部32までの溶岩流31の水平距離T(図4における水平距離T)を知ることができるだけでなく、実際の距離も知ることができる。
Step 6
8 converts the photographic image 30 shown in FIG. 3 taken from the ground into an orthographic projection image 36 viewed from directly above using a coordinate conversion formula, and creates a planar map 38 created by the numerical map database 13. It is added. Here, as a typical coordinate transformation equation, Helmart transformation, affine transformation is known, obtaining a coordinate transformation equation (an equation showing a geometric relationship) that holds between a photographic image and a numerical topographic map, This coordinate transformation is applied to geometric correction such as movement, rotation, reduction, scale conversion, etc., on the entire photographic image to be photographed taken from the ground, low sky, diagonally above and the like.
According to FIG. 8, not only the horizontal distance T (horizontal distance T in FIG. 4) of the lava flow 31 from the crater of the volcano 29 to the lava flow front end 32, which is not known in the photographic image 30 of FIG. You can also know the actual distance.

工程7
図9は、地上から撮影された図3に示す写真画像30を、前記座標変換式を用いて地上からの撮影とは異なる方向、例えば、俯角δ方向から撮影された鳥かん画像37に変換して、数値地図データベース13により作成した俯角δ方向の鳥かん地図39に付加したものである。この図9によれば、図3の写真画像30では分からない火山29の火口から溶岩流先端部32までの溶岩流31の傾斜距離U(図4における傾斜距離U)を知ることができるだけでなく、実際の距離も知ることができる。
Step 7
9 converts the photographic image 30 shown in FIG. 3 taken from the ground into a birdcage image 37 taken from a different direction from the ground, for example, the depression angle δ direction, using the coordinate conversion formula. This is added to the birdcage map 39 in the depression angle δ direction created by the numerical map database 13. According to FIG. 9, not only the photographic image 30 of FIG. 3 but also the inclination distance U (inclination distance U in FIG. 4) of the lava flow 31 from the crater of the volcano 29 to the lava flow tip 32 can be known. You can also know the actual distance.

工程8
最近の前記撮像装置10、位置計測装置11、電子コンパス12は、その精度に優れ、補正を必要とすることはほとんど必要としない。しかし、使用目的によっては、拡大写真としたため、写真画像30とコンピュータ画像33に不一致が生じ、より高精度の地図を必要とする場合がある。このような場合には、特徴点や特徴線を用いてより精密に重ね合わせて地図作成することができる。特徴点として撮影対象物の特徴的な形状(角、頂点、工作物等)や、特徴線として撮影対象物の輪郭を示すスカイライン、稜線、河川、線状の工作物などを抽出する。さらに詳しくは、コンピュータ画像形成部23にて作成されたコンピュータ画像33については特徴抽出部26にて、また、撮像装置10にて作成された写真画像30については特徴抽出部27にて、それぞれ図11に示すように、例えばスカイライン35を抽出する。そして、写真画像30とコンピュータ画像33の精密マッチングを行う。
この工程8で、もし、図10に示すように、写真画像30のスカイライン画像34aとコンピュータ画像33のスカイライン画像34bがマッチングしていなければ、幾何補正・重ね合わせ部28にて、写真画像と数値地形図の間に成り立つ座標変換式(幾何学的関係を示す式である)を得、この座標変換を地上、低空、斜め上空などから撮影された撮影対象の写真画像全体に移動、回転、縮小、縮尺変換などの幾何補正を施す。
この工程8で得られる移動量及び回転・縮小・縮尺変換を行う座標変換は、写真画像と数値地形図の地図座標系との間の座標変換式(ヘルマート変換、アフィン変換など)を与える。
この工程8において、カメラの画素数、焦点距離などの撮影パラメータ、位置、方位を含む姿勢は、位置計測装置11、電子コンパス12より得られているので、これらの値を精密マッチングの初期値として利用しマッチングの検索範囲を絞る。
最近の前記撮像装置10、位置計測装置11、電子コンパス12は、その精度に優れていることにより、補正は、限られたわずかな量だけであり補正のための演算は、短時間で済む。
このことにより、マッチングの自動化、処理時間の短縮、高精度化ができる。
Process 8
The recent imaging device 10, position measuring device 11, and electronic compass 12 are excellent in accuracy, and hardly require correction. However, depending on the purpose of use, since it is an enlarged photo, there is a mismatch between the photographic image 30 and the computer image 33, and a map with higher accuracy may be required. In such a case, it is possible to create a map by overlaying more precisely using feature points and feature lines. Characteristic shapes (corners, vertices, workpieces, etc.) of the object to be imaged are extracted as feature points, and skylines, ridgelines, rivers, linear workpieces, etc., indicating the outline of the object to be imaged are extracted as feature lines. More specifically, the computer image 33 created by the computer image forming unit 23 is shown in the feature extracting unit 26, and the photographic image 30 created in the imaging device 10 is shown in the feature extracting unit 27. As shown in FIG. 11, for example, the skyline 35 is extracted. Then, precise matching between the photographic image 30 and the computer image 33 is performed.
In this step 8, if the skyline image 34a of the photographic image 30 and the skyline image 34b of the computer image 33 do not match as shown in FIG. Obtain a coordinate transformation formula (a formula showing the geometric relationship) that holds between topographic maps, and move, rotate, and reduce this coordinate transformation to the entire photographic image of the subject to be photographed from the ground, low sky, diagonally above, etc. Apply geometric correction such as scale conversion.
The amount of movement obtained in step 8 and the coordinate conversion for performing rotation, reduction, and scale conversion provide coordinate conversion formulas (Helmart conversion, affine conversion, etc.) between the photographic image and the map coordinate system of the numerical topographic map.
In Step 8, since the posture including the shooting parameters such as the number of pixels of the camera, the focal length, the position, and the orientation is obtained from the position measuring device 11 and the electronic compass 12, these values are used as initial values for the precise matching. Use and narrow down the search range of matching.
Since the recent imaging device 10, position measuring device 11, and electronic compass 12 are excellent in accuracy, the correction is limited to a small amount, and the calculation for correction can be performed in a short time.
This makes it possible to automate matching, reduce processing time, and improve accuracy.

工程9
工程8で精密マッチングした後、工程6に示す正射投影画像36に変換して図8に示す平面地図38に作成し、または、工程7に示す鳥かん画像37に変換して図9に示す鳥かん地図39に作成すれば、より精密な地図を作成することができる。
Step 9
After precise matching in step 8, it is converted into an orthographic projection image 36 shown in step 6 to create a plane map 38 shown in FIG. 8, or converted into a birdcage image 37 shown in step 7 and converted into a birdcage image shown in FIG. If the map 39 is created, a more precise map can be created.

工程10
工程1から工程9において、デジタルカメラの代わりにビデオカメラ又はコマ送り画像を撮影し、リアルタイムで地図投影し、撮影対象の動きや変化が地図上で動画として見えるようにする。
例えば、カメラは定点に設置し、溶岩流31の先端部32が刻々と変化する動画として表示する。
具体的には、メモリとしてのLUT40が用いられる。このLUT40には、次のようなデータが記憶されている。
(1)撮像装置10がP点に固定的に設置されている場合、このP点の位置はそのままで、その位置P点において電子コンパス12の方位角(ヨー角)、ロール角、ピッチ角をあらゆる角度に変化した状態のコンピュータ画像33を記憶したLUTを作成しておく。
(2)撮像装置10をこれから設置しようとする位置及び高度が複数点ある場合には、複数点毎に方位角(ヨー角)、ロール角、ピッチ角をあらゆる角度に変化した状態のコンピュータ画像33を記憶したLUT40を作成しておく。
このようなLUT40のコンピュータ画像33を利用し、このコンピュータ画像33にビデオカメラ又はコマ送り画像を重ね合わせることにより、固定した風景画における溶岩流31等のミリ秒単位で変化する動画として表示することができる。また、変化する動画から溶岩流31等の進行速度や進行方向なども知ることができる。
また、LUT40のコンピュータ画像33も刻々と取り込んで動画とし、このコンピュータ画像33にビデオカメラ又はコマ送り画像を重ね合わせることにより、風景画像の首振り状態での溶岩流31等の変化する動画として表示することができる。
また、溶岩流31等の変化のみならず、サーモグラフィーや赤外線カメラなども利用して、夜間の温度変化等の変化する動画として表示することができる。また、変化する動画から溶岩流31等の進行速度や進行方向なども知ることができる。
Step 10
In Step 1 to Step 9, a video camera or a frame advance image is taken instead of a digital camera, and a map is projected in real time so that the movement and change of the photographing target can be seen as a moving image on the map.
For example, the camera is installed at a fixed point and displayed as a moving image in which the tip 32 of the lava flow 31 changes every moment.
Specifically, an LUT 40 as a memory is used. The LUT 40 stores the following data.
(1) When the imaging device 10 is fixedly installed at the point P, the position of the point P is left as it is, and the azimuth angle (yaw angle), roll angle, and pitch angle of the electronic compass 12 are determined at the position P point. An LUT that stores the computer image 33 in a state changed to any angle is created in advance.
(2) When there are a plurality of positions and altitudes at which the imaging apparatus 10 is to be installed from now on, the computer image 33 in a state where the azimuth angle (yaw angle), roll angle, and pitch angle are changed to every angle for each of the plurality of points. Is created in advance.
By using the computer image 33 of the LUT 40 and superimposing a video camera or a frame advance image on the computer image 33, it is displayed as a moving image that changes in units of milliseconds such as a lava flow 31 in a fixed landscape. Can do. Further, it is possible to know the traveling speed and traveling direction of the lava flow 31 from the moving video.
Also, the computer image 33 of the LUT 40 is captured every moment to make a moving image, and a video camera or frame advance image is superimposed on this computer image 33 to display it as a moving image of the lava flow 31 etc. when the landscape image is swung. can do.
Moreover, not only the change of the lava flow 31 etc. but also thermography, an infrared camera, etc. can be utilized and it can display as a moving image, such as a temperature change at night. Further, it is possible to know the traveling speed and traveling direction of the lava flow 31 from the moving video.

工程11
パーソナルコンピュータに携帯電話などの通信機器を接続し、任意の場所でデータを処理する。本発明の画像をインターネット上でリアルタイムに配信することが可能である。
このようにすれば、危険箇所などに設置したカメラのデータを安全な場所で演算処理し、全世界に発信することができる。
Step 11
A communication device such as a mobile phone is connected to a personal computer, and data is processed at an arbitrary location. It is possible to distribute the image of the present invention on the Internet in real time.
In this way, it is possible to process the data of the camera installed in the dangerous place etc. in a safe place and transmit it to the whole world.

工程12
図3に示したデジタル写真画像の情報は、すでに地図化され、図8又は図9に示すように表示されているのであるが、図8又は図9に示す地図よりも図3に示すデジタルの写真上で対象物の同定を行う方が容易であることも多い。
例えば、森林火災、雪の前線、溶岩流の到達範囲、噴火の場所など、デジタルの写真画像の中での認識が図8又は図9に示す地図よりも容易であるような場合には、図2に示すように、デジタルの写真画像30と図8(又は図9)に示す地図36(又は37)をコンピュータの表示部22に表示し、そのデジタルの写真画像30の上で指定した点に対応する図8(又は図9)の地図36(又は37)上の座標と標高を即座に表示することができ、また、デジタルの写真画像30上で雪の前線44を入力端子21aから付加手段41に付加すると、図8(又は図9)の地図36(又は37)上の対応する位置に雪の前線44が表示される。逆に、図8(又は図9)の地図36(又は37)上で雪の前線44を入力端子21bから付加手段42に付加すると、デジタルの写真画像30上の対応する位置に雪の前線44が表示される。このように、デジタル写真画像30(又は図8(又は図9)の地図36(又は37))上の同定結果がそのまま図8(又は図9)の地図36(又は37)(又はデジタル写真画像30)の上に記録できることになり、位置や範囲の把握が飛躍的に容易になる。
Step 12
The information of the digital photographic image shown in FIG. 3 is already mapped and displayed as shown in FIG. 8 or 9, but the digital photographic image shown in FIG. It is often easier to identify an object on a photograph.
For example, if the recognition in digital photographic images such as forest fires, snow fronts, reach of lava flows, and eruption locations is easier than the map shown in FIG. As shown in FIG. 2, the digital photographic image 30 and the map 36 (or 37) shown in FIG. 8 (or FIG. 9) are displayed on the display unit 22 of the computer, and the designated point on the digital photographic image 30 is displayed. The corresponding coordinates and elevations on the map 36 (or 37) of FIG. 8 (or FIG. 9) can be displayed immediately, and a snow front 44 on the digital photographic image 30 is added from the input terminal 21a. When added to 41, a snow front 44 is displayed at a corresponding position on the map 36 (or 37) of FIG. 8 (or FIG. 9). Conversely, when a snow front 44 is added to the adding means 42 from the input terminal 21b on the map 36 (or 37) of FIG. 8 (or FIG. 9), the snow front 44 is placed at a corresponding position on the digital photographic image 30. Is displayed. Thus, the identification result on the digital photographic image 30 (or the map 36 (or 37) in FIG. 8 (or FIG. 9)) is directly used as the map 36 (or 37) (or digital photographic image in FIG. 8 (or FIG. 9)). 30), the position and the range can be easily grasped.

本発明による画像処理による地図作成装置の一実施例を示すブロック図である。It is a block diagram which shows one Example of the map preparation apparatus by the image processing by this invention. 図1におけるパソコン15の詳細なブロック図である。It is a detailed block diagram of the personal computer 15 in FIG. 本発明による画像処理による地図作成装置の撮像装置10で撮影した写真画像30の説明図である。It is explanatory drawing of the photographic image 30 image | photographed with the imaging device 10 of the map creation apparatus by the image processing by this invention. 図3の鉛直面図である。FIG. 4 is a vertical view of FIG. 3. (a)は、数値地図データベースに基づく平面図に撮像装置10を設置して方位角αの方向を観察している状態の説明図、(b)は、(a)の鉛直面図である。(A) is explanatory drawing of the state which has installed the imaging device 10 in the top view based on a numerical map database, and is observing the direction of the azimuth angle (alpha), (b) is a vertical view of (a). 数値地図データベース13と位置計測装置11,電子コンパス12に基づくコンピュータ画像33の説明図である。It is explanatory drawing of the computer image 33 based on the numerical map database 13, the position measuring device 11, and the electronic compass 12. FIG. 重ね合わせ地図画像43の説明図である。It is explanatory drawing of the superimposition map image 43. FIG. 写真画像30を、座標変換式を用いて真上から見た正射投影画像36に変換して、数値地図データベース13により作成した平面地図38に付加した説明図である。It is explanatory drawing which converted the photographic image 30 into the orthographic projection image 36 seen from right above using the coordinate conversion type | formula, and added to the plane map 38 created with the numerical map database 13. FIG. 写真画像30を、座標変換式を用いて俯角δ方向から撮影された鳥かん画像37に変換して、数値地図データベース13により作成した俯角δ方向の鳥かん地図39に付加した説明図である。It is explanatory drawing which converted the photographic image 30 into the birdcage image 37 image | photographed from the depression angle (delta) direction using the coordinate conversion type | formula, and added to the birdcage map 39 of the depression angle (delta) direction created by the numerical map database 13. FIG. 写真画像30とコンピュータ画像33を重ね合わせたときの特徴線であるスカイライン35aとスカイライン35bの説明図である。It is explanatory drawing of the skyline 35a and the skyline 35b which are the characteristic lines when the photographic image 30 and the computer image 33 are piled up. 写真画像30又はコンピュータ画像33の特徴線であるスカイライン35の説明図である。It is explanatory drawing of the skyline 35 which is the characteristic line of the photograph image 30 or the computer image 33. FIG. 画像マッチングの説明図である。It is explanatory drawing of image matching. 従来の地図作成方法における方位角の説明図である。It is explanatory drawing of the azimuth in the conventional map creation method. 図13における鉛直面図である。It is a vertical view in FIG.

符号の説明Explanation of symbols

10…撮像装置、11…位置計測装置、12…電子コンパス、13…数値地図データベース、14…USBハブ、15…パソコン、16…デジタルカメラ、17…フィルムカメラ、18…スキャナ、19…CPU、20…インタフェース、21…入力部、22…表示部、23…コンピュータ画像形成部、24…重ね合わせ部、25…逆投影・地図作成部、26…特徴抽出部、27…特徴抽出部、28…幾何補正・重ね合わせ部、29…火山、30…写真画像、31…溶岩流、32…溶岩流先端部、33…コンピュータ画像、34…スカイライン画像、35…スカイライン、36…正射投影画像、37…鳥かん画像、38…平面地図、39…鳥かん地図、40…メモリ(LUT)、41…付加手段、42…付加手段、43…重ね合わせ画像、44…雪の前線。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Imaging device, 11 ... Position measuring device, 12 ... Electronic compass, 13 ... Numerical map database, 14 ... USB hub, 15 ... Personal computer, 16 ... Digital camera, 17 ... Film camera, 18 ... Scanner, 19 ... CPU, 20 ... interface, 21 ... input unit, 22 ... display unit, 23 ... computer image forming unit, 24 ... superposition unit, 25 ... backprojection / map creation unit, 26 ... feature extraction unit, 27 ... feature extraction unit, 28 ... geometry Correction / superposition part, 29 ... volcano, 30 ... photographic image, 31 ... lava flow, 32 ... lava flow tip, 33 ... computer image, 34 ... skyline image, 35 ... skyline, 36 ... orthographic projection image, 37 ... Torikan image, 38 ... Plane map, 39 ... Torikan map, 40 ... Memory (LUT), 41 ... Addition means, 42 ... Addition means, 43 ... Superimposed image, 4 ... snow fronts.

Claims (12)

撮影したデジタルの写真画像を出力する撮像装置10と、この撮像装置10の撮影位置における緯度、経度、高度に対応したデジタル位置信号を出力する位置計測装置11と、前記撮像装置10の撮影時の方位と姿勢に対応したデジタル方位・姿勢信号を出力する電子コンパス12と、数値地図データを記憶した数値地図データベース13と、これらのデジタル信号に基づく演算、加工処理を行うパソコン15とを使用し、前記デジタル位置信号及びデジタル方位・姿勢信号に対応した前記数値地図からコンピュータ画像を作成する工程と、このコンピュータ画像の上に前記写真画像を重ね合わせる工程と、この重ね合わせた写真画像に逆投影し地図を作成する工程とを含むことを特徴とする画像処理による地図作成方法。   An imaging device 10 that outputs a photographed digital photographic image, a position measuring device 11 that outputs a digital position signal corresponding to the latitude, longitude, and altitude at the shooting position of the imaging device 10, and the imaging device 10 at the time of shooting Using an electronic compass 12 that outputs a digital orientation / attitude signal corresponding to the orientation and orientation, a numerical map database 13 that stores numerical map data, and a personal computer 15 that performs computation and processing based on these digital signals, A step of creating a computer image from the numerical map corresponding to the digital position signal and a digital orientation / attitude signal, a step of superimposing the photographic image on the computer image, and a back projection to the superimposed photographic image A map creation method by image processing, comprising a step of creating a map. 撮影したデジタルの写真画像を出力する撮像装置10と、この撮像装置10の撮影位置における緯度、経度、高度に対応したデジタル位置信号を出力する位置計測装置11と、前記撮像装置10の撮影時の方位と姿勢に対応したデジタル方位・姿勢信号を出力する電子コンパス12と、数値地図データを記憶した数値地図データベース13と、これらのデジタル信号に基づく演算、加工処理を行うパソコン15とを具備し、前記パソコン15は、前記デジタル位置信号及びデジタル方位・姿勢信号に対応した前記数値地図からコンピュータ画像を作成するコンピュータ画像形成部23と、このコンピュータ画像形成部23により作成されたコンピュータ画像の上に前記写真画像を重ね合わせる重ね合わせ部24と、この重ね合わせ部24により重ね合わせた写真画像に逆投影し地図を作成する逆投影・地図作成部25とを含むことを特徴とする画像処理による地図作成装置。 An imaging device 10 that outputs a photographed digital photographic image, a position measuring device 11 that outputs a digital position signal corresponding to the latitude, longitude, and altitude at the shooting position of the imaging device 10, and the imaging device 10 at the time of shooting An electronic compass 12 for outputting a digital azimuth / attitude signal corresponding to the azimuth and orientation, a numerical map database 13 for storing numerical map data, and a personal computer 15 for performing calculations and processing based on these digital signals, The personal computer 15 includes a computer image forming unit 23 for creating a computer image from the numerical map corresponding to the digital position signal and the digital orientation / attitude signal, and the computer image created by the computer image forming unit 23 on the computer image. The superimposing unit 24 for superimposing photographic images and the superimposing unit 24 Mapping apparatus using image processing, characterized in that it comprises a back projection-mapping unit 25 to create a backprojected map image superimposed. 撮影したデジタルの写真画像を出力する撮像装置10と、この撮像装置10の撮影位置における緯度、経度、高度に対応したデジタル位置信号を出力する位置計測装置11と、前記撮像装置10の撮影時の方位と姿勢に対応したデジタル方位・姿勢信号を出力する電子コンパス12と、数値地図データを記憶した数値地図データベース13と、これらのデジタル信号に基づく演算、加工処理を行うパソコン15とを使用し、前記パソコン15に、前記デジタル位置信号及びデジタル方位・姿勢信号に対応した前記数値地図からコンピュータ画像を作成する手段、この手段により作成されたコンピュータ画像の上に前記写真画像を重ね合わせる手段、この手段により重ね合わせた写真画像に逆投影し地図を作成する手段として機能させるための画像処理による地図作成用コンピュータプログラム。   An imaging device 10 that outputs a photographed digital photographic image, a position measuring device 11 that outputs a digital position signal corresponding to the latitude, longitude, and altitude at the shooting position of the imaging device 10, and the imaging device 10 at the time of shooting Using an electronic compass 12 that outputs a digital orientation / attitude signal corresponding to the orientation and orientation, a numerical map database 13 that stores numerical map data, and a personal computer 15 that performs computation and processing based on these digital signals, Means for creating a computer image on the personal computer 15 from the numerical map corresponding to the digital position signal and the digital orientation / attitude signal; means for superimposing the photographic image on the computer image created by the means; To function as a means to create a map by backprojecting on the superimposed photographic images Map created for the computer program due to the image processing. 撮影したデジタルの写真画像を出力する撮像装置10と、この撮像装置10の撮影位置における緯度、経度、高度に対応したデジタル位置信号を出力する位置計測装置11と、前記撮像装置10の撮影時の方位と姿勢に対応したデジタル方位・姿勢信号を出力する電子コンパス12と、数値地図データを記憶した数値地図データベース13と、これらのデジタル信号に基づく演算、加工処理を行うパソコン15とを使用し、前記デジタル位置信号及びデジタル方位・姿勢信号に対応した前記数値地図からコンピュータ画像を作成する工程と、前記写真画像とコンピュータ画像におけるそれぞれの特徴を抽出する工程と、この特徴に基づき重ね合わせて幾何補正を行う工程と、前記重ね合わせて幾何補正した画像に逆投影し地図を作成する工程とを含むことを特徴とする画像処理による地図作成方法。 An imaging device 10 that outputs a photographed digital photographic image, a position measuring device 11 that outputs a digital position signal corresponding to the latitude, longitude, and altitude at the shooting position of the imaging device 10, and the imaging device 10 at the time of shooting Using an electronic compass 12 that outputs a digital orientation / attitude signal corresponding to the orientation and orientation, a numerical map database 13 that stores numerical map data, and a personal computer 15 that performs computation and processing based on these digital signals, A step of creating a computer image from the numerical map corresponding to the digital position signal and a digital orientation / attitude signal, a step of extracting each feature in the photographic image and the computer image, and geometric correction by superimposing based on the feature And a step of creating a map by back-projecting on the superimposed and geometrically corrected image Mapping method by the image processing, which comprises a. 撮影したデジタルの写真画像を出力する撮像装置10と、この撮像装置10の撮影位置における緯度、経度、高度に対応したデジタル位置信号を出力する位置計測装置11と、前記撮像装置10の撮影時の方位と姿勢に対応したデジタル方位・姿勢信号を出力する電子コンパス12と、数値地図データを記憶した数値地図データベース13と、これらのデジタル信号に基づく演算、加工処理を行うパソコン15とを具備し、前記パソコン15は、前記デジタル位置信号及びデジタル方位・姿勢信号に対応した前記数値地図からコンピュータ画像を作成するコンピュータ画像形成部23と、前記写真画像とコンピュータ画像におけるそれぞれの特徴を抽出する特徴抽出部26,27と、この特徴に基づき重ね合わせて幾何補正を行う幾何補正・重ね合わせ部28と、前記重ね合わせて幾何補正した画像に逆投影し地図を作成する逆投影・地図作成部25とを含むことを特徴とする画像処理による地図作成装置。 An imaging device 10 that outputs a photographed digital photographic image, a position measuring device 11 that outputs a digital position signal corresponding to the latitude, longitude, and altitude at the shooting position of the imaging device 10, and the imaging device 10 at the time of shooting An electronic compass 12 for outputting a digital azimuth / attitude signal corresponding to the azimuth and orientation, a numerical map database 13 for storing numerical map data, and a personal computer 15 for performing calculations and processing based on these digital signals, The personal computer 15 includes a computer image forming unit 23 that creates a computer image from the numerical map corresponding to the digital position signal and digital orientation / attitude signal, and a feature extraction unit that extracts respective features in the photographic image and the computer image 26, 27, and geometric correction that performs geometric correction by superimposing based on this feature I the mating portion 28, mapping device by image processing, characterized in that it comprises a back projection-mapping unit 25 to create a backprojected map image geometric correction by the superposition. 撮影したデジタルの写真画像を出力する撮像装置10と、この撮像装置10の撮影位置における緯度、経度、高度に対応したデジタル位置信号を出力する位置計測装置11と、前記撮像装置10の撮影時の方位と姿勢に対応したデジタル方位・姿勢信号を出力する電子コンパス12と、数値地図データを記憶した数値地図データベース13と、これらのデジタル信号に基づく演算、加工処理を行うパソコン15とを使用し、前記パソコン15に、前記デジタル位置信号及びデジタル方位・姿勢信号に対応した前記数値地図からコンピュータ画像を作成する手段、前記写真画像とコンピュータ画像におけるそれぞれの特徴を抽出する手段、この特徴に基づき重ね合わせて幾何補正を行う手段、前記重ね合わせて幾何補正した画像に逆投影し地図を作成する手段として機能させるための画像処理による地図作成用コンピュータプログラム。 An imaging device 10 that outputs a photographed digital photographic image, a position measuring device 11 that outputs a digital position signal corresponding to the latitude, longitude, and altitude at the shooting position of the imaging device 10, and the imaging device 10 at the time of shooting Using an electronic compass 12 that outputs a digital orientation / attitude signal corresponding to the orientation and orientation, a numerical map database 13 that stores numerical map data, and a personal computer 15 that performs computation and processing based on these digital signals, A means for creating a computer image from the numerical map corresponding to the digital position signal and the digital orientation / attitude signal, means for extracting respective features in the photographic image and the computer image, and overlaying based on the features. Means for performing geometric correction, and back-projecting onto the superimposed geometrically corrected image Image mapping computer program by the processing to function as a means to create. 撮像装置10により撮影したデジタルの写真画像を表示部22に表示し、デジタルの写真画像の指定した個所に対応する地図上の座標と標高を前記表示部22に表示し、かつ、デジタルの写真画像に書き込み付加した情報を地図上に表示する工程を具備したことを特徴とする請求項1又は4記載の画像処理による地図作成方法。   A digital photographic image taken by the imaging device 10 is displayed on the display unit 22, coordinates on the map corresponding to a designated location of the digital photographic image and an altitude are displayed on the display unit 22, and the digital photographic image is displayed. 5. The map creation method by image processing according to claim 1, further comprising a step of displaying the information written and added to the map on a map. 撮像装置10により撮影したデジタルの写真画像を表示部22に表示し、デジタルの写真画像の指定した個所に対応する地図上の座標と標高を前記表示部22に表示し、かつ、デジタルの写真画像に書き込み付加した情報を地図上に表示する付加手段を具備したことを特徴とする請求項2又は5記載の画像処理による地図作成装置。   A digital photographic image taken by the imaging device 10 is displayed on the display unit 22, coordinates on the map corresponding to a designated location of the digital photographic image and an altitude are displayed on the display unit 22, and the digital photographic image is displayed. 6. A map creation apparatus by image processing according to claim 2 or 5, further comprising an adding means for displaying the information written and added to the map on a map. 撮像装置10により撮影したデジタルの写真画像を表示部22に表示し、デジタルの写真画像の指定した個所に対応する地図上の座標と標高を前記表示部22に表示し、かつ、デジタルの写真画像に書き込み付加した情報を地図上に表示する手段として機能させるようにしたことを特徴とする請求項3又は6記載の画像処理による地図作成用コンピュータプログラム。   A digital photographic image taken by the imaging device 10 is displayed on the display unit 22, coordinates on the map corresponding to a designated location of the digital photographic image and an altitude are displayed on the display unit 22, and the digital photographic image is displayed. 7. The computer program for creating a map by image processing according to claim 3 or 6, wherein the information added to the function is displayed as a means for displaying on the map. 撮像装置10は、動画の可能な装置からなり、この動画により刻々と変化する画像を作成するようにしたことを特徴とする請求項1、4又は7記載の画像処理による地図作成方法。   8. The map creation method by image processing according to claim 1, wherein the imaging device is made of a device capable of moving images, and creates an image that changes every moment according to the moving images. 撮像装置10は、動画の可能な装置からなり、この動画により刻々と変化する画像を作成するようにしたことを特徴とする請求項2,5又は8記載の画像処理による地図作成装置。   9. The map creation device by image processing according to claim 2, 5 or 8, wherein the imaging device 10 comprises a device capable of moving images and creates an image that changes every moment according to the moving images. 撮像装置10は、動画の可能な装置からなり、パソコン15に、この動画により刻々と変化する画像を作成する手段として機能させるようにしたことを特徴とする請求項3,6又は9記載の画像処理による地図作成用コンピュータプログラム。
10. The image according to claim 3, 6 or 9, wherein the imaging device 10 comprises a device capable of moving images, and causes the personal computer 15 to function as means for creating an image that changes every moment according to the moving images. Computer program for map creation by processing.
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