JP2014038508A - 路面画像の表示装置と表示方法 - Google Patents

Abstract

【課題】道路面を高分解能で撮影する技術を開発した。道路は長く、高分解能路面画像を道路全長に亘って観察するには長時間作業が必要となる。
【解決手段】路肩に存在する距離標１６ａ，１６ｂ・・から道路横断方向に伸びる仮想線２４，３０に沿って複数車線に跨って伸びる範囲の路面画像３６を表示する。道路長に沿って連続的に伸びている小縮尺路面画像３８と一緒に表示する。距離標毎に、道路を横断する高分解能路面画像３６が表示されるので、路面の詳細を観察したいという要求と、道路を全長に亘って観察したいという要求に対応できる路面画像が表示される。
【選択図】図１

Description

本明細書では、路面画像の表示技術を開示する。

出願人らは、道路面（本明細書では路面という。）を高分解能で撮影する技術を完成した。その技術の詳細が特許文献１に開示されており、道路を走行する車両から路面を連続的に撮影する。

特許第３８２０４２８号公報

上記技術によって、大縮尺路面画像を得ることが可能となった。本明細書では、同一物体が大きく表示される画像を大縮尺画像といい、小さく表示される画像を小縮尺画像という。上記技術によると、路面に生じている細かなクラックまで視認できるほど鮮明な大縮尺路面画像を得ることができる。

道路は長く伸びているのに対し、表示機器の表示範囲は限られている。広範囲を表示するために小縮尺路面画像を表示すれば、路面の詳細情報が失われてしまう。詳細情報を表示するために大縮尺路面画像を表示すれば、表示されている領域の道路上の位置がわかりづらくなってしまう。道路の管理者等が路面の状態を認識しやすいように路面画像を表示するためには、特別な表示技術が必要とされる。

最も単純に考えれば、道路の全体がわかる程度に縮小された小縮尺路面画像を表示し、その小縮尺路面画像を利用して詳細観察する位置を指定したときに、指定した位置の大縮尺路面画像が表示される表示技術が適しているように思われる。

しかしながら、道路の管理者は、例えばクラックの発生密度が高い場所を知りたいことがある。小縮尺路面画像を利用して大縮尺路面画像を表示する位置を指定する技術では、クラックの発生密度が高い場所を知ることができない。現時点では、クラックが視認できる程度の大縮尺路面画像を表示し、経過時間に応じてその表示範囲を移動させていく表示技術に頼っている。道路はきわめて長いために、上記の表示技術では、必要情報を得るのに長時間作業が必要となる。高分解能の路面画像データが入手できるようになったにもかからず、そのデータを活用する技術がネックとなっている。

本明細書では、極めて長い道路の路面画像を、観察者が観察するのに値するだけの情報量が得られる態様で表示する表示技術を開示する。
本明細書では、路面の詳細まで視認できる大縮尺路面画像を表示するとともに、その大縮尺路面画像の位置を観察者が直感しやすい表示技術を開示する。

道路には距離標（管理ポストあるいは側点ともいう）が設置されており、道路管理者等は距離標によって場所を特定する。大縮尺路面画像を距離標に関連付けて表示すれば、観察者は、大縮尺路面画像を観察することができ、その位置を直感することができる。本明細書でいう距離標は、道路管理者等が道路上の位置を特定するために用いる指標であって路面に固定されているものをいう。

道路の中には複数車線を備えているものがある。距離標は、通常、路肩または中央分離帯にしか設置されていない。例えば片側３車線の道路の場合、中央車線を走行しながら撮影した路面画像には、距離標が撮影されていない。距離標に関連付けて表示しようにも、距離標が撮影されていない中央車線の路面画像の場合には、距離標と路面画像を関連付けることができない。側点が中央車線に設けられていることがあるが、その場合には、隣接する車線に側点が設けられていない。距離標と関連付けられない車線が存在する。

特許文献１の技術では、道路が複数車線を備えている場合、各車線を走行しながら路面を撮影し、車線毎に得られた路面画像データを合成して複数車線に跨る路面画像を得る。複数車線に跨る路面画像を合成すれば、原理的には、距離標に関連付けて複数車線に跨る路面画像を表示することが可能である。しかしながら、そのためには道路の全長に亘って複数車線に跨る路面画像を合成しておく必要があり、膨大な計算量を必要とする。現在普及しているパーソナルコンピュータでは処理に時間を要し、処理待ち時間が長くなるという問題が生じる。

本明細書では、路面の詳細まで視認できるとともに観察者が表示範囲の道路上の位置を直感しやすい大縮尺路面画像を表示する技術であって、表示のための処理量が小さくてすむ表示技術を開示する。

本明細書で開示する表示装置は、特定の距離標から道路横断方向に伸びて複数車線に跨っている路面画像を表示する。その表示装置は、第１記憶領域と第２記憶領域と第３記憶領域と表示機器を備えている。
第１記憶領域は、距離標を含む路面画像データ（距離標が路肩に設置されている場合は路肩側の車線に沿って走行しながら撮影することで得られる）を記憶している。第２記憶領域は、距離標を含まない路面画像データ（距離標が路肩に設置されている場合は路肩側車線に隣接する車線に沿って走行しながら撮影することで得られる）を記憶している。第３記憶領域は、距離標を含む路面画像データと距離標を含まない路面画像データを合成した合成後路面画像データを記憶している。ただし第３記憶領域は、道路の長さ方向に連続的に伸びる合成後路面画像データを記憶するものでなく、道路の長さ方向において断続的に現れる範囲の合成後路面画像データを記憶する。すなわち、距離標から道路横断方向に伸びている仮想線に沿った範囲の合成後路面画像データを記憶する。仮想線に沿った範囲の道路の長さ方向の距離は特に制約されない。表示機器の物理的制約の中で適宜決定することができる。ただし、隣接する距離標の間隔よりも狭い範囲とする。その場合、隣接する距離標の間に、合成後路面画像データが合成されない範囲が存在する。道路の長さ方向に連続する合成後路面画像データを用意する場合と比較すると、画像合成のための処理量が圧縮され、第３記憶領域に必要な記憶容量がコンパクト化される。
表示機器は、第３記憶領域が記憶している合成後路面画像データが記述する合成後路面画像を表示する。すなわち、距離標から道路横断方向に伸びて複数車線に跨っている範囲の大縮尺路面画像を表示する。
観察者は、路面に生じているクラックまで視認できる大縮尺路面画像を観察することができる。しかも距離標が表示されており、その位置を直ちに認識することができる。

距離標を含む路面画像データから抽出した前記仮想線に沿った範囲の路面画像と、距離標を含まない路面画像データから抽出した前記仮想線に沿った範囲の路面画像が、同一直線上に表示されることが好ましい。実際の路面では、同一直線上に位置しているからである。そのためには、距離標を含む路面画像データから抽出した前記仮想線に沿った範囲の路面画像データと、距離標を含まない路面画像データから抽出した前記仮想線に沿った範囲の路面画像データを合成する際に、前記仮想線が同一直線上に揃うように合成し、そうして合成した合成後路面画像データを第３記憶領域に記憶しておくことが好ましい。

距離標を含む路面画像と距離標を含まない路面画像は、重複範囲を備えている。すなわち、同一物体が両者に含まれている範囲が存在する。その場合、距離標を含む路面画像内における前記物体と、距離標を含まない路面画像内における前記物体が、同一位置に表示されることが好ましい。そのためには、距離標を含む路面画像データから抽出した前記仮想線に沿った範囲の路面画像データと、距離標を含まない路面画像データから抽出した前記仮想線に沿った範囲の路面画像データを合成する際に、前記仮想線が同一直線上に揃うだけでなく、重複して撮影されている同一物体が道路横断方向においても同一位置に表示されるように合成することが好ましい。そうして合成した合成後路面画像データを第３記憶領域に記憶しておくことが好ましい。

距離標を含んで複数車線に跨っている路面画像は、路肩から路肩まで、あるいは路肩から中央分離帯にまで跨るものであることが好ましい。すなわち、道路の全幅に跨る合成後路面画像データを第３記憶領域に記憶することが好ましい。
しかしながら、道路横断方向の表示範囲は上記に限定されない。全部の車線には跨っていないが、１車線には留まっていない範囲を表示したい場合も存在するからである。

上記によって、距離標を含む路面画像内の仮想線と距離標を含まない路面画像内の仮想線を同一直線上に表示するのに必要な、距離標を含む路面画像と距離標を含まない路面画像の相対的位置関係（道路長さ方向の相対的位置関係）が判明する。さらには、同一物体を同一位置に表示するのに必要な、距離標を含む路面画像と距離標を含まない路面画像の相対的位置関係（道路長さ方向の相対的位置関係と、道路横断方向の相対的位置関係）が判明する。
その相対的位置関係を利用することで、道路の長さ方向に連続するとともに複数車線に跨る路面画像を合成することができる。しかしながら、そのためには大量の処理と、大記憶容量が必要とされる。
そこで、路面画像データを小縮尺路面画像データに変換し、変換した後に合成することが好ましい。小縮尺路面画像データであればデータ量が小さく、合成のための処理量が小さくてすみ、合成後データの記憶容量も小さくてすむ。

上記の場合、距離標を含む小縮尺路面画像データと距離標を含まない小縮尺路面画像データを合成した合成後小縮尺画像データを記憶しておく第４記憶領域を設ける。そして、表示機器は、第３記憶領域が記憶している合成後路面画像データが記述する合成後路面画像と、第４記憶領域が記憶している合成後小縮尺路面画像データが記述する合成後小縮尺路面画像の両者を表示する。
上記によると、広範囲に亘る合成後小縮尺路面画像と、詳細を表示する合成後路面画像の両者が表示され、観察者は全体を意識しながら局所観察することができる。

上記の場合、広範囲に亘る合成後小縮尺路面画像を道路の長さ方向にスクロール可能としておくとともに、合成後小縮尺路面画像上で特定の距離標を指定可能としておくことが好ましい。その場合、指定した距離標に対応する合成後路面画像（道路横断方向の大縮尺路面画像に相当する）が表示されるようにしておくことが好ましい。

距離標がリスト化されている場合も多い。距離標がリスト化されている場合、そのリストを表示し、表示画面内で特定の距離標を指定可能とし、距離標を指定したときにその距離標に対応する合成後路面画像が表示されるようにしてもよい。道路管理者等は、見たい位置の大縮尺路面画像を容易に表示させることができる。

本明細書では、特定の距離標から道路横断方向に伸びて複数車線に跨る路面画像を表示する方法も開示する。
その方法は、距離標を含む路面画像データを記憶する工程と、距離標を含まない路面画像データを記憶する工程と、距離標を含む路面画像データから特定の距離標から道路横断方向に伸びている仮想線に沿った範囲の路面画像データを抽出する工程と、距離標を含まない路面画像データから前記仮想線に沿った範囲の路面画像データを抽出する工程と、前記仮想線が同一直線上に揃うように距離標を含む路面画像と距離標を含まない路面画像を表示するのに必要な、距離標を含む路面画像と距離標を含まない路面画像の相対的位置関係を特定する特定工程と、その相対的位置関係を利用して、前記仮想線に沿った範囲の距離標を含む路面画像データと、前記仮想線に沿った範囲の距離標を含まない路面画像データを合成する工程を備えている。

道路の長さ方向に連続的に伸びるとともに複数の車線に跨っている小縮尺路面画像を合わせて表示することが好ましい。その場合は、距離標を含む路面画像データから距離標を含む小縮尺路面画像データを得る工程と、距離標を含まない路面画像データから距離標を含まない小縮尺路面画像データを得る工程と、前記特定工程で特定された相対的位置関係を利用して距離標を含む小縮尺路面画像データと距離標を含まない小縮尺路面画像データを合成する工程を実施する。

距離標を含む路面画像１４と距離標を含まない路面画像２２から、距離標１６ａから道路横断方向に伸びて複数車線に跨る範囲の大縮尺路面画像３４，３６を表示する装置の構成を示している。 表示装置で実行する処理内容を示している。 表示装置で実行する処理内容の続きを示している。 ４車線道路に適用した場合の処理内容を説明する図。 複数個の特徴点を抽出する場合の処理内容を説明する図。 車線が増加する領域で実施する画像合成処理過程を説明する図。

下記に説明する実施例の特徴点を説明する。
（特徴点１）１つの小縮尺路面画像と、複数の大縮尺路面画像を同時に表示する。小縮尺路面画像は、道路の長さ方向に連続的に伸びるとともに複数の車線に跨っており、複数の距離標を含んでいる。大縮尺路面画像は、距離標から道路横断方向に伸びて複数車線に跨る範囲の路面画像を表示している。小縮尺路面画像に含まれている複数の距離標に対応する複数の大縮尺路面画像が表示されている。
例えば、１００ｍの長さの道路を１０ｃｍに縮小した小縮尺路面画像を表示するものとする。すなわち小縮尺の比が１／１０００であるとする。距離標から道路横断方向に伸びて複数車線に跨る範囲の道路長さ方向の距離を２ｍとする。また、大縮尺路面画像の比を１／１００とする。この場合、大縮尺路面画像の道路長さ方向の距離は２ｃｍとなる。１００ｍの長さ範囲を示す小縮尺路面画像と同じ幅の中に、５箇所の大縮尺路面画像を配置することができる。すなわち、２０ｍ毎に２ｍ分をサンプリングした大縮尺路面画像を表示することができる。

複数個の道路横断方向の大縮尺路面画像を同時に表示することによって、観察者は多くの情報を得ることができる。上記に例示した場合、１／１００の大縮尺路面画像が表示される。長大な道路は、１／１０００とか１／１００００の小縮尺で表示するために、詳細情報が観察不能となってしまう。それに対して１／１００程度の大縮尺で表示すれば、例えば路面に入った細かなクラック等が観察可能であり、道路管理者が知りたい情報を得ることができる。大縮尺路面画像の場合、表示範囲が狭く、広域観察が難しく、位置を特定しづらい。本明細書で開示する技術によると、所定距離毎に設置されている距離標毎に、道路横断方向の大縮尺路面画像が表示される。観察者は、観察したい対象（例えばクラックなど）を視認できる大縮尺で観察しながら、複数の距離標に亘った観察が可能となり、位置を直感することができ、路面情報を広がりを持って理解することができる。

（特徴点２）小縮尺路面画像は、道路の長さ方向にスクロールすることができる。スクロールすると、小縮尺路面画像に含まれている距離標が変化する。その変化に追従して、大縮尺路面画像も変化する。
（特徴点３）道路横断方向に長い大縮尺路面画像は、道路横断方向にスクロールすることができる。
（特徴点４）短冊状に切り出して表示する大縮尺路面画像の道路長さ方向の距離は、距離標と距離標間の距離の１０分の１以下である。これによって処理するデータ量が１０分の１以下に圧縮される。
（特徴点５）短冊状に切り出して表示する大縮尺路面画像の道路長さ方向の距離は、１メートル以上で３メートル以下である。１メートル以上の範囲を知れば、距離標と距離標間の路面状況を推測することができる。３メートル以下であれば、処理するデータ量を十分に圧縮できる。
（特徴点６）短冊状に切り出した画像は矩形画像であり、ＪＰＥＧ等の一般的画像圧縮技術でデータ量を圧縮できる。これによって画像閲覧が容易化される。１００ｍの道路全体の大縮尺画像は、８，０００画素×１００，０００画素程度の画像となり、一般に用いられる画像圧縮演算の規定値を超える。短冊状に切り出した画像であれば、大縮尺であっても、一般的画像圧縮技術で圧縮可能なデータ量以下となる。１／１２８くらいに縮小した小縮尺画像であれば、１Ｋｍの路面画像が６５画素×７，８００画素くらいとなり、これをＪＰＥＧで圧縮すると５０ｋバイトくらいの画像データになり、扱いやすい。

図１は、本明細書に記載の技術を模式的・概念的に示している。
第１記憶領域２は、距離標１６ａ，１６ｂ，１６ｃ・・を含む路面画像１４を記述する路面画像データを記憶している。距離標は１６ａ，１６ｂ・・は路肩に設置されており、路肩沿いの車線を走行しながら撮影した路面画像１４には、距離標１６ａ，１６ｂ・・が含まれている。路面画像１４には、距離標１６ａ，１６ｂ・・の他に、車線を区切る白線１８や、図示しないクラックや、横断歩道を示すマーキングや、マンホール等が含まれている。路面の表面に露出している砕石も撮影されている。
第２記憶領域４は、距離標を含まない路面画像２２を記述する路面画像データを記憶している。路面画像１４の車線と路面画像２２の車線は隣接している。斜線で示す範囲２０は、路面画像１４にも路面画像２２にも含まれている重複範囲を示している。

参照番号６は、処理装置を示している。参照番号８は、合成した路面画像３４，３６を記述する合成後路面画像データを記憶する領域を示している。参照番号１０は、小縮尺路面画像３８を記述する合成後小縮尺路面画像データを記憶する領域を示している。参照番号１２は、表示機器を示している。

図１は、距離標１６ａから道路横断方向に伸びるとともに、複数車線に跨る路面画像３４，３６を合成する場合を例示している。距離標１６ａは、処理装置６でパターン認識処理して特定してもよいし、オペレータが路面画像１４を利用して特定してもよい。
２４は、距離標１６ａから道路横断方向に伸びる仮想線を示している。２８は、仮想線２４に沿った範囲を示している。実施例では、範囲２８に対応する道路の長さＬ１を２ｍとしている。２ｍ幅の道路横断画面は、道路管理者等に有用な情報を多く提供する。

２６ａは、仮想線２４上にある特徴点を例示している。特徴点２６ａは、路面画像１４と路面画像２２の重複範囲２０内から抽出されている。特徴点２６ａには、路面に発生したクラックあるいは舗装表面に出現している特定の砕石等を採ることができる。特徴点２６ａは、重複範囲２０内にある仮想線２４に沿った位置をデータ処理して抽出してもよいし、オペレータが視認して抽出してもよい。

特徴点２６ａは、路面画像１４と路面画像２２の重複範囲２０内にあり、路面画像２２内にも存在する。路面画像２２の重複範囲２０を検索すると、特徴点２６ａを探索することができる。クラックあるいは砕石を特徴点に採った場合、そのクラックまたは砕石と同じ形状のクラックまたは砕石を路面画像２２の重複範囲２０から探索すれば、それが特徴点２６ａであると認定することができる。路面画像２２から特徴点２６ａを抽出する処理は、処理装置６で実行してもよいし、オペレータが実行してもよい。

路面画像２２内で特徴点２６ａの位置が特定されれば、その特徴点２６ａから道路横断方向に伸びる仮想線３０が特定できる。仮想線２４と仮想線３０は、合成後の路面画像では同一直線上に表示されるべきものである。仮想線３０が特定されれば、仮想線３０に沿った範囲３２も特定することができる。

仮想線２４と、仮想線２４に沿った範囲２８が特定され、仮想線３０と、仮想線３０に沿った範囲３２が特定されれば、参照番号３４に示すように、仮想線２４と仮想線３０が同一直線上に並ぶ合成路面画像を記述する合成路面画像データを合成することができる。結果として、範囲２８と範囲３２は同一直線上に配置される。仮想線２４と仮想線３０の間隔Ｌ２の距離だけ、範囲３２に表示する路面画像データをｘ方向に変位させる処理（ｘ座標の変換処理に相当する）してから合成すると、合成路面画像３４が得られる。この処理は、範囲２８の路面画像が表示装置１２に設定されている（ｘ，ｙ）座標に従って表示される場合、範囲３２に示す画像の基準点３２ａが表示される（ｘ，ｙ）座標を指定することに相当する。その処理後に合成すると、仮想線２４と仮想線３０が同一直線上に配置され、範囲２８の路面画像と範囲３２の路面画像が同一直線上に配置される。
道路長さ方向の距離Ｌ１が２メートル程度の短距離である場合、路面画像１４上におけるＬ１に相当する距離と、路面画像２２上におけるＬ１に相当する距離はほぼ等しい。実際には、路面撮影用車両に搭載されている距離計が路面に対してスリップする等の現象が起こるために、路面画像１４と路面画像２２では道路長さ方向の縮尺が一致しないことがある。しかしその誤差は小さく、距離Ｌ１が２メートル程度の短距離である場合には、無視できる。その結果、仮想線２４と仮想線３０を同一直線上に配置すると、短冊状に切り出された路面画像２８の左端と、短冊状に切り出された路面画像３２の左端は同一位置を撮影している。例えば、路面画像２８の白線１８の左端２７ａに撮影されている道路上の位置と、路面画像３２の白線１８の左端２７ａに撮影されている道路上の位置は等しい。同様に、路面画像２８の白線１８の右端２９ａに撮影されている道路上の位置と、路面画像３２の白線１８の右端２９ａに撮影されている道路上の位置は等しい。仮想線２４と仮想線３０を同一直線上に配置すると、短冊状に切り出された路面画像２８，３２の左端も右端も揃う。短冊状に切り出された道路横断方向の大縮尺路面画像３４は、実際路面から短冊状に切り出したものによく一致する。

合成路面画像３４に示すように仮想線２４と仮想線３０が同一直線上に並ぶように合成するだけでなく、道路横断方向においても路面画像が連続するように合成してもよい。路面画像１４における特徴点２６ａのｙ方向座標と、路面画像２２における特徴点２６ａのｙ方向座標が一致するように座標変換（ｙ方向の座標変換）してから合成すると、３６に示す合成路面画像が得られる。この場合、路面画像１４における特徴点２６ａと、路面画像２２における特徴点２６ａが同一位置に重なるように合成される。路面画像１４と路面画像２２の重複範囲２０については、いずれかの一方の路面画像のみが活用される。この合成処理は、処理装置６が実施する。

参照番号８は、３４または３６に例示した合成路面画像を記述する合成路面画像データを記憶する領域を示している。
表示装置１２は、記憶領域８に記憶されている合成後の路面画像データで記述される合成後の路面画像（３４または３６で例示されている）を表示する。表示される合成路面画像は、距離標１６ａを含んでおり、複数車線に跨っている。観察者は、道路を横断する範囲２８，３２内の路面の詳細と、その位置を、同時に知ることができる。

３６に示す合成画像の生成過程で、路面画像１４内の特徴点２６ａと路面画像２２内の特徴点２６ａを重ねるのに必要な相対的位置関係がわかる。また、距離標１６ｂに対して上記の処理をすることで路面画像１４内の特徴点２６ｂの位置がわかり、路面画像２２内の特徴点２６ｂの位置がわかり、路面画像１４内の特徴点２６ｂと路面画像２２内の特徴点２６ｂを重ねるのに必要な相対的位置関係がわかる。同様に、距離標１６ｃに対して上記の処理をすることで路面画像１４内の特徴点２６ｃの位置がわかり、路面画像２２内の特徴点２６ｃの位置がわかり、路面画像１４内の特徴点２６ｃと路面画像２２内の特徴点２６ｃを重ねるのに必要な相対的位置関係がわかる。これを使って、複数車線に跨る小縮尺路面画像を合成することができる。

参照番号１４ａは、路面画像１４の距離標１６ａと１６ｂの間の区間を小縮尺化した路面画像を示している。参照番号１４ｂは、路面画像１４の距離標１６ｂと１６ｃの間の区間を小縮尺化した路面画像を示している。参照番号２２ａは、路面画像２２の特徴点２６ａと２６ｂの間の区間を小縮尺化した路面画像を示している。参照番号２２ｂは、路面画像２２の特徴点２６ｂと２６ｃの間の区間を小縮尺化した路面画像を示している。
小縮尺路面画像１４ａに小縮尺路面画像２２ａを合成する際に、路面画像１４内の特徴点２６ａと路面画像２２内の特徴点２６ａが同一位置に表示され、路面画像１４内の特徴点２６ｂと路面画像２２内の特徴点２６ｂが同一位置に表示されるようにすれば、小縮尺路面画像１４ａと小縮尺路面画像２２ａの相対的位置関係が実際のものに再現される。前記したように、路面撮影用車両に搭載されている距離計が路面に対してスリップする等の現象が起こるために、路面画像１４と路面画像２２では道路長さ方向の縮尺が一致しないことがある。すなわち、路面画像１４内の特徴点２６ａと２６ｂの距離と、路面画像２２内の特徴点２６ａと２６ｂの距離が一致しないことがある。この場合には、路面画像２２の道路長さ方向の縮尺を修正することで、路面画像１４内の特徴点２６ａと２６ｂの距離と、路面画像２２内の特徴点２６ａと２６ｂの距離を一致させることができる。路面画像１４ａと路面画像２２ａを合成する際に、両者における特徴点２６ａと特徴点２６ｂが距離が一致していれば、路面画像１４内の特徴点２６ａと路面画像２２内の特徴点２６ａが同一位置に表示され、路面画像１４内の特徴点２６ｂと路面画像２２内の特徴点２６ｂが同一位置に表示される相対的位置関係を特定することができ、小縮尺路面画像１４ａと小縮尺路面画像２２ａの相対的位置関係を実際のものに再現するパラメータを決定できる。それらのパラメータは、大縮尺路面画像データを処理して特徴点２６ａと特徴点２６ｂを抽出した結果から直ちに計算することができる。
同様にして、路面画像１４内の特徴点２６ｂと路面画像２２内の特徴点２６ｂが同一位置に表示され、路面画像１４内の特徴点２６ｃと路面画像２２内の特徴点２６ｃが同一位置に表示される相対的位置関係を特定することができ、小縮尺路面画像１４ｂと小縮尺路面画像２２ｂの相対的位置関係を実際のものに再現するパラメータを決定できる。
そのようにして、複数車線に跨るとともに道路の長手方向に連続している小縮尺路面画像３８を得ることができる。この処理は、処理装置６が実施する。小縮尺路面画像３８を記述するデータは、記憶領域１０に記憶される。
小縮尺路面画像１４ａ，１４ｂ，２２ａ，２２ｂ・・を記述するデータ量は小さく圧縮されている。小縮尺路面画像１４ａに小縮尺路面画像１４ｂをマージするのに必要なパラメータ等は、短冊状の合成路面画像３４，３６を得る段階ですでに特定されている。小縮尺路面画像３８を記述するデータ量は小さく、それを得るのに必要な計算量も小さい。

表示装置１２は、複数車線に跨るとともに道路の長手方向に連続している小縮尺路面画像３８と、その小縮尺路面画像３８に含まれている距離標から道路横断方向に複数車線に跨って伸びる範囲２８，３２の大縮尺路面画像３４または３６を表示する。道路管理者等は、長く伸びている道路内の位置を直感しながら、路面の詳細を観察することができる。

図２は、処理装置６が実行する処理内容を示している。
ステップＳ２では、第１記憶領域２に、第１車線路面画像１４を記述する第１車線路面画像データを記憶する。第１車線路面画像１４は、距離標１６ａ，１６ｂ・・を含んでいる。
ステップＳ４では、第２記憶領域４に、第２車線路面画像２２を記述する第２車線路面画像データを記憶する。第２車線路面画像２２は、距離標１６ａ，１６ｂ・・を含んでいない。
ステップＳ６では、第１車線路面画像１４から距離標を抽出する。ステップＳ６以降の処理は、距離標毎に繰り返し実施される。距離標を抽出する処理は、オペレータが画面上の位置を指定することで実施してもよい。あるいは処理装置６が、パターンマッチング処理を実施してもよい。
ステップＳ８では、ステップＳ６で抽出した距離標（以下では距離表１６ａを抽出した場合を説明する。距離表１６ｂ、１６ｃ・・を抽出した場合も同様の処理をする）を通る仮想線２４に沿った範囲２８を抽出する。
ステップＳ１０では、重複撮影範囲２０内にあって、仮想線２４の近傍にある範囲内から特徴点２６ａを抽出する。特徴点は、処理装置６で抽出してもよいし、オペレータが抽出してもよい。
ステップＳ１２では、隣接する車線の路面画像２２の重複撮影領域２０内を検索して、特徴点２６ａを抽出する。この処理は、処理装置６で抽出してもよいし、オペレータが抽出してもよい。
ステップＳ１４では、ステップＳ１２で抽出した特徴点２６ａを通る仮想線３０に沿った範囲３２を抽出する。
ステップＳ１６では、路面画像２２を記述するデータに施すことによって、路面画像２２内の特徴点２６ａが路面画像１４内の特徴点２６ａの表示位置に表示される結果が得られるｘ座標の変換量とｙ座標の変換量を決定する。この処理は、処理装置６で計算する。
ステップＳ１８では、ステップＳ１６で決定したｘ座標の変換量とｙ座標の変換量を利用して、路面画像２２を記述するデータに座標変換処理をし、それを路面画像１４を記述するデータにマージすることによって合成路面画像３６を記述する路面画像データを合成する。ステップＳ１８では、さらに表示機器１２を使って合成路面画像３６を表示する。
ステップＳ６からＳ１８の処理は、距離標を１６ａ，１６ｃ，１６ｃ・・と切換えながら繰り返し実施する。

その結果、図３のステップＳ２０に示すように、距離標毎に、路面画像２２を路面画像１４に合成するのに必要なｘ方向の変換量とｙ方向の変換量が決まる。
ステップＳ２２では、路面画像１４を記述するデータから小縮尺の路面画像を記述するデータを生成する。例えば、路面画像１４では、１０×１０個のピクセルで記述されている範囲を、１個のピクセルに置き換える。たとえば１０×１０個のピクセルの濃度データを平均化した値を１個のセルに与える。この結果、小縮尺の路面画像は、もとの路面画像１４の１／１００のサイズとなる。
ステップＳ２４では、、路面画像２２を記述するデータから小縮尺の路面画像を記述するデータを生成する。例えば、路面画像２２では、１０×１０個のピクセルで記述されている範囲を、１個のピクセルに置き換える。たとえば１０×１０個のピクセルの濃度データを平均化した値を１個のセルに与える。この結果、小縮尺の路面画像は、もとの路面画像２２の１／１００のサイズとなる。
ステップＳ２６では、ステップＳ２２とＳ２４で得られた小縮尺の路面画像を、距離標によって区切られる区間に分割する。その結果、小縮尺の区間路面画像１４ａ，１４ｂ，２２ａ，２２ｂ・・・を記述するデータが得られる。
ステップＳ２８では、区間路面画像１４ａと２２ａを合成し、区間路面画像１４ｂと２２ｂを合成し、小縮尺路面画像３８を記述するデータを得る。このとき、区間路面画像１４ａと２２ａを合成する際には、特徴点２６ａ，２６ｂを重ね表示するのに必要なｘ方向変換量とｙ方向変換量を利用して合成する。区間路面画像１４ｂと２２ｂを合成する際には、特徴点２６ｂ，２６ｃを重ね表示するのに必要なｘ方向変換量とｙ方向変換量を利用して合成する。必要なら区間路面画像２２ａ，２２ｂの道路長さ方向の縮尺を修正して、２個の特徴点を重ね表示できるようにする。
ステップＳ２８では、さらに表示機器１２を使って、合成された小縮尺路面画像３８を表示する。

図４は、４車線道路に適用した場合の実施例を示している。４車線に沿って撮影することから、４つの路面画像５０，５２，５４，５６が得られている。路肩寄りの路面画像５０、５６には距離標が含まれているが、他の路面画像５２，５４には距離標が含まれていない。
この場合、
１）路面画像５０において距離標６０ａから道路横断方向に伸びる仮想線の近傍に認められる特徴点５１ａを抽出し、
２）路面画像５２において特徴点５１ａに対応する特徴点５１ａを抽出し、
３）路面画像５２において特徴点５１ａから道路横断方向に伸びる仮想線の近傍に認められる特徴点５３ａを抽出し、
４）路面画像５４において特徴点５３ａに対応する特徴点５３ａを抽出し、
５）路面画像５４において特徴点５３ａから道路横断方向に伸びる仮想線の近傍に認められる特徴点５５ａを抽出し、
６）路面画像５６において特徴点５５ａに対応する特徴点５５ａを抽出する、
処理を実施し、
７）路面画像５０の特徴点５１ａに路面画像５２の特徴点５１ａが重なるように合成し、
８）路面画像５２の特徴点５３ａに路面画像５４の特徴点５３ａが重なるように合成し、
９）路面画像５４の特徴点５５ａに路面画像５６の特徴点５６ａが重なるように合成し、
１０）合成した路面画像（距離標６０ａから道路横断方向に４車線に跨った範囲の路面画像）を表示する。
上記処理を距離標６０ａに実施することで距離標６０ａの位置で４車線を横断する路面画像６２ａが表示され、距離標６０ｂに実施することで距離標６０ｂの位置で４車線を横断する路面画像６２ｂが表示され、距離標６０ｃに実施することで距離標６０ｃの位置で４車線を横断する路面画像６２ｃが表示される。
また、参照番号５８は、図３のステップＳ２８で表示する小縮尺路面画像であり、距離標６０ａ,６０ｂ、６０ｃの位置が理解しやすい態様で表示されている。
図４の表示画像６８では、小縮尺路面画像５８における距離標６０ａ,６０ｂ、６０ｃの表示位置と、４車線を横断する大縮尺路面画像６２ａ，６２ｂ，６２ｃの、道路長さ方向の位置が揃っている。観察者は、全体を認識しながら詳細観察をすることができる。
本実施例では、距離標６０ａ,６０ｂ、６０ｃの間隔が２０ｍであり、大縮尺路面画像６２ａ，６２ｂ，６２ｃの道路長手方向の距離は２ｍである。小縮尺路面画像５８より１０倍大きな縮尺の大縮尺路面画像６２ａ，６２ｂ，６２ｃを並べて表示することができる。

参照番号６８ａに示すように、道路の幅が広い場合には、道路を横断する大縮尺路面画像６４ａ，６４ｂ，６４ｃの全部を一度に表示しなくてもよい。矢印方向にスクロールすることで、道路を横断する大縮尺路面画像６４ａ，６４ｂ，６４ｃの全範囲が観察されるように表示してもよい。
また、小縮尺路面画像５８に代えて、距離標リスト６６を表示してもよい。小縮尺路面画像５８と距離標リスト６６は、道路長さ方向にスクロールすることができる。これに応じて、大縮尺路面画像も切換えられている。例えば小縮尺路面画像５８に距離標６０ａ，６０ｂ，６０ｃが表示されている間は大縮尺路面画像６４ａ，６４ｂ，６４ｃが表示され、小縮尺路面画像５８をスクロールして距離標６０ｂ，６０ｃ，６０ｄが表示されると大縮尺路面画像６４ｂ，６４ｃ，６４ｄが表示されるようにする。

図５は、道路横断方向に伸びる仮想線７４を挟む位置に、２個の特徴点７０，７２を抽出する実施例を示している。この場合、隣接する車線の路面画像中にも、２個の特徴点７０，７２が観測される。この場合、路面画像７５を用いてａ：ｂの比率を決定する。次に路面画像７７を用いて、ａ：ｂの比率を用いて、仮想線７６の位置を決定する。その後に、仮想線７４と仮想線７６が同一直線上に並んで表示させるようにするためのｘ方向変換量を求める。そのようにして求められたｘ方向変換量を利用して路面画像７７が表示されるｘ方向位置がシフトするように変換してから合成することで、仮想線７４と仮想線７６が同一直線上に並んで表示される。

上記の実施例では、特徴点同士を揃える処理を、距離標毎に実施する。距離標から距離標までの区間は、小縮尺化した路面画像を処理する。小縮尺路面画像５８を得る計算では二つの特徴点を重ね表示するための相対的位置関係を決定しておいてから合成する。合成する区間路面画像は小縮尺化されているためにデータ量が小さい。また、合成のための計算量が小さく抑えられている。

ただし、図６に示すように、車線数が増加または減少している範囲では、区間毎に二つの特徴点を重ね表示する方法によると、複数車線に跨る路面画像が実際にあわなくなってしまう。車線数が増加または減少している範囲では、距離標から距離標までの区間内に、複数個の特徴点を抽出し、隣接車線の路面画像を合成する際に、細かく設定されている複数個の特徴点（図６の複数個の×印）のそれぞれが重ね表示されるように合成することが好ましい。この結果、車線数が増加または減少している範囲でも、実際形状によく一致する路面画像を表示することができる。図６の場合、(１)と(２)から（３）の画像が合成される。（３）の破線に沿って走行しながら路面を撮影すると（２）の路面画像が得られる。なお、その技術の詳細も特許文献１に説明されている。

本実施例では、図４に示すように、小縮尺路面画像５８と、距離標の位置で短冊状に切り出された大縮尺路面画像６２ａ、６２ｂ、６２ｃが同時に表示される。道路管理者は、位置を認識しながら大縮尺路面画像を観測することができる。距離標毎に大縮尺路面画像６２ａ、６２ｂ、６２ｃを観察できることから、距離標と距離標の間を詳細に観察する必要があるのかないのかを決定することができる。すでに、距離標毎に、特徴点の抽出と、特徴点を重ね表示するためのパラメータの計算が終了していることから、必要があれば、距離標と距離標の間の区間の大縮尺路面画像を簡単に合成することができる。本実施例の表示技術によって、長大な道路の路面画像を大縮尺で撮影する技術をよく活用できる。

以上、本発明の具体例を詳細に説明したが、これらは例示にすぎず、特許請求の範囲を限定するものではない。特許請求の範囲に記載の技術には、以上に例示した具体例を様々に変形、変更したものが含まれる。
また、本明細書または図面に説明した技術要素は、単独であるいは各種の組合せによって技術的有用性を発揮するものであり、出願時請求項記載の組合せに限定されるものではない。また、本明細書または図面に例示した技術は複数目的を同時に達成するものであり、そのうちの一つの目的を達成すること自体で技術的有用性を持つものである。

２：第１記憶領域
４：第２記憶領域
６：処理装置
８：第３記憶領域
１０：第４記憶領域
１２：表示機器
１４：距離標を含む路面画像
１６ａ，１６ｂ，１６ｃ・・：距離標
１８：白線
２０：重複範囲
２２：距離標を含まない路面画像
２４：距離標から道路横断方向に伸びる仮想線
２６ａ，２６ｃ，２６ｃ・・：特徴点
２８：仮想線に沿った範囲の路面画像
３０：特徴点から道路横断方向に伸びる仮想線
３２：仮想線に沿った範囲の路面画像
３２ａ：路面画像３２の基準点
３４：路面画像２８と路面画像３２のｘ方向座標を揃えた合成路面画像
３６：路面画像２８と路面画像３２のｘ方向座標とｙ方向座標を揃えた合成路面画像
３８：小縮尺の連続路面画像
５０：距離標を含む路面画像
５２，５４，５６，：距離標を含まない路面画像
５１ａ，５３ａ，５５ａ：特徴点
５８：小縮尺の連続路面画像
６０ａ，６０ｂ，６０ｃ・・：距離標
６１ａ，６１ｂ，６１ｃ・・：距離標
６２ａ，６２ｂ，６２ｃ・・：合成路面画像
６４ａ，６４ｂ，６４ｃ・・：合成路面画像
６６：距離標リスト
６８，６８ａ：表示画像
７０，７２：特徴点
７３：距離標
７４；仮想線
７５：道路横断画像
７６：仮想線
７７：道路横断画像

Claims (8)

1. 距離標から道路横断方向に伸びて複数車線に跨る路面画像を表示する装置であり、
   距離標を含む路面画像データを記憶している第１記憶領域と、
   距離標を含まない路面画像データを記憶している第２記憶領域と、
   距離標を含む路面画像データと距離標を含まない路面画像データを合成した合成後路面画像データを記憶している第３記憶領域と、
   第３記憶領域が記憶している合成後路面画像データが記述する合成後路面画像を表示する表示機器を備えており、
   第３記憶領域が、距離標と対応付けて、その距離標から道路横断方向に伸びている仮想線に沿った範囲の合成後路面画像データを記憶していることを特徴とする表示装置。
2. 第３記憶領域が、距離標を含む路面画像データから抽出した前記仮想線に沿った範囲の路面画像データと、距離標を含まない路面画像データから抽出した前記仮想線に沿った範囲の路面画像データを、前記仮想線が同一直線上に揃うように合成した合成後路面画像データを記憶していることを特徴とする請求項１に記載の表示装置。
3. 第３記憶領域が、距離標を含む路面画像データから抽出した前記仮想線に沿った範囲の路面画像データと、距離標を含まない路面画像データから抽出した前記仮想線に沿った範囲の路面画像データを、重複して撮影されている物体が道路横断方向において同一位置に表示されるように合成した合成後路面画像データを記憶していることを特徴とする請求項２に記載の表示装置。
4. 第３記憶領域が、道路の全幅に跨る合成後路面画像データを記憶していることを特徴とする請求項１〜３のいずれかの１項に記載の表示装置。
5. 距離標を含む路面画像の小縮尺路面画像データと距離標を含まない路面画像の小縮尺路面画像データを合成した合成後小縮尺画像データを記憶している第４記憶領域が付加されており、
   表示機器が、第３記憶領域が記憶している合成後路面画像データが記述する合成後路面画像と、第４記憶領域が記憶している合成後小縮尺路面画像データが記述する合成後小縮尺路面画像の両者を表示することを特徴とする請求項１〜４のいずれかの１項に記載の表示装置。
6. 距離標リストを記憶している第５記憶領域が付加されており、
   表示機器が、第３記憶領域が記憶している合成後路面画像データが記述する合成後路面画像と、第５記憶領域が記憶している距離標リストの両者を表示することを特徴とする請求項１〜４のいずれかの１項に記載の表示装置。
7. 距離標から道路横断方向に伸びて複数車線に跨る路面画像を表示する方法であり、
   距離標を含む路面画像データを記憶する工程と、
   距離標を含まない路面画像データを記憶する工程と、
   距離標を含む路面画像データから、特定の距離標から道路横断方向に伸びている仮想線に沿った範囲の路面画像データを抽出する工程と、
   距離標を含まない路面画像データから、前記仮想線に沿った範囲の路面画像データを抽出する工程と、
   前記仮想線が同一直線上に揃うように距離標を含む路面画像と距離標を含まない路面画像を表示するのに必要な、距離標を含む路面画像と距離標を含まない路面画像の相対的位置関係を特定する特定工程と、
   その相対的位置関係を利用して、前記仮想線に沿った範囲の距離標を含む路面画像データと、前記仮想線に沿った範囲の距離標を含まない路面画像データを合成する工程を備えていることを特徴とする表示方法。
8. 距離標を含む路面画像データから距離標を含む小縮尺路面画像データを得る工程と、
   距離標を含まない路面画像データから距離標を含まない小縮尺路面画像データを得る工程と、
   前記特定工程で特定された相対的位置関係を利用して距離標を含む小縮尺路面画像データと距離標を含まない小縮尺路面画像データを合成する工程を備えていることを特徴とする請求項７に記載の表示方法。

Images