JP3411940B2 - How to create a two-dimensional digital mosaic photo map - Google Patents

How to create a two-dimensional digital mosaic photo map

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JP3411940B2
JP3411940B2 JP6844894A JP6844894A JP3411940B2 JP 3411940 B2 JP3411940 B2 JP 3411940B2 JP 6844894 A JP6844894 A JP 6844894A JP 6844894 A JP6844894 A JP 6844894A JP 3411940 B2 JP3411940 B2 JP 3411940B2
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Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、デジタル写真地図を2
次元的に作成する方法に関するものである。
The present invention relates to a digital photo map
It relates to a method of creating a dimension.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年、人工衛星又は航空機等から得られ
た画像データを元にして、3次元計測を行い、このデー
タを元にして、3次元計測を行い、このデータを用いて
地形補正された画像を作成し、また必要に応じて自由に
視点を変えた画像(鳥瞰画像)を作成するような3次元
画像処理技術が開発されてきている。
2. Description of the Related Art In recent years, three-dimensional measurement is performed based on image data obtained from artificial satellites or aircraft, and three-dimensional measurement is performed based on this data, and terrain correction is performed using this data. A three-dimensional image processing technique has been developed for creating an image, and for creating an image (bird's-eye image) whose viewpoint is freely changed as needed.

【0003】この種の画像データから3次元数値画像デ
ータを求める方法は、数値地形モデル(Digital Terrai
n Model )、いわゆるDTMを求める方法として知られ
ており、現在、DTM作成方法としては、地形図を用い
る方法や、解析図化機を用いる方法や、汎用コンピュー
タを用いて全自動計測を行なう方法等がある。
A method of obtaining three-dimensional numerical image data from this type of image data is a digital terrain model (Digital Terrai).
n Model), which is known as a method for obtaining a so-called DTM. Currently, as a method for creating a DTM, a method using a topographic map, a method using an analytical plotting machine, or a method for performing a full-automatic measurement using a general-purpose computer. Etc.

【0004】本出願人もまた、この種の3次元画像処理
技術として、ステレオ画像データから3次元数値データ
を求める方法を開発し、特願平1−308038号とし
て特許出願している。特開平3−167678号公報に
は、この方法について開示されている。
The present applicant has also developed a method for obtaining three-dimensional numerical data from stereo image data as a three-dimensional image processing technique of this type, and has filed a patent application as Japanese Patent Application No. 1-308038. Japanese Patent Laid-Open No. 3-167678 discloses this method.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うなオルソフォト作成手法は、3次元計測を行わないと
作成できないため、DTMを必要としない顧客(平地対
応)に対してはコスト高となり受注に至らないケースが
多くあった。また、3次元データの利用という観点で地
図自体の使用方法を各種顧客からヒアリングした場合、
大部分2次元的な位置関係を見ると言った絵的な感覚で
地図をとらえており、かつ既に地図がある場所の経年変
化修正を行なう等多くあり、それならば安価な2次元的
な解析手法によりオルソフォトを作成しても十分利用さ
れる可能性があることが分かった。
However, since such an orthophoto creation method cannot be created without three-dimensional measurement, the cost is high for customers who do not need DTM (corresponding to level ground) and an order is received. There were many cases where it could not be reached. In addition, when hearing how to use the map itself from various customers from the perspective of using 3D data,
Most of them capture the map with a pictorial sense of looking at the two-dimensional positional relationship, and there are many things such as correcting the secular change of the place where the map already exists. In that case, an inexpensive two-dimensional analysis method. As a result, it was found that even if an orthophoto is created, it may be used sufficiently.

【0006】ところが、従来においては、2次元マッピ
ングおよび写真地図作成を安価に行えるような技術につ
いては、実用化が可能なものは未だ開発されていないの
が実情であり、顧客の要望に十分に応えうるようなもの
はなかった。
However, in the past, as for the technique capable of performing the two-dimensional mapping and the photographic mapping at a low cost, the fact that it can be put into practical use has not yet been developed, which is sufficient for the customer's request. There was nothing that could be answered.

【0007】本発明の目的は、このような従来技術にか
んがみ、安価に写真地図を2次元的に作成する方法を提
供することである。
An object of the present invention is to provide a method for inexpensively creating a two-dimensional photographic map in view of the above conventional technique.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】本発明による、デジタル
モザイク写真地図を2次元的に作成する方法は、モザイ
ク作成領域周辺の地図および写真を収集し、該地図およ
び写真の画像データをアナログデータからデジタルデー
タに変換して、それぞれ地図画像ファイルおよび写真画
像ファイルとして記憶し、該地図画像ファイルおよび写
真画像ファイルのデジタル画像データを用いて前記地図
および写真の画像表示を行い、該表示された画像を利用
してポリゴン分割の概略案を決定し、該決定されたポリ
ゴンを地図画像上に表示し、画面上に表示された地図画
像、写真画像を拡大、縮小をしながら写真画像上のポリ
ゴン要素対応点の画像上の座標を測定し、該測定したポ
リゴン要素点の座標をパラメーターファイルとして記憶
し、該パラメーターファイルに記録された、地図画像、
写真画像で対応するそれぞれのポリゴンに対して低次変
換を施し計算された残差によってポリゴン要素点の対応
のチェックを行なうことによりポリゴン要素点を最終的
に決定し、該最終的に決定されたポリゴンに対して幾何
補正を行なうための係数を求め各ポリゴンに対する係数
ファイルを作成して記憶し、前記地図のスケールに対応
したモザイク画像作成用テーブルを用意し、該テーブル
上の各点がどのポリゴンの内部にあるかを判定し、ある
点が、あるポリゴンの内部にあると判定されるとき、そ
のポリゴンに対応した写真画像ファイルおよび係数ファ
イルを呼び出し、このポリゴンに対応した係数を用いて
この点のテーブル上の座標に変換を施すことにより、写
真画像上の対応点の座標値を求め、この対応点の色情報
をテーブル上の旧座標の色情報とし、このような処理を
テーブル上のすべての点について繰り返すことによりデ
ジタルモザイク画像を作成してデジタルモザイク写真地
図を作成することを特徴とする。したがって、本発明の
方法は、既に地図がある地域において有効である。
A method for two-dimensionally creating a digital mosaic photo map according to the present invention collects a map and a photo around a mosaic creation area, and outputs image data of the map and the photo from analog data. It is converted into digital data and stored as a map image file and a photographic image file, respectively, the map and the photographic image are displayed using the digital image data of the map image file and the photographic image file, and the displayed image is displayed. Decide the outline of polygon division by using it, display the decided polygons on the map image, and enlarge and reduce the map image and the photographic image displayed on the screen while supporting the polygon elements on the photographic image. The coordinates of the points on the image are measured, and the coordinates of the measured polygon element points are stored as a parameter file. Has been recorded in the file, the map image,
The polygon element points are finally determined by performing a low-order transformation on the corresponding polygons in the photographic image and checking the correspondence of the polygon element points based on the calculated residuals. A coefficient file for geometrically correcting polygons is obtained, a coefficient file for each polygon is created and stored, and a mosaic image creation table corresponding to the scale of the map is prepared. If it is determined that a certain point is inside a certain polygon, a photo image file and coefficient file corresponding to that polygon are called, and this point is determined using the coefficient corresponding to this polygon. The coordinate values of the corresponding points on the photo image are obtained by converting the coordinates on the table of The color information of the target, characterized by creating a digital photographic mosaic map to create a digital mosaic image by repeating such processing for all points on the table. Therefore, the method of the present invention is effective in areas where there is already a map.

【0009】また、本発明の好ましい実施例によれば、
前述の低次変換は、ヘルマート変換もしくはアフィン変
換によって行われ、また、前述の幾何補正は、アフィン
変換もしくは疑似アフィン変換によって行われる。
According to a preferred embodiment of the present invention,
The aforementioned low-order transformation is performed by Helmert transformation or affine transformation, and the aforementioned geometric correction is performed by affine transformation or pseudo-affine transformation.

【0010】[0010]

【実施例】次に、添付図面に基づいて、本発明の実施例
について、本発明をより詳細に説明する。
The present invention will now be described in more detail with reference to the accompanying drawings.

【0011】図1は、本発明によるデジタルモザイク写
真地図を2次元的に作成する方法を実施するためのシス
テムの構成を概略的に示している。このシステムは、本
発明によるデジタルモザイクアプリケーションプログラ
ム13を格納したコンピュータ10を備えており、この
コンピュータ10は、各種データ、命令等を入力するた
めのキーボード11と、文字や画像等を表示するための
ディスプレイ(CRT)12とを備えている。さらに、
このシステムは、コンピュータ10に付属させて、画像
保存用としてのハードディスク21と、画像入力用とし
てのスキャナー22と、画像出力用としてプリンター2
3とを備えている。
FIG. 1 schematically shows the configuration of a system for carrying out a method for two-dimensionally creating a digital mosaic photographic map according to the present invention. This system comprises a computer 10 storing a digital mosaic application program 13 according to the present invention. The computer 10 has a keyboard 11 for inputting various data, commands, etc., and a character, an image, etc. for display. And a display (CRT) 12. further,
This system is attached to the computer 10, and has a hard disk 21 for image storage, a scanner 22 for image input, and a printer 2 for image output.
3 and 3.

【0012】図2は、図1のシステムにおけるデジタル
モザイク作成作業のフローチャートである。また、図3
は、本発明の方法によって、デジタルモザイク写真地図
を2次元的に作成する手法を、分かりやすくするために
図式的に示した図である。以下、これらの図を参照しつ
つ、本発明の方法の実施例について説明する。
FIG. 2 is a flow chart of the digital mosaic creation work in the system of FIG. Also, FIG.
FIG. 3 is a diagram schematically showing a method of two-dimensionally creating a digital mosaic photographic map by the method of the present invention for easy understanding. An embodiment of the method of the present invention will be described below with reference to these drawings.

【0013】先ず、図2のステップ101に示すよう
に、モザイク作成領域周辺の地図および航空写真を収集
する。そして、ステップ102にて示すように、スキャ
ナー22を用いて、収集した地図および航空写真の画像
をアナログデータからデジタルデータに変換して、コン
ピュータ10に取り込み、それぞれ地図画像ファイルお
よび写真画像ファイルとして、例えば、ハードディスク
21に記憶させる。
First, as shown in step 101 in FIG. 2, a map and an aerial photograph around the mosaic creation area are collected. Then, as shown in step 102, the scanner 22 is used to convert the images of the collected map and aerial photograph from analog data into digital data, which are taken into the computer 10 as a map image file and a photograph image file, respectively. For example, it is stored in the hard disk 21.

【0014】次に、デジタルモザイクアプリケーション
プログラム13を起動させて、図2のステップ103に
示すように、ハードディスク21に記憶された地図画像
ファイルおよび写真画像ファイルのデジタル画像データ
を用いて、ディスプレイ12にて前記地図および写真の
画像表示を行う。そして、ステップ104にて示すよう
に、CRT12に表示された画像を利用してポリゴン分
割の概略案を決定する。この決定に際しての留意点は、
次の4つである。 (a)写真画像上で選定しやすい点をポリゴン要素点と
する。 (b)地図上で必ず整合させたい点をポリゴン要素点と
することが望ましい。 (c)ポリゴン要素点数は、3点ないし4点が望まし
い。 (d)1つのポリゴンが対応する写真1枚(写真画像フ
ァイル1つ)の領域内であること。
Next, the digital mosaic application program 13 is activated, and as shown in step 103 in FIG. 2, the digital image data of the map image file and the photographic image file stored in the hard disk 21 is used to display on the display 12. The image of the map and photograph is displayed. Then, as shown in step 104, the outline of polygon division is determined using the image displayed on the CRT 12. The points to keep in mind when making this decision are:
There are the following four. (A) Points that are easy to select on the photographic image are polygon element points. (B) It is desirable to use polygonal points as the points that must be matched on the map. (C) The number of polygon elements is preferably 3 or 4. (D) One polygon is within the area of one corresponding photo (one photo image file).

【0015】このようにして決定されたポリゴンを地図
画像上に表示する。すなわち、ポリゴン分割の概略案
は、線データとして画面の地図上に表示される。この概
略案は、写真上の対応点計測時に変更される可能性があ
る。そして、図2のステップ105で示すように、写真
上の対応点の指示を行なう。これは次のようにして行わ
れる。
The polygon thus determined is displayed on the map image. That is, the outline of polygon division is displayed as line data on the map on the screen. This draft is subject to change when measuring corresponding points on the photo. Then, as shown in step 105 of FIG. 2, the corresponding points on the photograph are designated. This is done as follows.

【0016】地図上で指定された各ポリゴンの要素点に
対応する写真上の地点を指定する。地図上でポリゴン分
割の概略案を決定する際には、写真上で選定しやすい点
を選ぶ必要がある。しかし、この段階で対応点の指示が
困難であると判明した場合には、地図上のポリゴン要素
点の変更を同時に行なう。また、概略案決定時の留意点
(d)に反している場合も同様である。
A point on the photograph corresponding to the element point of each polygon designated on the map is designated. When deciding the outline of polygon division on the map, it is necessary to select points that are easy to select on the photograph. However, if it is found difficult to specify the corresponding points at this stage, the polygon element points on the map are changed at the same time. The same applies when the point (d) to be noted when determining the outline plan is violated.

【0017】画面上に表示された地図画像、写真画像を
拡大、縮小をしながら写真画像上のポリゴン要素対応点
の画像上の座標を測定する。測定したポリゴン要素点の
座標をパラメーターファイルとして記憶し、ステップ1
06および107に示すように、パラメーターファイル
に記録された、地図画像、写真画像で対応するそれぞれ
のポリゴンに対して低次変換を施し計算された残差によ
ってポリゴン要素点の対応のチェックを行なうことによ
りポリゴン要素点を最終的に決定する。
While enlarging and reducing the map image and photographic image displayed on the screen, the coordinates on the image of the polygon element corresponding points on the photographic image are measured. Store the measured coordinates of polygon element points as a parameter file,
As shown in 06 and 107, the correspondence between the polygon element points is checked by the residual calculated by performing the low-order transformation on each corresponding polygon recorded in the parameter file in the map image and the photograph image. The polygon element points are finally determined by.

【0018】パラメーターファイルに記録された、地図
画像、写真画像で対応するそれぞれのポリゴンに対して
低次変換(ヘルマート変換もしくは、アフィン変換)を
施し計算された残差によってポリゴン要素点の対応チェ
ックを行なうのであるが、ここで大きな残差が検出され
るようであれば、地図画像、写真画像上の対応点の指定
が誤っている可能性があるので、大きな残差の検出され
たポリゴンに対して再度、要素点の計測を行なう。図2
のステップ108は、このことを示している。
Correspondence check of polygon element points is performed by residuals calculated by performing low-order transformation (Hell-Mart transformation or affine transformation) on each corresponding polygon in the map image and photographic image recorded in the parameter file. However, if a large residual is detected here, it is possible that the corresponding points on the map image or photographic image are incorrectly specified. Then, the element points are measured again. Figure 2
Step 108 of FIG.

【0019】ここで、ステップ106における低次射影
変換による残差の出力についてより詳細に説明するに、
通常、最小自乗法による係数決定の場合、多数の点を用
いて計算を行い残差の発生具合から対応点のチェックを
行なう。しかし、デジタルモザイク作成時は残差が0に
なるように設定するためそのままでは対応点のチェック
を行なうことができない。そこで、変換方式よりも低次
の変換式を用いることにより、残差を検出し対応点のチ
ェックを行なう。低次変換式は次のようになる。
Now, the output of residuals by the low-order projective transformation in step 106 will be described in more detail.
Usually, in the case of coefficient determination by the least squares method, calculation is performed using a large number of points, and corresponding points are checked from the degree of residual error generation. However, when the digital mosaic is created, the corresponding points cannot be checked as they are because the residuals are set to 0. Therefore, by using a conversion equation of a lower order than the conversion method, the residual is detected and the corresponding points are checked. The low-order conversion formula is as follows.

【0020】ポリゴン要素点が3点の場合 ヘルマ
ート変換(2点で残差0) X= ax+by+c Y=−bx+ay+d ポリゴン要素点が4点の場合 アフィン変換(3点
で残差0) X=ax+by+c Y=dx+ey+f ここで、大きな残差が検出されるようであれば、ポリゴ
ン要素点の対応が誤っている可能性があるため要素点の
座標を調べ直す。
When there are 3 polygon element points: Helmert transformation (2 points, residual error 0) X = ax + by + c Y = -bx + ay + d When there are 4 polygon element points, affine transformation (3 points residual error 0) X = ax + by + c Y = Dx + ey + f Here, if a large residual error is detected, the correspondence of the polygon element points may be incorrect, so the coordinates of the element points are checked again.

【0021】このようにして最終的にポリゴンが決定さ
れた後、図2のステップ109のデジタルモザイク処理
に移行し、決定されたポリゴンを単位として画像に幾何
補正をかける。この幾何補正を行なうためのアフィン変
換もしくは疑似アフィン変換をかけるための係数を求め
各ポリゴンに対する係数ファイルを作成して記憶させ
る。この係数ファイルは、これによりデジタルモザイク
を作成するための作業ファイルであり、このファイルに
は、すべてのポリゴンに対応する係数が納められること
になる。
After the polygon is finally determined in this way, the process proceeds to the digital mosaic processing of step 109 in FIG. 2, and the image is geometrically corrected with the determined polygon as a unit. Coefficients for affine transformation or pseudo affine transformation for performing this geometric correction are obtained, and a coefficient file for each polygon is created and stored. This coefficient file is a working file for creating a digital mosaic by this, and the coefficients corresponding to all polygons are stored in this file.

【0022】決定したそれぞれのポリゴン内部に対応す
る画像を幾何補正を行いながらはめ込んでいくのである
が、画像の幾何変換には、アフィン変換もしくは疑似ア
フィン変換を用いる。その使い分けは次のようになる。 ポリゴン要素点が3点の場合 アフィン変換(3点
で残差0) X=ax+by+c Y=dx+ey+f ポリゴン要素点が4点の場合 疑似アフィン変換
(4点で残差0) X=axy+bx+cy+d Y=exy+fx+gy+h これは最小自乗法を用いた係数決定の際の残差の発生を
抑えるためである。これにより残差は0となり、ポリゴ
ン要素点(標定点)は必ず地図と整合した位置をとる。
前述した幾何補正法を、図4の表にまとめて示してい
る。
The image corresponding to the inside of each of the determined polygons is fitted while performing geometric correction. The geometric transformation of the image uses affine transformation or pseudo affine transformation. The usage is as follows. When there are 3 polygon element points, affine transformation (residual 0 at 3 points) X = ax + by + c Y = dx + ey + f When there are 4 polygon element points, pseudo affine transformation (residual 0 at 4 points) X = axy + bx + cy + d Y = exy + fx + gyy + h Is to suppress the occurrence of residuals when determining coefficients using the least squares method. As a result, the residual error becomes 0, and the polygon element points (orientation points) always take positions that match the map.
The geometric correction methods described above are summarized in the table of FIG.

【0023】以下、ステップ109において行われるデ
ジタルモザイク処理の手順は次のようになる。まず、地
図のスケールに対応したモザイク画像作成用テーブルを
用意し、テーブル上の各点がどのポリゴンの内部である
かを判定する。この判定には、鉛直線算法と呼ばれる算
法が効率的である。ある点が、あるポリゴンの内部にあ
ると判定されるとき、そのポリゴンに対応した写真画像
ファイルおよび係数ファイルを呼び出し、このポリゴン
に対応した係数を用いてこの点のテーブル上の座標に変
換を施す。こうして得られた新しい座標値が写真画像上
の対応点となる。この対応点の色情報がテーブル上の旧
座標の色情報となる。こうした作業をテーブル上のすべ
ての点で繰り返すことで、1つのデジタルモザイク画像
が作成される。こうして作成されたデジタルモザイク画
像のデータは、ハードディスク21に一旦記憶され保存
される。
Below, the procedure of the digital mosaic processing performed in step 109 is as follows. First, a mosaic image creation table corresponding to the scale of the map is prepared, and it is determined which polygon each point on the table is inside. An algorithm called a vertical straight line algorithm is effective for this determination. When it is determined that a point is inside a polygon, the photo image file and coefficient file corresponding to that polygon are called, and the coordinates of this point are converted using the coefficient corresponding to this polygon. . The new coordinate value thus obtained becomes the corresponding point on the photographic image. The color information of this corresponding point becomes the color information of the old coordinates on the table. By repeating this operation at all points on the table, one digital mosaic image is created. The data of the digital mosaic image created in this way is temporarily stored and saved in the hard disk 21.

【0024】こうして作成されたデジタルモザイク画像
データは、図2のステップ110に示すように、プリン
ター23にてプリントアウトされ、デジタルモザイク写
真地図を得ることができる。
The digital mosaic image data thus created is printed out by the printer 23 as shown in step 110 of FIG. 2 to obtain a digital mosaic photo map.

【0025】最後に、重複することになるかもしれない
が、前述したような本発明によるデジタルモザイク写真
地図を2次元的に作成する方法の全体を理解し易くする
ために、その概要について説明しておく。
Finally, although it may overlap, an outline of the method for two-dimensionally creating a digital mosaic photographic map according to the present invention as described above will be described. Keep it.

【0026】先ず、モザイク作成の元データとなる複数
の航空写真などをアナログからデジタルに変換する。こ
れらのデジタル画像データ上でモザイクに用いる領域を
ポリゴンとして設定する。このポリゴンは、デジタル画
像データ上の座標(カラム、ライン)を持つポリゴン要
素の集合として記録する。次に、モザイク作成領域に対
応した地図上で前述の各ポリゴンに対応したポリゴンを
設定する。このポリゴンは任意の座標系上のポリゴン要
素の集合として記録する。この座標系は、自動的にモザ
イク画像データの座標系(カラム、ライン)に変換され
る。次に、デジタル画像データと地図上の対応するポリ
ゴン毎に疑似アフィン変換を行なうための係数を最小自
乗法を用いて計算する。ここで各ポリゴンの要素数が4
個であれば最小自乗法による残差は0となりポリゴン要
素点は必ず地図上と一致した点をとる。
First, a plurality of aerial photographs, which are the original data for creating a mosaic, are converted from analog to digital. Areas used for mosaic on these digital image data are set as polygons. This polygon is recorded as a set of polygon elements having coordinates (columns, lines) on the digital image data. Next, polygons corresponding to the above-mentioned polygons are set on the map corresponding to the mosaic creation area. This polygon is recorded as a set of polygon elements on an arbitrary coordinate system. This coordinate system is automatically converted into the coordinate system (column, line) of the mosaic image data. Next, the coefficient for performing the pseudo affine transformation is calculated for each polygon corresponding to the digital image data and the map by using the least square method. Where the number of elements in each polygon is 4
If the number is individual, the residual by the method of least squares will be 0, and the polygon element points will always coincide with those on the map.

【0027】次に、地図に対応したモザイク画像作成用
バッファを用意し各点が地図上の各ポリゴンの内部であ
るか外部であるかのチェックを行なう。ある対象点があ
るポリゴンの内部であると判断された場合、そのポリゴ
ンに対応するデジタル画像データ上のポリゴンを含むフ
ァイルを呼び出す。そして、この対象点の座標にこのポ
リゴンに対応した係数を用いて疑似アフィン変換を施
す。こうして得られた新しい座標がデジタル画像データ
上の対応点の座標となる。このデジタル画像データ上の
対応点の色情報をバッファ上の対象点の色情報とする。
地図に対応したこのバッファのすべての領域について前
述のような判断を行なうことにより、1つのデジタルモ
ザイク画像データが作成される。
Next, a mosaic image forming buffer corresponding to the map is prepared, and it is checked whether each point is inside or outside each polygon on the map. When it is determined that a certain target point is inside a polygon, a file including the polygon on the digital image data corresponding to the polygon is called. Then, the pseudo affine transformation is performed on the coordinates of this target point using the coefficient corresponding to this polygon. The new coordinates thus obtained become the coordinates of the corresponding points on the digital image data. The color information of the corresponding point on the digital image data is used as the color information of the target point on the buffer.
One digital mosaic image data is created by making the above-mentioned judgment for all the areas of this buffer corresponding to the map.

【0028】このように、地図と航空写真等2つのデー
タをどちらかに合わせたい場合、概略修正することは可
能(全体を1つの面として)であるが、部分的な歪が当
然生じてしまうところ、本発明の方法によれば、地図と
航空写真等の2つの媒体間の幾何学的な歪を除去し、基
準の地図に航空写真を厳密に合わせることが可能であ
る。
As described above, when it is desired to match two data such as a map and an aerial photograph, it is possible to make a rough correction (with the whole as one surface), but partial distortion naturally occurs. However, according to the method of the present invention, it is possible to remove geometric distortion between two media such as a map and an aerial photograph, and to accurately match the aerial photograph with a reference map.

【0029】また、本発明の方法では、アフィン変換等
を用いてデジタルデータの幾何学変換処理および各パッ
チ(4点または3点で囲まれた部分)内だけを部分的に
歪み除去を行い、これを連続的につなぎ合わせていくこ
とにより、全体の幾何学補正がなされる。変換式に応じ
た画像処理技術とポリゴン内の判定を行なう技術を複合
することにより、部分的な幾何補正を繰り返し全体が幾
何学的に合った画像が作成できる。
Further, in the method of the present invention, geometric transformation processing of digital data is performed by using affine transformation or the like, and distortion is partially removed only in each patch (portion surrounded by 4 points or 3 points). The geometrical correction of the whole is performed by continuously connecting these. By combining the image processing technology according to the conversion formula and the technology for determining the inside of a polygon, it is possible to create an image in which the whole geometrically fit by repeating the partial geometric correction.

【0030】さらにまた、航空写真のモザイクを行なう
場合の濃度および色調整方法については、接合する個所
で幾何補正用に取得された基準点位置の濃度値を用いて
最小自乗法により濃度調整係数を求め、接合調整を行な
う。
Furthermore, regarding the density and color adjustment method when performing aerial photography mosaic, the density adjustment coefficient is calculated by the least square method using the density value of the reference point position acquired for geometric correction at the joining point. Obtain and adjust the joint.

【0031】[0031]

【発明の効果】2次元マッピングおよび写真地図作成を
非常に簡単で安価に行なうことができる。
The two-dimensional mapping and photographic mapping can be performed very easily and inexpensively.

【0032】したがって、3次元の地図およびオルソフ
ォト作成だけでなく、より安価な2次元の地図およびオ
ルソフォトも提供できるので、顧客の広いニーズに対応
することができる。
Therefore, not only the creation of a three-dimensional map and an orthophoto, but also a cheaper two-dimensional map and an orthophoto can be provided, so that a wide range of customer needs can be met.

【0033】航空写真等から非常に簡単且つ安価に2次
元的写真地図を作成できるので、例えば、広範囲にわた
る森林地帯や山岳地帯の地形等の経年変化に応じた地図
の修正業務等も低いコストにて行なうことができるよう
になる。
Since a two-dimensional photographic map can be created very easily and inexpensively from aerial photographs, for example, it is possible to reduce the cost of correcting the map according to the secular change of the landform of a wide range of forests and mountains. Will be able to do it.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明によるデジタルモザイク写真地図を2次
元的に作成する方法を実施するためのシステムの構成を
示す概略図である。
FIG. 1 is a schematic diagram showing a configuration of a system for carrying out a method for two-dimensionally creating a digital mosaic photographic map according to the present invention.

【図2】図1のシステムにおけるデジタルモザイク作成
作業のフローチャートを示す図である。
2 is a diagram showing a flowchart of a digital mosaic creation operation in the system of FIG.

【図3】本発明の方法によって、デジタルモザイク写真
地図を2次元的に作成する手法を、分かりやすくするた
めに図式的に示した図である。
FIG. 3 is a diagram schematically showing a method of two-dimensionally creating a digital mosaic photographic map by the method of the present invention for easy understanding.

【図4】本発明の方法において使用する幾何補正法をま
とめて示す表を示す図である。
FIG. 4 is a table showing a summary of geometric correction methods used in the method of the present invention.

【符号の説明】 10 コンピュータ 11 キーボード 12 ディスプレイ 13 デジタルモザイクアプリケーションプログラム 21 ハードディスク 22 スキャナー 23 プリンター[Explanation of symbols] 10 computers 11 keyboard 12 display 13 Digital Mosaic Application Program 21 hard disk 22 Scanner 23 Printer

フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G09B 29/00 - 29/14 Continuation of front page (58) Fields surveyed (Int.Cl. 7 , DB name) G09B 29/00-29/14

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 デジタルモザイク写真地図を2次元的に
作成する方法において、モザイク作成領域周辺の地図お
よび写真を収集し、該地図および写真の画像データをア
ナログデータからデジタルデータに変換して、それぞれ
地図画像ファイルおよび写真画像ファイルとして記憶
し、該地図画像ファイルおよび写真画像ファイルのデジ
タル画像データを用いて前記地図および写真の画像表示
を行い、該表示された画像を利用してポリゴン分割の概
略案を決定し、該決定されたポリゴンを地図画像上に表
示し、画面上に表示された地図画像、写真画像を拡大、
縮小をしながら写真画像上のポリゴン要素対応点の画像
上の座標を測定し、該測定したポリゴン要素点の座標を
パラメーターファイルとして記憶し、該パラメーターフ
ァイルに記録された、地図画像、写真画像で対応するそ
れぞれのポリゴンに対して低次変換を施し計算された残
差によってポリゴン要素点の対応のチェックを行なうこ
とによりポリゴン要素点を最終的に決定し、該最終的に
決定されたポリゴンに対して幾何補正を行なうための係
数を求め各ポリゴンに対する係数ファイルを作成して記
憶し、前記地図のスケールに対応したモザイク画像作成
用テーブルを用意し、該テーブル上の各点がどのポリゴ
ンの内部にあるかを判定し、ある点が、あるポリゴンの
内部にあると判定されるとき、そのポリゴンに対応した
写真画像ファイルおよび係数ファイルを呼び出し、この
ポリゴンに対応した係数を用いてこの点のテーブル上の
座標に変換を施すことにより、写真画像上の対応点の座
標値を求め、この対応点の色情報をテーブル上の旧座標
の色情報とし、このような処理をテーブル上のすべての
点について繰り返すことによりデジタルモザイク画像を
作成してデジタルモザイク写真地図を作成することを特
徴とする方法。
1. A method of two-dimensionally creating a digital mosaic photo map, in which a map and a photo around a mosaic creation area are collected, image data of the map and the photo are converted from analog data to digital data, and A map image file and a photo image file are stored, the map and photo images are displayed using the digital image data of the map image file and the photo image file, and a schematic plan of polygon division using the displayed image , The determined polygon is displayed on the map image, the map image and the photographic image displayed on the screen are enlarged,
While reducing, the coordinates of the polygon element corresponding points on the photographic image are measured, the coordinates of the measured polygon element points are stored as a parameter file, and the map image and photographic image recorded in the parameter file are used. The polygon element points are finally determined by performing a low-order transformation on each corresponding polygon and checking the correspondence of the polygon element points by the residuals calculated, and for the polygons finally determined Then, a coefficient file for geometric correction is obtained and a coefficient file for each polygon is created and stored. A mosaic image creation table corresponding to the scale of the map is prepared, and each point on the table is inside which polygon. If it is determined that a certain point is inside a polygon, it is a photo image file corresponding to that polygon. And the coefficient file is called, the coordinates of this point on the table are converted by using the coefficient corresponding to this polygon, the coordinate value of the corresponding point on the photographic image is obtained, and the color information of this corresponding point is displayed on the table. The method is characterized in that the digital coordinate image is created by repeating the above process for all points on the table by using the color information of the old coordinates of the above, and creating a digital mosaic photo map.
【請求項2】 前記低次変換は、ヘルマート変換もしく
はアフィン変換である請求項1記載の方法。
2. The method according to claim 1, wherein the low-order transform is a Helmert transform or an affine transform.
【請求項3】 前記幾何補正は、アフィン変換もしくは
疑似アフィン変換によって行われる請求項1または2記
載の方法。
3. The method according to claim 1, wherein the geometric correction is performed by an affine transformation or a pseudo affine transformation.
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