JP3429784B2 - 複合像を発生する方法 - Google Patents
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Description
【０００１】この発明は記憶媒質に書込む為に、複合像
を記述する電気信号を発生することに関する。
を記述する電気信号を発生することに関する。
【０００２】
【発明の背景】飛行シミュレータの操縦士に呈示する場
面は、コンピュータ・メモリに記憶された情報の制御に
より、空間的に整合した赤、緑及び青の色成分の像をス
クリーンに投影するビデオ投影装置によって発生され
る。コンピュータ・メモリに記憶しなければならないと
共に、飛行シミュレータのコンピュータで前もって処理
しなければならないディジタル・ビデオ・データの量を
減らす為、色情報はＹ，Ｉ，Ｑ色座標で表わすことが好
ましい。国家テレビジョン基準委員会（ＮＴＳＣ）によ
って定められたＹ，Ｉ，Ｑ色座標では、Ｙが輝度成分で
あり、Ｉがオレンジ・シアン軸に沿って伸びる色の飽和
度成分であり、Ｑはもう一方の色の飽和度成分である。
飛行シミュレータでは、所定の輝度（Ｙ）分解能で視野
を記述する為に処理する必要のあるディジタル・サンプ
ルの数を更に減らす為に、Ｉ及びＱ色成分サンプルは、
水平方向と共に、像の垂直走査方向にも、Ｙ色成分サン
プルに対してサブサンプルが求められる。ゼネラル・エ
レクトリック・カンパニイが市場に提供している飛行シ
ミュレータでは、水平及び垂直の両方向で、Ｙに対して
４：１のＩ及びＱのサブサンプリングが用いられてい
る。像の記述にＹ，Ｉ，Ｑ色座標及び別の透明度（Ｔ）
座標を使うことにより、公知の様に、飛行シミュレータ
でモンタージュ像を発生するのが簡単になった。
面は、コンピュータ・メモリに記憶された情報の制御に
より、空間的に整合した赤、緑及び青の色成分の像をス
クリーンに投影するビデオ投影装置によって発生され
る。コンピュータ・メモリに記憶しなければならないと
共に、飛行シミュレータのコンピュータで前もって処理
しなければならないディジタル・ビデオ・データの量を
減らす為、色情報はＹ，Ｉ，Ｑ色座標で表わすことが好
ましい。国家テレビジョン基準委員会（ＮＴＳＣ）によ
って定められたＹ，Ｉ，Ｑ色座標では、Ｙが輝度成分で
あり、Ｉがオレンジ・シアン軸に沿って伸びる色の飽和
度成分であり、Ｑはもう一方の色の飽和度成分である。
飛行シミュレータでは、所定の輝度（Ｙ）分解能で視野
を記述する為に処理する必要のあるディジタル・サンプ
ルの数を更に減らす為に、Ｉ及びＱ色成分サンプルは、
水平方向と共に、像の垂直走査方向にも、Ｙ色成分サン
プルに対してサブサンプルが求められる。ゼネラル・エ
レクトリック・カンパニイが市場に提供している飛行シ
ミュレータでは、水平及び垂直の両方向で、Ｙに対して
４：１のＩ及びＱのサブサンプリングが用いられてい
る。像の記述にＹ，Ｉ，Ｑ色座標及び別の透明度（Ｔ）
座標を使うことにより、公知の様に、飛行シミュレータ
でモンタージュ像を発生するのが簡単になった。
【０００３】離陸及び着陸のビデオによるシミュレーシ
ョンを発生するのに使う為、樹木、滑走路、建物等の多
角形モデルが飛行シミュレータのコンピュータのメモリ
に記憶される。更に最近の飛行シミュレータでは、ビデ
オ重畳方法によって、多角形モデルの表面に生地を写像
してモデルに一層現実的な感じを与える。こう云う生地
は、こう云う生地又はその写真をヒデオ・カメラで走査
し、ビデオ・カメラのビデオ信号をアナログ・ディジタ
ル変換器でディジタル化することによって作られた像を
出発点として、発生することが出来る。
ョンを発生するのに使う為、樹木、滑走路、建物等の多
角形モデルが飛行シミュレータのコンピュータのメモリ
に記憶される。更に最近の飛行シミュレータでは、ビデ
オ重畳方法によって、多角形モデルの表面に生地を写像
してモデルに一層現実的な感じを与える。こう云う生地
は、こう云う生地又はその写真をヒデオ・カメラで走査
し、ビデオ・カメラのビデオ信号をアナログ・ディジタ
ル変換器でディジタル化することによって作られた像を
出発点として、発生することが出来る。
【０００４】シミュレーションでその上を飛ぶ地形の多
角形モデルと、地形の多角形モデルに生地として写像す
べき地形マップがコンピュータのメモリに記憶され、飛
行中に観察した下方にある地形のビデオ・シミュレーシ
ョンの画素を記述するディジタル・サンプルを発生する
為に使われる。地形マップは、多数の重なり合う像から
出発して、複合像として発生することが出来る。重なり
合う像の各々は、空中写真をビデオ・カメラで走査し、
次にビデオ・カメラのビデオ信号をアナログ・ディジタ
ル変換装置を用いてディジタル化することによって作ら
れる。
角形モデルと、地形の多角形モデルに生地として写像す
べき地形マップがコンピュータのメモリに記憶され、飛
行中に観察した下方にある地形のビデオ・シミュレーシ
ョンの画素を記述するディジタル・サンプルを発生する
為に使われる。地形マップは、多数の重なり合う像から
出発して、複合像として発生することが出来る。重なり
合う像の各々は、空中写真をビデオ・カメラで走査し、
次にビデオ・カメラのビデオ信号をアナログ・ディジタ
ル変換装置を用いてディジタル化することによって作ら
れる。
【０００５】複合像を形成する為にそれらを重ね継ぎす
る前に、個々の像にはかなりの処理を加えなければなら
ない。空中カメラ・フィルム、ビデオ・カメラ及びアナ
ログ・ディジタル変換装置に対するガンマ補正をすべき
である。ガンマ補正は、手順内で、ガンマ誤差が発生し
た直後の各々の点で行なうことが好ましいが、アナログ
・ディジタル変換装置によって発生されたディジタル化
したサンプルに対してガンマ補正を施してもよい。カメ
ラの角度及び遠近による歪み効果を補正し、カメラのレ
ンズの光学的な歪みも補正することが出来る。その必要
がある場合、像の間での光学的な色補正も行なうことが
出来る。
る前に、個々の像にはかなりの処理を加えなければなら
ない。空中カメラ・フィルム、ビデオ・カメラ及びアナ
ログ・ディジタル変換装置に対するガンマ補正をすべき
である。ガンマ補正は、手順内で、ガンマ誤差が発生し
た直後の各々の点で行なうことが好ましいが、アナログ
・ディジタル変換装置によって発生されたディジタル化
したサンプルに対してガンマ補正を施してもよい。カメ
ラの角度及び遠近による歪み効果を補正し、カメラのレ
ンズの光学的な歪みも補正することが出来る。その必要
がある場合、像の間での光学的な色補正も行なうことが
出来る。
【０００６】重ね継ぎを実施する為に、重なり合う像の
間の強度の違いは重なり領域で減少しなければならな
い。重なり合う像の間に強度の差を生ずる惧れのあるメ
カニズムが幾つかある。頭上の雲又は中間にあるもや、
スモッグ又は煙の為、露出毎に照度の変化が起り得る。
カメラには、写真をフィルムのダイナミック・レンジ内
に保とうとする自動露出時間制御装置を設けることが出
来る。普通、この様な装置は像の周辺を大部分無視する
様な中心重視光計量方式になっている。
間の強度の違いは重なり領域で減少しなければならな
い。重なり合う像の間に強度の差を生ずる惧れのあるメ
カニズムが幾つかある。頭上の雲又は中間にあるもや、
スモッグ又は煙の為、露出毎に照度の変化が起り得る。
カメラには、写真をフィルムのダイナミック・レンジ内
に保とうとする自動露出時間制御装置を設けることが出
来る。普通、この様な装置は像の周辺を大部分無視する
様な中心重視光計量方式になっている。
【０００７】重要な光学的な像平面効果がｃｏｓ4 則と
して知られている。像点と、光軸が像平面と出会う主点
との間の「画角」に関係する像の放射照度の減少は、ビ
ネット効果の起らない単レンズでは画角の４乗に従う。
「画角」の関数としての像の放射強度の減少はｃｏｓ4
関係からずれるが、この効果は複レンズにも影響する。
空中写真に使われる様な広角レンズでは、ｃｏｓ4 則に
よる照射の低下はかなりになる。
して知られている。像点と、光軸が像平面と出会う主点
との間の「画角」に関係する像の放射照度の減少は、ビ
ネット効果の起らない単レンズでは画角の４乗に従う。
「画角」の関数としての像の放射強度の減少はｃｏｓ4
関係からずれるが、この効果は複レンズにも影響する。
空中写真に使われる様な広角レンズでは、ｃｏｓ4 則に
よる照射の低下はかなりになる。
【０００８】「ビネット効果」は、光学系を通過する光
が多重開口によって制限されることである。光軸からあ
る角度（これが光学系に関係する）以内にある像の場所
はビネット効果の影響を受けない。この角度円錐の外側
の像の位置に達する光量は急速に低下する。複雑な作像
装置では、ビネット効果は重要な問題になることがあ
る。おもしろいことに、ｆナンバーに関係するビネット
効果ではなく、ｃｏｓ4 の立下がりを補正する為に「反
ビネット・フィルタ」が使われる。こう云うフィルタ
は、中心が一層暗いが、周辺に向って徐々に一層透明に
なり、普通は、像の減光が大きくなり過ぎるのを避ける
為に、完全なｃｏｓ4 の立下がりよりも、その補正が少
なくなる様に設計されている。
が多重開口によって制限されることである。光軸からあ
る角度（これが光学系に関係する）以内にある像の場所
はビネット効果の影響を受けない。この角度円錐の外側
の像の位置に達する光量は急速に低下する。複雑な作像
装置では、ビネット効果は重要な問題になることがあ
る。おもしろいことに、ｆナンバーに関係するビネット
効果ではなく、ｃｏｓ4 の立下がりを補正する為に「反
ビネット・フィルタ」が使われる。こう云うフィルタ
は、中心が一層暗いが、周辺に向って徐々に一層透明に
なり、普通は、像の減光が大きくなり過ぎるのを避ける
為に、完全なｃｏｓ4 の立下がりよりも、その補正が少
なくなる様に設計されている。
【０００９】然し、発明者が解析した空中写真では、ｃ
ｏｓ4 則以外の効果に帰因する像強度の損失が観測され
た。こう云う像強度の損失の原因はよく判っていない
が、疑いのかゝる別の大きな因子は、カメラ及び太陽に
対する地形の角度の効果である。発明者が解析した空中
写真のカリフォルニア州のマリブ領域は傾斜が急な地形
を持ち、これが照射の見かけの変化に寄与しているかも
知れない。
ｏｓ4 則以外の効果に帰因する像強度の損失が観測され
た。こう云う像強度の損失の原因はよく判っていない
が、疑いのかゝる別の大きな因子は、カメラ及び太陽に
対する地形の角度の効果である。発明者が解析した空中
写真のカリフォルニア州のマリブ領域は傾斜が急な地形
を持ち、これが照射の見かけの変化に寄与しているかも
知れない。
【００１０】像強度レベルの目盛に対して、像又はその
一部分で各々の像強度レベルが発生する頻度を描いたグ
ラフは、「像又はその一部分に於ける像強度レベル発生
のヒストグラム」と呼ばれるが、こゝではそれを省略し
て、単に像又はその一部分の「ヒストグラム」と呼ぶ。
重なる像の間の強度差を減少する標準的な方法は、１つ
の像のヒストグラムをその共通の重なり領域にある別の
像のヒストグラムに写像する様な関数を見つけることで
ある。その後、この写像を像全体に適用し、重なる領域
で２つの像のヒストグラムを等化し、全体にわたって強
度を正規化する。然し、単純に適用する時、この方法は
像に放射分析の歪みが殆んど或いは全くないこと、即
ち、像の対応する要素の間の強度差が実質的に夫々の像
に於けるそれらの要素の位置に略無関係であることに頼
っている。この方法を単純に適用した時、位置に依存す
る強度変動が存在する時には、あまり旨くいかない。
一部分で各々の像強度レベルが発生する頻度を描いたグ
ラフは、「像又はその一部分に於ける像強度レベル発生
のヒストグラム」と呼ばれるが、こゝではそれを省略し
て、単に像又はその一部分の「ヒストグラム」と呼ぶ。
重なる像の間の強度差を減少する標準的な方法は、１つ
の像のヒストグラムをその共通の重なり領域にある別の
像のヒストグラムに写像する様な関数を見つけることで
ある。その後、この写像を像全体に適用し、重なる領域
で２つの像のヒストグラムを等化し、全体にわたって強
度を正規化する。然し、単純に適用する時、この方法は
像に放射分析の歪みが殆んど或いは全くないこと、即
ち、像の対応する要素の間の強度差が実質的に夫々の像
に於けるそれらの要素の位置に略無関係であることに頼
っている。この方法を単純に適用した時、位置に依存す
る強度変動が存在する時には、あまり旨くいかない。
【００１１】放射分析の歪みを補正する為にセンサを較
正する幾つかのディジタル像処理方法がある。こう云う
方法は、補正すべき光学系で標準的な入力を処理するこ
とを含む。然し、特に像が既に求められた後に、較正デ
ータを求めることが出来ないことがある。発明者は、位
置依存性を持つ強度変動が一層低い空間周波数の現象に
なる傾向があることを観測した。衛星写真で得られる地
形の全体図は、一層低い高度での飛行を満足にシミュレ
ーションすることが出来る程、飛行シミュレータに十分
詳しい地形マップを発生するのに足りない分解能を持つ
と一般的に考えられるが、こう云う衛星の全体図は大き
な区域に及ぶことが出来る。重なり合う空中写真によっ
て写し出される領域にわたり、この様な衛星の全体図
は、空中写真の一層低い空間周波数成分に対応すること
が出来る。同じ領域に対する衛星データ（又はその他の
非常に高度の高いデータ）は、こう云う一層低い空間周
波数に対してより一定の強度を持つと考えられる。この
発明の方法は、一層低い空間周波数成分を補正しようと
する代りに、空中写真のモザイクの一層低い空間周波数
成分を捨て、空中写真のモザイクの捨てた一層低い空間
周波数成分の代りとして、衛星データ（又はその他の非
常に高度の高いデータ）の低い空間周波数と、所望の細
部を含む空中写真の残存の上側の空間周波数成分とを組
合せる。この組合せ手順により、放射分析歪みが比較的
ない地形マップが発生される。
正する幾つかのディジタル像処理方法がある。こう云う
方法は、補正すべき光学系で標準的な入力を処理するこ
とを含む。然し、特に像が既に求められた後に、較正デ
ータを求めることが出来ないことがある。発明者は、位
置依存性を持つ強度変動が一層低い空間周波数の現象に
なる傾向があることを観測した。衛星写真で得られる地
形の全体図は、一層低い高度での飛行を満足にシミュレ
ーションすることが出来る程、飛行シミュレータに十分
詳しい地形マップを発生するのに足りない分解能を持つ
と一般的に考えられるが、こう云う衛星の全体図は大き
な区域に及ぶことが出来る。重なり合う空中写真によっ
て写し出される領域にわたり、この様な衛星の全体図
は、空中写真の一層低い空間周波数成分に対応すること
が出来る。同じ領域に対する衛星データ（又はその他の
非常に高度の高いデータ）は、こう云う一層低い空間周
波数に対してより一定の強度を持つと考えられる。この
発明の方法は、一層低い空間周波数成分を補正しようと
する代りに、空中写真のモザイクの一層低い空間周波数
成分を捨て、空中写真のモザイクの捨てた一層低い空間
周波数成分の代りとして、衛星データ（又はその他の非
常に高度の高いデータ）の低い空間周波数と、所望の細
部を含む空中写真の残存の上側の空間周波数成分とを組
合せる。この組合せ手順により、放射分析歪みが比較的
ない地形マップが発生される。
【００１２】衛星カメラは通常はフィルム・カメラでは
なく電子カメラであり、ディジタル化した形式でデータ
を供給する。衛星カメラは幅の広いほうき形である場合
が多く、走査線を発生する衛星の移動方向に対して垂直
に配置された光センサの直線配列を用いており、その軌
道通路に沿った衛星の動きによって線の前進が行なわれ
る。普通は、物体の異なる波長に対する反射が異なるの
で、衛星データを可視スペクトルでだけ使うことが好ま
しい。実際、衛星カメラ像はガンマ補正及び色補正をし
て、空中カメラとそのフィルムを含むと共に、空中写真
を走査するビデオ・カメラをも含むチェーンの演色性と
出来るだけ密接に釣合わせるべきである。
なく電子カメラであり、ディジタル化した形式でデータ
を供給する。衛星カメラは幅の広いほうき形である場合
が多く、走査線を発生する衛星の移動方向に対して垂直
に配置された光センサの直線配列を用いており、その軌
道通路に沿った衛星の動きによって線の前進が行なわれ
る。普通は、物体の異なる波長に対する反射が異なるの
で、衛星データを可視スペクトルでだけ使うことが好ま
しい。実際、衛星カメラ像はガンマ補正及び色補正をし
て、空中カメラとそのフィルムを含むと共に、空中写真
を走査するビデオ・カメラをも含むチェーンの演色性と
出来るだけ密接に釣合わせるべきである。
【００１３】空中写真のモザイクの捨てる一層低い空間
周波数成分の代りとして、衛星カメラからの一層低い空
間周波数成分を使う為には、衛星カメラ像は、空中写真
からの像又はこう云う写真のモザイクと幾何学的に整合
していなければならない。この整合手順の一部分とし
て、衛星カメラの角度及び遠近による歪み効果は、衛星
カメラからのディジタル・データを供給したコンピュー
タで補正し、カメラのレンズの光学的な歪みを補正する
ことが出来る。その後、空中カメラからの像のモザイク
の低い空間周波数帯を、適当な相対的な強度補正の後、
衛星カメラ像の低い空間周波数帯に置換える。
周波数成分の代りとして、衛星カメラからの一層低い空
間周波数成分を使う為には、衛星カメラ像は、空中写真
からの像又はこう云う写真のモザイクと幾何学的に整合
していなければならない。この整合手順の一部分とし
て、衛星カメラの角度及び遠近による歪み効果は、衛星
カメラからのディジタル・データを供給したコンピュー
タで補正し、カメラのレンズの光学的な歪みを補正する
ことが出来る。その後、空中カメラからの像のモザイク
の低い空間周波数帯を、適当な相対的な強度補正の後、
衛星カメラ像の低い空間周波数帯に置換える。
【００１４】空中写真像のモザイクの上側の空間周波数
成分は所望の細部を含むだけでなく、隣合った像の間の
整合外れに帰因する望ましくない上側の空間周波数の人
為効果をも含む傾向がある。この様な整合外れは、モザ
イク形の像に階段状の変化を持込み、像が標本化された
データ項によって記述されることによる空間的な帯域幅
の制約の為に、空間周波数領域ではリンギング現象とな
って現れる。空中写真の残存の上側の空間周波数成分を
衛星データ（又はその他の非常に高度の高いデータ）の
低い空間周波数と組合せる前に、重なり合う像の間の移
行部を平滑することによって、所望の細部を伴う隣合っ
た像の間の整合外れに帰因するこう云う望ましくない上
側の空間周波数の人為効果を抑圧することが望ましい。
成分は所望の細部を含むだけでなく、隣合った像の間の
整合外れに帰因する望ましくない上側の空間周波数の人
為効果をも含む傾向がある。この様な整合外れは、モザ
イク形の像に階段状の変化を持込み、像が標本化された
データ項によって記述されることによる空間的な帯域幅
の制約の為に、空間周波数領域ではリンギング現象とな
って現れる。空中写真の残存の上側の空間周波数成分を
衛星データ（又はその他の非常に高度の高いデータ）の
低い空間周波数と組合せる前に、重なり合う像の間の移
行部を平滑することによって、所望の細部を伴う隣合っ
た像の間の整合外れに帰因するこう云う望ましくない上
側の空間周波数の人為効果を抑圧することが望ましい。
【００１５】この様な望ましくない人為効果を更に抑圧
する為に、ヒストグラム方法を用いて、重なる領域で像
の強度を等化することに頼る方法を利用することが出来
る。こゝでこう云う等化方法の説明の代りに、ランスレ
ール・ポリテクニク・アンステチュートの教授会に学位
論文要求書類の一部分として、１９９０年５月にベラー
Ｌ．カランが提出した論文「空中モザイクに対する一様
でない像平面放射照度の補償」を引用しておく。この論
文は、飛行シミュレータに使う為、マリブ区域の地形マ
ップを発生する為の像の処理を写真を用いて例示してい
る。カランは、空中写真の上側の空間周波数成分を衛星
データの低い空間周波数と組合せることをも説明してい
る。
する為に、ヒストグラム方法を用いて、重なる領域で像
の強度を等化することに頼る方法を利用することが出来
る。こゝでこう云う等化方法の説明の代りに、ランスレ
ール・ポリテクニク・アンステチュートの教授会に学位
論文要求書類の一部分として、１９９０年５月にベラー
Ｌ．カランが提出した論文「空中モザイクに対する一様
でない像平面放射照度の補償」を引用しておく。この論
文は、飛行シミュレータに使う為、マリブ区域の地形マ
ップを発生する為の像の処理を写真を用いて例示してい
る。カランは、空中写真の上側の空間周波数成分を衛星
データの低い空間周波数と組合せることをも説明してい
る。
【００１６】重なり合う像の間の移行部を平滑する別の
旨い方法が、ＡＣＭトランザクションズ・オン・グラフ
ィックス誌、１９８３年１０月号、第２１７頁乃至第２
３６頁所載のＰ．Ｊ．バート及びＥ．Ｈ．アーデルソン
の論文「像モザイクに用いた場合の加重分解能重ね継
ぎ」に記載されている。この移行部を平滑する方法は、
ヒストグラム方法を用いて、重なる領域で像の強度の調
節を避ける為又は強める為の何れにも使うことが出来
る。このバート及びアーデルソンの像重ね継ぎ方法は、
「ピラミッド変換」と呼ばれる局部的な空間周波数スペ
クトル解析方法を使う。この発明で述べるこの発明のあ
る面を十分理解するには、この方法を十分に承知してい
ることが必要である。
旨い方法が、ＡＣＭトランザクションズ・オン・グラフ
ィックス誌、１９８３年１０月号、第２１７頁乃至第２
３６頁所載のＰ．Ｊ．バート及びＥ．Ｈ．アーデルソン
の論文「像モザイクに用いた場合の加重分解能重ね継
ぎ」に記載されている。この移行部を平滑する方法は、
ヒストグラム方法を用いて、重なる領域で像の強度の調
節を避ける為又は強める為の何れにも使うことが出来
る。このバート及びアーデルソンの像重ね継ぎ方法は、
「ピラミッド変換」と呼ばれる局部的な空間周波数スペ
クトル解析方法を使う。この発明で述べるこの発明のあ
る面を十分理解するには、この方法を十分に承知してい
ることが必要である。
【００１７】バートのピラミッド変換の良い要約が、１
９８７年６月１６日にＣ．Ｒ．カールソン、Ｊ．Ａ．ア
ルバイター及びＲ．Ｆ．レスラーに付与された米国特許
第４，６７４，１２５号、発明の名称「実時間階層形ピ
ラミッド信号処理装置」（現在はゼネラル・エレクトリ
ック・カンパニイに譲渡されている）の「発明の背景」
の項の内の「従来技術の説明」部分に記されている。
Ｅ．Ｈ．アーデルソンに１９８７年４月２８日に付与さ
れた米国特許第４，６６１，９８６号、発明の名称「焦
点深度作像方法」（現在ではゼネラル・エレクトリック
・カンパニイに譲渡されている）には、同じカメラを使
って焦点合せを変えることにより、同じ視野のもとの像
から、どの様にして焦点を改良した２次元像が導き出さ
れるかゞ記載されている。もとの像の夫々のバートのピ
ラミッド変換を求め、各々がオクターブ単位でもとの像
のスペクトル解析を行なう。焦点を改良した２次元像の
バートのピラミッド変換をオクターブ毎に組立て、最高
の強度レベルを持つもとの像の対応するオクターブを選
ぶ。次に、バートのピラミッド変換から、逆ピラミッド
変換手順を実施することにより、焦点を改良した２次元
像を発生する。従って、何れも同じ視野の他の像のバー
トのピラミッド変換から、オクターブ毎に組立てたバー
トの変換に対して、逆ピラミッド変換手順を実施するこ
とによって合成像を発生することは、一般的に知られて
いる。バートのピラミッド変換に関する初期の文献が、
米国特許第４，６６１，９８６号及び同第４，６７４，
１２５号の何れもの「発明の背景」に述べられている。
９８７年６月１６日にＣ．Ｒ．カールソン、Ｊ．Ａ．ア
ルバイター及びＲ．Ｆ．レスラーに付与された米国特許
第４，６７４，１２５号、発明の名称「実時間階層形ピ
ラミッド信号処理装置」（現在はゼネラル・エレクトリ
ック・カンパニイに譲渡されている）の「発明の背景」
の項の内の「従来技術の説明」部分に記されている。
Ｅ．Ｈ．アーデルソンに１９８７年４月２８日に付与さ
れた米国特許第４，６６１，９８６号、発明の名称「焦
点深度作像方法」（現在ではゼネラル・エレクトリック
・カンパニイに譲渡されている）には、同じカメラを使
って焦点合せを変えることにより、同じ視野のもとの像
から、どの様にして焦点を改良した２次元像が導き出さ
れるかゞ記載されている。もとの像の夫々のバートのピ
ラミッド変換を求め、各々がオクターブ単位でもとの像
のスペクトル解析を行なう。焦点を改良した２次元像の
バートのピラミッド変換をオクターブ毎に組立て、最高
の強度レベルを持つもとの像の対応するオクターブを選
ぶ。次に、バートのピラミッド変換から、逆ピラミッド
変換手順を実施することにより、焦点を改良した２次元
像を発生する。従って、何れも同じ視野の他の像のバー
トのピラミッド変換から、オクターブ毎に組立てたバー
トの変換に対して、逆ピラミッド変換手順を実施するこ
とによって合成像を発生することは、一般的に知られて
いる。バートのピラミッド変換に関する初期の文献が、
米国特許第４，６６１，９８６号及び同第４，６７４，
１２５号の何れもの「発明の背景」に述べられている。
【００１８】空間周波数スペクトル解析の為のディジタ
ル・フィルタ作用が、移行部を平滑する為のバートのピ
ラミッド変換を求めることゝ関連している。このディジ
タル・フィルタ作用は、空中写真の上側の空間周波数成
分を下側の空間周波数成分から分離する為にも使うこと
が出来る。バートのピラミッド変換を求める為に衛星デ
ータのディジタル・フィルタ作用を行なうことは、この
バートの変換にある像データの一層低い空間周波数帯
を、空中カメラの写真から発生されたモザイク形の像か
ら求められたバートの変換にある像データの一層高い空
間周波数帯と組合せることを、この組合せに帰因する可
視的な人為効果を招かずに容易にする。
ル・フィルタ作用が、移行部を平滑する為のバートのピ
ラミッド変換を求めることゝ関連している。このディジ
タル・フィルタ作用は、空中写真の上側の空間周波数成
分を下側の空間周波数成分から分離する為にも使うこと
が出来る。バートのピラミッド変換を求める為に衛星デ
ータのディジタル・フィルタ作用を行なうことは、この
バートの変換にある像データの一層低い空間周波数帯
を、空中カメラの写真から発生されたモザイク形の像か
ら求められたバートの変換にある像データの一層高い空
間周波数帯と組合せることを、この組合せに帰因する可
視的な人為効果を招かずに容易にする。
【００１９】
【発明の要約】この発明の一面が、空中カメラの写真か
ら得られた地形を記述するビデオ像のモザイクの一層低
い空間周波数成分を、衛星カメラの作像によって得られ
たその地形の全体図のビデオ像の対応する空間周波数と
置換える方法として実施される。この方法のある変形で
は、空中カメラの写真から得られたビデオ像のモザイク
は、像の間の移行部の平滑は実施するが、重なる領域で
ビデオ像の強度レベルを等化せずに組立てられる。この
方法の別の変形では、空中カメラの写真から得られたビ
デオ像のモザイクは、ヒストグラム方法を用いて、重な
る領域で互いに強度レベルを等化する。この変形では、
像の間の移行部の平滑を実施することが好ましい。この
方法の更に別の変形では、空中カメラの写真から得られ
たビデオ像のモザイクは、ヒストグラム方法を用いて、
衛星との重なり領域で強度レベルを等化する。この変形
では、像の間の移行部の平滑を実施することが好まし
い。別の一面では、この発明はこの方法によって作成さ
れた地形マップとして実施される。
ら得られた地形を記述するビデオ像のモザイクの一層低
い空間周波数成分を、衛星カメラの作像によって得られ
たその地形の全体図のビデオ像の対応する空間周波数と
置換える方法として実施される。この方法のある変形で
は、空中カメラの写真から得られたビデオ像のモザイク
は、像の間の移行部の平滑は実施するが、重なる領域で
ビデオ像の強度レベルを等化せずに組立てられる。この
方法の別の変形では、空中カメラの写真から得られたビ
デオ像のモザイクは、ヒストグラム方法を用いて、重な
る領域で互いに強度レベルを等化する。この変形では、
像の間の移行部の平滑を実施することが好ましい。この
方法の更に別の変形では、空中カメラの写真から得られ
たビデオ像のモザイクは、ヒストグラム方法を用いて、
衛星との重なり領域で強度レベルを等化する。この変形
では、像の間の移行部の平滑を実施することが好まし
い。別の一面では、この発明はこの方法によって作成さ
れた地形マップとして実施される。
【００２０】この発明の方法は、その他の場合にも、空
間的な領域の全体像を、その領域内にある部分領域の多
数の詳細像と組合せ、普通は利用し得るカメラ及びカメ
ラ位置ではそう云う細部が得られない位に大きいと考え
られる様な視野にわたって、空間的な領域の詳細像を求
める為に使うことが出来る。
間的な領域の全体像を、その領域内にある部分領域の多
数の詳細像と組合せ、普通は利用し得るカメラ及びカメ
ラ位置ではそう云う細部が得られない位に大きいと考え
られる様な視野にわたって、空間的な領域の詳細像を求
める為に使うことが出来る。
【００２１】
【実施例の記載】図１の流れ図に示す様に、衛星写真像
を求める工程１及び衛星写真像をディジタル記録する工
程２が、この発明に従って地形マップを発生する方法の
初期の工程である。空中写真を撮影する工程３、ビデオ
・カメラを用いて写真を走査してアナログ・ビデオ信号
を発生する工程４、アナログ・ビデオ信号をディジタル
化する工程５、及び空中写真像をディジタル記録する工
程６が、この発明に従って地形マップを発生する方法の
その後の初期工程である。ディジタル記録された写真像
は、この発明に従って地形マップを発生する方法の工程
７で、コンピュータに送込むのに適した形である。この
コンピュータで、この発明の残りの工程の大部分を実施
することが出来る。
を求める工程１及び衛星写真像をディジタル記録する工
程２が、この発明に従って地形マップを発生する方法の
初期の工程である。空中写真を撮影する工程３、ビデオ
・カメラを用いて写真を走査してアナログ・ビデオ信号
を発生する工程４、アナログ・ビデオ信号をディジタル
化する工程５、及び空中写真像をディジタル記録する工
程６が、この発明に従って地形マップを発生する方法の
その後の初期工程である。ディジタル記録された写真像
は、この発明に従って地形マップを発生する方法の工程
７で、コンピュータに送込むのに適した形である。この
コンピュータで、この発明の残りの工程の大部分を実施
することが出来る。
【００２２】工程１を更に詳しく説明すると、衛星カメ
ラ像がディジタル符号に変えられ、無線によって地球に
送返される。ディジタル符号にされた像データが無線受
信装置によって検出され、処理の為にコンピュータ・シ
ステムに送込むことが出来る様な形式に像データを変え
る為に、ディジタル記録される。ディジタル記録する工
程２は、普通はディジタル形式処理により、検出された
ディジタル送信のある初期処理の後に行なうことが出来
る。例えば、像データの内の冗長な符号を復号し、送信
と誤りとを補正し、補正された像データをそれ程冗長で
ない又は冗長性の全くないディジタル形式に記録する。
更に例として、あるほうき形衛星カメラでは、複数個の
並列線形センサ配列に異なるスペクトル・フィルタを設
け、カラー・ビデオ・データが線順次で地球に送信され
る。カラー・ビデオ・データは、相加的な３原色の各々
で像サンプルのフィールドに変換し、その後再符号化す
ることが出来る。再符号化は、線順次ではなく、フィー
ルド順次、ドット順次又は他の何等かの走査方式で行な
うことが出来る。色は、もとの衛星カメラ・データの完
全さを出来るだけ温存する為に、相加的な３原色である
赤（Ｒ）、緑（Ｇ）及び青（Ｂ）と共に、場合によって
は４番目の色の輝度（Ｙ）又は白（Ｗ）に基づいて記録
することが出来る。この代りに、色をＹ，Ｉ，Ｑ色座標
に再符号化して、所定の輝度の分解能で視野を記述する
為にディジタル記録する必要のあるディジタル・サンプ
ルの数を減らすことが出来る。衛星カメラの光学的な誤
差も、工程２で像データをディジタル記録する前に、あ
る程度補正することが出来、これが再符号化形式の選択
に影響を及ぼすことがある。
ラ像がディジタル符号に変えられ、無線によって地球に
送返される。ディジタル符号にされた像データが無線受
信装置によって検出され、処理の為にコンピュータ・シ
ステムに送込むことが出来る様な形式に像データを変え
る為に、ディジタル記録される。ディジタル記録する工
程２は、普通はディジタル形式処理により、検出された
ディジタル送信のある初期処理の後に行なうことが出来
る。例えば、像データの内の冗長な符号を復号し、送信
と誤りとを補正し、補正された像データをそれ程冗長で
ない又は冗長性の全くないディジタル形式に記録する。
更に例として、あるほうき形衛星カメラでは、複数個の
並列線形センサ配列に異なるスペクトル・フィルタを設
け、カラー・ビデオ・データが線順次で地球に送信され
る。カラー・ビデオ・データは、相加的な３原色の各々
で像サンプルのフィールドに変換し、その後再符号化す
ることが出来る。再符号化は、線順次ではなく、フィー
ルド順次、ドット順次又は他の何等かの走査方式で行な
うことが出来る。色は、もとの衛星カメラ・データの完
全さを出来るだけ温存する為に、相加的な３原色である
赤（Ｒ）、緑（Ｇ）及び青（Ｂ）と共に、場合によって
は４番目の色の輝度（Ｙ）又は白（Ｗ）に基づいて記録
することが出来る。この代りに、色をＹ，Ｉ，Ｑ色座標
に再符号化して、所定の輝度の分解能で視野を記述する
為にディジタル記録する必要のあるディジタル・サンプ
ルの数を減らすことが出来る。衛星カメラの光学的な誤
差も、工程２で像データをディジタル記録する前に、あ
る程度補正することが出来、これが再符号化形式の選択
に影響を及ぼすことがある。
【００２３】空中写真を撮影する工程３は、直線コース
を飛行しながら、視野が重なり合う様に一連の写真を撮
影することによって実行するのが最もよい。一連の平行
な直線コースは、直線コースに対して垂直な方向の視野
が重なる写真が得られる様にすべきである。空中写真
は、同じ様な光レベルで、同じ様な照明光を用いて、そ
して同じフィルム及びレンズ・フィルタを用いて撮影し
て、こう云う写真の間の色の釣合いが出来るだけ良好に
なる様に保証することが好ましい。陰影効果がなるべく
同じになる様に、写真は衛星像と、１日についても１年
についても同じ時に撮影すべきである。写真及び衛星像
は、陰影効果が最も小さくなるので、出来るだけその局
地の昼に近い時に撮影することが好ましい。地形マップ
にある陰影情報に首尾一貫しない点があると、特に、複
合像を形成する為に像を組合せる時に入り込む虚偽の陰
影があると、飛行シミュレータで訓練する操縦士に、そ
の訓練過程の妨げになる傾向を持つ様な虚偽の視覚的な
鍵を与える。
を飛行しながら、視野が重なり合う様に一連の写真を撮
影することによって実行するのが最もよい。一連の平行
な直線コースは、直線コースに対して垂直な方向の視野
が重なる写真が得られる様にすべきである。空中写真
は、同じ様な光レベルで、同じ様な照明光を用いて、そ
して同じフィルム及びレンズ・フィルタを用いて撮影し
て、こう云う写真の間の色の釣合いが出来るだけ良好に
なる様に保証することが好ましい。陰影効果がなるべく
同じになる様に、写真は衛星像と、１日についても１年
についても同じ時に撮影すべきである。写真及び衛星像
は、陰影効果が最も小さくなるので、出来るだけその局
地の昼に近い時に撮影することが好ましい。地形マップ
にある陰影情報に首尾一貫しない点があると、特に、複
合像を形成する為に像を組合せる時に入り込む虚偽の陰
影があると、飛行シミュレータで訓練する操縦士に、そ
の訓練過程の妨げになる傾向を持つ様な虚偽の視覚的な
鍵を与える。
【００２４】地形上の点の夫々の高度に関する大幅な情
報を利用出来ない場合、地形上の領域の立体写真を撮影
し、この立体写真から、コンピュータの力を借りて、後
で高度情報を演繹することが出来る。必要ではないが、
カメラを搭載した航空機の慣性航行方式（ＩＮＳ）の座
標とカメラの毎回の露出に対するＩＮＳ座標に対する空
中カメラの空間的な座標とを記録することが役に立つ。
この代りに、慣性変換マトリクス発生器で決定したＩＮ
Ｓ座標内でのカメラの位置ぎめも、必要ではないが記録
しておくと役に立つことのある情報である。こう云う装
置が、１９９１年３月１９日にＳ．Ｊ．ラピエコ、Ｄ．
Ｓ．チャン、Ｄ．Ａ．ステーバ及びＮ．Ｍ．クラークに
付与された米国特許第５，００１，６４７号、発明の名
称「慣性変換マトリクス発生器」に記載されている。空
中写真を撮影する航空機は、地形上の点に対するカメラ
の位置を設定する為に、レーザ測量手順に関与するもの
であってもよい。
報を利用出来ない場合、地形上の領域の立体写真を撮影
し、この立体写真から、コンピュータの力を借りて、後
で高度情報を演繹することが出来る。必要ではないが、
カメラを搭載した航空機の慣性航行方式（ＩＮＳ）の座
標とカメラの毎回の露出に対するＩＮＳ座標に対する空
中カメラの空間的な座標とを記録することが役に立つ。
この代りに、慣性変換マトリクス発生器で決定したＩＮ
Ｓ座標内でのカメラの位置ぎめも、必要ではないが記録
しておくと役に立つことのある情報である。こう云う装
置が、１９９１年３月１９日にＳ．Ｊ．ラピエコ、Ｄ．
Ｓ．チャン、Ｄ．Ａ．ステーバ及びＮ．Ｍ．クラークに
付与された米国特許第５，００１，６４７号、発明の名
称「慣性変換マトリクス発生器」に記載されている。空
中写真を撮影する航空機は、地形上の点に対するカメラ
の位置を設定する為に、レーザ測量手順に関与するもの
であってもよい。
【００２５】空中写真を撮影する工程３の後に、空中写
真をビデオ・カメラで走査する工程４及び、アナログ・
ディジタル変換装置を用いて、ビデオ・カメラからのア
ナログ・ビデオ信号をディジタル化する工程５が続く。
これらの工程は、ＥＩＫＯＮＩＸによって製造される様
な１台のディジタル化カメラで両方とも実施することが
出来る。
真をビデオ・カメラで走査する工程４及び、アナログ・
ディジタル変換装置を用いて、ビデオ・カメラからのア
ナログ・ビデオ信号をディジタル化する工程５が続く。
これらの工程は、ＥＩＫＯＮＩＸによって製造される様
な１台のディジタル化カメラで両方とも実施することが
出来る。
【００２６】ビデオ・カメラが、空中写真又はその一部
分のラスタ走査に従って、アナログ・ビデオ信号を発生
する。ビデオ・カメラは分解能が高い形式であって、少
なくとも走査線１，０００本を持ち、走査線１本当たり
少なくとも１，０００個の画素を持つ独立のビデオ・サ
ンプルを発生するものであることが好ましい。空中写真
によって得られる空間的な分解能は、カメラの視野が空
中写真全体に及ぶ場合、この様な分解能の高いビデオ・
カメラによって得られるものよりも更に高くなる傾向が
ある。この為、１つの空中写真にある像データを、もと
の空中写真の空間的な分解能を目立って低下させずに、
ディジタル・サンプルに変換するには、ビデオ・カメラ
の複数個の重なり合う視野が必要になることがある。ビ
デオ・カメラ像の空間的な分解能を、飛行シミュレータ
の投影装置に要求される分解能の２倍より高くすること
は有用ではなく、従って、意味があるとは考えられな
い。
分のラスタ走査に従って、アナログ・ビデオ信号を発生
する。ビデオ・カメラは分解能が高い形式であって、少
なくとも走査線１，０００本を持ち、走査線１本当たり
少なくとも１，０００個の画素を持つ独立のビデオ・サ
ンプルを発生するものであることが好ましい。空中写真
によって得られる空間的な分解能は、カメラの視野が空
中写真全体に及ぶ場合、この様な分解能の高いビデオ・
カメラによって得られるものよりも更に高くなる傾向が
ある。この為、１つの空中写真にある像データを、もと
の空中写真の空間的な分解能を目立って低下させずに、
ディジタル・サンプルに変換するには、ビデオ・カメラ
の複数個の重なり合う視野が必要になることがある。ビ
デオ・カメラ像の空間的な分解能を、飛行シミュレータ
の投影装置に要求される分解能の２倍より高くすること
は有用ではなく、従って、意味があるとは考えられな
い。
【００２７】ビデオ・カメラの分解能を出来るだけ高く
したいと云う希望に沿って、ビデオ・カメラは、順次走
査の１個のカメラ管又はセンサ配列を持つものであるこ
とが好ましい。こうすると、複数個のカメラ管又はセン
サ配列からのビデオ信号を空間的に整合させると云う問
題が避けられる。カラー・パターン・フィルタを持つビ
デオ・カメラは、こう云うフィルタを使うことによって
分解能の低下が起る為に、避けるのが一番よい。１個の
カメラ管又はセンサ配列に１組のカラー・フィルタを設
け、これらを逐次的に用いて、異なる色応答を持つラス
タ走査をする。この手順は、静止写真を走査する時に受
入れることが出来る。同じカラー・フィルタを用いた何
回かの同様なラスター走査を行なって、ディジタル化さ
れた空中カメラ像のコンピュータ処理でフレームの平均
を求めることが出来る。このフレームの平均作用は、ビ
デオ・カメラ及びアナログ・ディジタル変換装置内で発
生し、フレーム間の相関のない雑音に対するビデオ信号
対雑音比を改善することが出来る。
したいと云う希望に沿って、ビデオ・カメラは、順次走
査の１個のカメラ管又はセンサ配列を持つものであるこ
とが好ましい。こうすると、複数個のカメラ管又はセン
サ配列からのビデオ信号を空間的に整合させると云う問
題が避けられる。カラー・パターン・フィルタを持つビ
デオ・カメラは、こう云うフィルタを使うことによって
分解能の低下が起る為に、避けるのが一番よい。１個の
カメラ管又はセンサ配列に１組のカラー・フィルタを設
け、これらを逐次的に用いて、異なる色応答を持つラス
タ走査をする。この手順は、静止写真を走査する時に受
入れることが出来る。同じカラー・フィルタを用いた何
回かの同様なラスター走査を行なって、ディジタル化さ
れた空中カメラ像のコンピュータ処理でフレームの平均
を求めることが出来る。このフレームの平均作用は、ビ
デオ・カメラ及びアナログ・ディジタル変換装置内で発
生し、フレーム間の相関のない雑音に対するビデオ信号
対雑音比を改善することが出来る。
【００２８】カラー・フィルタは、時に物理原色と呼ば
れることがあるが、相加的な原色である赤、緑及び青を
夫々透過する３つのフィルタであってよい。これは、フ
ィールド順次の色情報が、特にフレーム平均作用を行な
わない場合、コンピュータで直接的に使うのに一層適し
た形である点で、有利である。フレーム平均作用を行な
う場合、これはフレームの記憶をどこかで必要とする
が、カラー・フィルタは、相加的な原色情報が、他の３
つの色応答のマトリクス作用によって導き出される様な
フィルタであってよい。この様な手順は周知であり、白
（又は純輝度）は選ばれた３つの色応答の内の１つであ
ってよい。この代りに、相加的な３原色の他に白を使っ
て、４色に基づいて処理を進めることが出来る。
れることがあるが、相加的な原色である赤、緑及び青を
夫々透過する３つのフィルタであってよい。これは、フ
ィールド順次の色情報が、特にフレーム平均作用を行な
わない場合、コンピュータで直接的に使うのに一層適し
た形である点で、有利である。フレーム平均作用を行な
う場合、これはフレームの記憶をどこかで必要とする
が、カラー・フィルタは、相加的な原色情報が、他の３
つの色応答のマトリクス作用によって導き出される様な
フィルタであってよい。この様な手順は周知であり、白
（又は純輝度）は選ばれた３つの色応答の内の１つであ
ってよい。この代りに、相加的な３原色の他に白を使っ
て、４色に基づいて処理を進めることが出来る。
【００２９】ビデオ・カメラに色補正フィルタを備え
て、コンピュータで行なう必要のある測色調整の規模を
減らすことが出来る。熟練したオペレータが色補正を行
なう手助けとして、写真フィルムからカラー焼付けを行
なう時に使われるのと同様な手順で、ビデオ・カメラが
そのビデオ出力信号を、分割スクリーン・カラー・ビデ
オ・モニタの半スクリーンの一方に供給し、その残り半
分のスクリーンには、視野が重なる様にして、衛星写真
又は空中写真から取出した像データを供給することが出
来る。重なり合う視野の夫々半スクリーンの図にある色
は、半スクリーンの図に於ける輝度レベルが同様になる
様に分割スクリーン・ビデオ信号の直流ペデスタルを調
節し、最善の色補正フィルタを選ぶことにより、オペレ
ータが釣合いをとることが出来る。更に、たゞの半スク
リーンの代りに、多重セグメント分割スクリーンを使う
ことにより、色合せを更に容易にすることが出来る。カ
ラー・フィルムの変動、並びに場面の基準光源の色温度
の変動の様な、位置に無関係な像に於ける色の変動を補
償するのには、光学的な色合せが役立つ。場面の基準光
源の色温度は、例えば撮影する地形の上の煙、スモッグ
又はもやの為、或いは頭上に雲が被さっている為に、変
動することがある。一層著しい色誤差の補正を光学的に
行なうと、その後でコンピュータによって行なわれる測
色補正が色相の誤差を招く惧れが減少する。光学的な視
野全体にわたって一様な色補正をする色補正フィルタを
単に使った場合の問題は、それによる色補正が、適正な
色補正は場所に無関係であると云う仮定に頼っているこ
とであるが、普通はそうはならないことである。
て、コンピュータで行なう必要のある測色調整の規模を
減らすことが出来る。熟練したオペレータが色補正を行
なう手助けとして、写真フィルムからカラー焼付けを行
なう時に使われるのと同様な手順で、ビデオ・カメラが
そのビデオ出力信号を、分割スクリーン・カラー・ビデ
オ・モニタの半スクリーンの一方に供給し、その残り半
分のスクリーンには、視野が重なる様にして、衛星写真
又は空中写真から取出した像データを供給することが出
来る。重なり合う視野の夫々半スクリーンの図にある色
は、半スクリーンの図に於ける輝度レベルが同様になる
様に分割スクリーン・ビデオ信号の直流ペデスタルを調
節し、最善の色補正フィルタを選ぶことにより、オペレ
ータが釣合いをとることが出来る。更に、たゞの半スク
リーンの代りに、多重セグメント分割スクリーンを使う
ことにより、色合せを更に容易にすることが出来る。カ
ラー・フィルムの変動、並びに場面の基準光源の色温度
の変動の様な、位置に無関係な像に於ける色の変動を補
償するのには、光学的な色合せが役立つ。場面の基準光
源の色温度は、例えば撮影する地形の上の煙、スモッグ
又はもやの為、或いは頭上に雲が被さっている為に、変
動することがある。一層著しい色誤差の補正を光学的に
行なうと、その後でコンピュータによって行なわれる測
色補正が色相の誤差を招く惧れが減少する。光学的な視
野全体にわたって一様な色補正をする色補正フィルタを
単に使った場合の問題は、それによる色補正が、適正な
色補正は場所に無関係であると云う仮定に頼っているこ
とであるが、普通はそうはならないことである。
【００３０】空中及び衛星カメラから得られた全てのカ
ラー・ビデオ・データを相加的な３原色で表わすこと
は、コンピュータの助けを借りて測色補正をすること、
空中カメラから発した（ＡＣＯ）像の間の重ね継ぎ、及
び空中カメラ像と衛星カメラからの全体像との整合（マ
ッチング）を簡単にすることが出来る。その簡単化の効
果は、大部分が、像処理工程の間、像をスクリーンに表
示するコンピュータ／オペレータのインターフェース動
作を実施する場合に現れる。何れも実際の物理的な光学
系を持つ相加的な原色に対して、処理が進められる。
ラー・ビデオ・データを相加的な３原色で表わすこと
は、コンピュータの助けを借りて測色補正をすること、
空中カメラから発した（ＡＣＯ）像の間の重ね継ぎ、及
び空中カメラ像と衛星カメラからの全体像との整合（マ
ッチング）を簡単にすることが出来る。その簡単化の効
果は、大部分が、像処理工程の間、像をスクリーンに表
示するコンピュータ／オペレータのインターフェース動
作を実施する場合に現れる。何れも実際の物理的な光学
系を持つ相加的な原色に対して、処理が進められる。
【００３１】空中及び衛星カメラから発するカラー・ビ
デオ・データが、この代りにＹ．Ｉ．Ｑ座標で表わされ
る場合、空中及び衛星カメラから発するカラー・ビデオ
・データの処理を完了して地形マップを形成するまで、
ＡＣＯ像のＩ及びＱ成分はＡＣＯ像はＹ成分に対してサ
ブサンプリングをすべきではない。Ｉ及びＱのサブサン
プルが地形マップの拡がり全体にわたって適切な間隔に
なる様に、サブサンプリングを遅らせるべきである。
デオ・データが、この代りにＹ．Ｉ．Ｑ座標で表わされ
る場合、空中及び衛星カメラから発するカラー・ビデオ
・データの処理を完了して地形マップを形成するまで、
ＡＣＯ像のＩ及びＱ成分はＡＣＯ像はＹ成分に対してサ
ブサンプリングをすべきではない。Ｉ及びＱのサブサン
プルが地形マップの拡がり全体にわたって適切な間隔に
なる様に、サブサンプリングを遅らせるべきである。
【００３２】ＡＣＯ像に関する全てのカラー・ビデオ・
データを相加的な３原色で表わすことにより、色の空間
的なサブサンプリングを行なうことが出来ない時、コン
ピュータのメモリに対する記憶条件を縮小することが出
来る。公知の様に、相加的な原色Ｒ．Ｇ．Ｂは、輝度に
対する夫々の寄与に基づいて強度分解能を持つ様に標本
化することが出来る。赤原色データに要求されるビット
分解能は、緑原色データに要求されるものより小さく、
青原色データに要求されるビット分解能は更に小さい。
アナログ・ビデオ信号をディジタル化する工程５で使わ
れるアナログ・ディジタル変換装置は、典型的にはフラ
ッシュ・コンバータと呼ばれる形式である。アナログ・
ディジタル変換の前に、ビデオ・カメラからのアナログ
・ビデオ信号のガンマ補正を行なう。ビデオ・カメラ及
びアナログ・ディジタル変換装置を含む装置は、空中写
真像をディジタル記録する工程６を実施する助けとなる
フレーム捕捉装置を含むのが普通である。
データを相加的な３原色で表わすことにより、色の空間
的なサブサンプリングを行なうことが出来ない時、コン
ピュータのメモリに対する記憶条件を縮小することが出
来る。公知の様に、相加的な原色Ｒ．Ｇ．Ｂは、輝度に
対する夫々の寄与に基づいて強度分解能を持つ様に標本
化することが出来る。赤原色データに要求されるビット
分解能は、緑原色データに要求されるものより小さく、
青原色データに要求されるビット分解能は更に小さい。
アナログ・ビデオ信号をディジタル化する工程５で使わ
れるアナログ・ディジタル変換装置は、典型的にはフラ
ッシュ・コンバータと呼ばれる形式である。アナログ・
ディジタル変換の前に、ビデオ・カメラからのアナログ
・ビデオ信号のガンマ補正を行なう。ビデオ・カメラ及
びアナログ・ディジタル変換装置を含む装置は、空中写
真像をディジタル記録する工程６を実施する助けとなる
フレーム捕捉装置を含むのが普通である。
【００３３】ディジタル化した写真データをコンピュー
タに送込む工程７の後、空中写真像及び衛星写真像を共
通の空間基準フレームに対して関係づける工程８がコン
ピュータで実施される。像の強度レベルを正規化する工
程９がコンピュータで実施され、この工程９は、工程８
が完了した後に完了するが、図１の流れ図に示す様に、
その後に続く代りに、工程８の一部分と重なっていても
よい。地形マップとして役立つ複合像を発生する最後の
工程１０で、コンピュータが、衛星カメラ像からの比較
的低い空間周波数成分を空中写真像から形成されたモザ
イク形の像の比較的高い空間周波数成分と組合せる。地
形マップとして役立つ複合像を発生する最後の工程１０
の有利な部分工程として、着色地形マップの記述をＹ，
Ｉ，Ｑ座標に変換し、そのＩ及びＱ成分の像部分は、直
交する両方の走査方向で、そのＹ成分の像部分に対して
サブサンプリングする。
タに送込む工程７の後、空中写真像及び衛星写真像を共
通の空間基準フレームに対して関係づける工程８がコン
ピュータで実施される。像の強度レベルを正規化する工
程９がコンピュータで実施され、この工程９は、工程８
が完了した後に完了するが、図１の流れ図に示す様に、
その後に続く代りに、工程８の一部分と重なっていても
よい。地形マップとして役立つ複合像を発生する最後の
工程１０で、コンピュータが、衛星カメラ像からの比較
的低い空間周波数成分を空中写真像から形成されたモザ
イク形の像の比較的高い空間周波数成分と組合せる。地
形マップとして役立つ複合像を発生する最後の工程１０
の有利な部分工程として、着色地形マップの記述をＹ，
Ｉ，Ｑ座標に変換し、そのＩ及びＱ成分の像部分は、直
交する両方の走査方向で、そのＹ成分の像部分に対して
サブサンプリングする。
【００３４】工程１１で、工程１０によって発生された
複合像の成分色フィールドを記述するディジタル信号
が、ディジタル電磁記録テープ又はディスクの様なディ
ジタル記録媒質にディジタル記録される。工程１２で、
ディジタル記録した複合像を、その上で飛行シミュレー
ションを行なった地形の多角形モデルに対する生地とし
て写像すべき地形マップとして、飛行シミュレータで使
う。工程１０で、着色地形マップの記述をＹ，Ｉ，Ｑ座
標に変換し、そのＩ及びＱ成分の像部分を直交する両方
の走査方向で、Ｙ成分の像部分に対してサブサンプリン
グすると、地形マップをディジタル記録する工程１１で
記録しなければならないディジタル・サンプルの数が減
少する。工程１２の地形マップを使うと、各々の飛行シ
ミュレータで着色地形マップをＹ，Ｉ，Ｑ座標に変換す
る必要がない。
複合像の成分色フィールドを記述するディジタル信号
が、ディジタル電磁記録テープ又はディスクの様なディ
ジタル記録媒質にディジタル記録される。工程１２で、
ディジタル記録した複合像を、その上で飛行シミュレー
ションを行なった地形の多角形モデルに対する生地とし
て写像すべき地形マップとして、飛行シミュレータで使
う。工程１０で、着色地形マップの記述をＹ，Ｉ，Ｑ座
標に変換し、そのＩ及びＱ成分の像部分を直交する両方
の走査方向で、Ｙ成分の像部分に対してサブサンプリン
グすると、地形マップをディジタル記録する工程１１で
記録しなければならないディジタル・サンプルの数が減
少する。工程１２の地形マップを使うと、各々の飛行シ
ミュレータで着色地形マップをＹ，Ｉ，Ｑ座標に変換す
る必要がない。
【００３５】空中写真像及び衛星カメラ像を共通の空間
基準フレームに対して関係づける工程８は、基本的な２
つの方式の一方又は両方に従って実施する。両方の方式
の目的は同じである。即ち、カメラの角度並びに像から
の遠近による歪み効果を除去すると共に、場合によって
はカメラの光学的な歪みによる歪み効果をも除去するこ
とである。衛星カメラ像の場合、センサ装置の特異性に
よる歪みがあれば、それも除去することが望ましい。
基準フレームに対して関係づける工程８は、基本的な２
つの方式の一方又は両方に従って実施する。両方の方式
の目的は同じである。即ち、カメラの角度並びに像から
の遠近による歪み効果を除去すると共に、場合によって
はカメラの光学的な歪みによる歪み効果をも除去するこ
とである。衛星カメラ像の場合、センサ装置の特異性に
よる歪みがあれば、それも除去することが望ましい。
【００３６】図２は、空中写真像及び衛星写真像を共通
の空間基準フレームに対して再標本化する手順のフロー
チャートであり、この手順は自動偏位修正工程１９を使
う。空中写真像及び衛星写真像を共通の空間基準フレー
ムに対して関係づける為にどちらの方式を使うにして
も、コンピュータのメモリをアクセスする工程１３で、
その時々にコンピュータのメモリから読取った像データ
が、像内の１組の「制御点」を確認する予備工程１４で
解析される。こう云う制御点は、普通は、像の特徴と、
地上の対応する点の間の確認の形にするのが普通であ
る。典型的には、ユーザは、ビデオ・モニタに表示され
る像内の特徴を確認し、それを（合衆国内の区域に対す
る合衆国沿岸及び測地測量地図の様な）地図上の１点と
合せる。この確認は、ビデオ・モニタを見るオペレータ
が、マウスの様な割出し装置を使って、ビデオ・モニタ
上の確認された特徴の位置をコンピュータに知らせるこ
とによって行なうことが出来る。このマウスが、スクリ
ーン上の矢印の場所（又は１組の並進可能なスクリーン
上の十字線の交点の場所）を制御すると共に、確認され
た特徴がビデオ・モニタのスクリーン上でぴったり合っ
た時に、押すと「カチッ」と音のする押し釦を持ってい
る。一旦この確認が行なわれたら、コンピュータに入力
する為、その点の緯度、経度及び高度を求める工程１５
を行なう。ある点に対しては、これはオペレータが自分
の地図から確認したデータを入力することによって行な
うことが出来る。
の空間基準フレームに対して再標本化する手順のフロー
チャートであり、この手順は自動偏位修正工程１９を使
う。空中写真像及び衛星写真像を共通の空間基準フレー
ムに対して関係づける為にどちらの方式を使うにして
も、コンピュータのメモリをアクセスする工程１３で、
その時々にコンピュータのメモリから読取った像データ
が、像内の１組の「制御点」を確認する予備工程１４で
解析される。こう云う制御点は、普通は、像の特徴と、
地上の対応する点の間の確認の形にするのが普通であ
る。典型的には、ユーザは、ビデオ・モニタに表示され
る像内の特徴を確認し、それを（合衆国内の区域に対す
る合衆国沿岸及び測地測量地図の様な）地図上の１点と
合せる。この確認は、ビデオ・モニタを見るオペレータ
が、マウスの様な割出し装置を使って、ビデオ・モニタ
上の確認された特徴の位置をコンピュータに知らせるこ
とによって行なうことが出来る。このマウスが、スクリ
ーン上の矢印の場所（又は１組の並進可能なスクリーン
上の十字線の交点の場所）を制御すると共に、確認され
た特徴がビデオ・モニタのスクリーン上でぴったり合っ
た時に、押すと「カチッ」と音のする押し釦を持ってい
る。一旦この確認が行なわれたら、コンピュータに入力
する為、その点の緯度、経度及び高度を求める工程１５
を行なう。ある点に対しては、これはオペレータが自分
の地図から確認したデータを入力することによって行な
うことが出来る。
【００３７】世界のある地域では、ＤＭＡ（国防地図
局）又はその他の供給源から得られるコンピュータで読
取可能なファイルの形をした地形マップを利用すること
が出来る。こう云うファイルをコンピュータの適当なソ
フトウエアと共に使うと、点の緯度、経度及び高度に関
する完全な情報が容易に利用出来るまで、制御点を確立
する工程１５がかなり簡単になる。１つの空中写真像毎
に２つ又は更に多くの「制御」点を確認することが好ま
しく、これに対応する「制御」点を確認することが出来
る。
局）又はその他の供給源から得られるコンピュータで読
取可能なファイルの形をした地形マップを利用すること
が出来る。こう云うファイルをコンピュータの適当なソ
フトウエアと共に使うと、点の緯度、経度及び高度に関
する完全な情報が容易に利用出来るまで、制御点を確立
する工程１５がかなり簡単になる。１つの空中写真像毎
に２つ又は更に多くの「制御」点を確認することが好ま
しく、これに対応する「制御」点を確認することが出来
る。
【００３８】この他に工程１５の手順を実施する方法と
して、コンピュータの助けを借りて、適当な装置を用い
て地図の内容をコンピュータにトレースし、コンピュー
タに、地図からのある点の緯度、経度及び高度に関する
情報と地図を作るのに使われる投影方法に関する情報を
供給することが出来る。その後、コンピュータは空間的
な補間又は外挿サブルーチンにより、制御点として考慮
すべき他の特徴の緯度及び経度を決定することが出来
る。こう云う他の特徴の高度は、立体写真から描いた像
をコンピュータで解析することによって求めることが出
来る。
して、コンピュータの助けを借りて、適当な装置を用い
て地図の内容をコンピュータにトレースし、コンピュー
タに、地図からのある点の緯度、経度及び高度に関する
情報と地図を作るのに使われる投影方法に関する情報を
供給することが出来る。その後、コンピュータは空間的
な補間又は外挿サブルーチンにより、制御点として考慮
すべき他の特徴の緯度及び経度を決定することが出来
る。こう云う他の特徴の高度は、立体写真から描いた像
をコンピュータで解析することによって求めることが出
来る。
【００３９】オペレータは、重畳された投影テレビジョ
ン像を発生する為の投影テレビジョン装置の様な適当な
ビデオ観察装置を用いて、ビデオ・カメラ像を比較する
ことにより、工程１３の一部分として、コンピュータの
メモリからアクセスされた像の間の連係点を確認する工
程１６に参加することも出来る。地上制御点と連係点の
間の違いは、次の通りである。地上制御点は、像の特徴
と地上の本物との対応関係であるが、連係点は対の像の
間の像の特徴の間の対応関係である。像の特徴を合せる
為に（場合によってはある像の反らせを用いて）仮想の
ラスタ走査を用いる相関方法を使って、コンピュータに
よって連係点を自動的に確認する研究がなされている。
然し、制御点を確立する為に、像の特徴をマップの特徴
と自動的に合せることは、ずっと困難であり、この点で
は余り研究がなされていない。
ン像を発生する為の投影テレビジョン装置の様な適当な
ビデオ観察装置を用いて、ビデオ・カメラ像を比較する
ことにより、工程１３の一部分として、コンピュータの
メモリからアクセスされた像の間の連係点を確認する工
程１６に参加することも出来る。地上制御点と連係点の
間の違いは、次の通りである。地上制御点は、像の特徴
と地上の本物との対応関係であるが、連係点は対の像の
間の像の特徴の間の対応関係である。像の特徴を合せる
為に（場合によってはある像の反らせを用いて）仮想の
ラスタ走査を用いる相関方法を使って、コンピュータに
よって連係点を自動的に確認する研究がなされている。
然し、制御点を確立する為に、像の特徴をマップの特徴
と自動的に合せることは、ずっと困難であり、この点で
は余り研究がなされていない。
【００４０】自動偏位修正方法では、像領域の地形デー
タに関する情報と共に、センサの形式（カメラのモデ
ル）に関する情報を必要とするから、パラメータ式カメ
ラ・モデルを特定する予備工程１７がある。例えば、普
通のフレーム・カメラでは、モデルは、カメラの焦点で
ある点から平面（焦平面）への投影である。「カメラ・
パラメータ」は、カメラの場所と向き、カメラの焦点距
離（又は倍率）及び主点からの画素のずれの様なもので
ある。主点は、カメラの軸線と焦平面との交点を表わす
像内の点である。カメラの軸線は、焦平面の中心を通
り、焦平面に対して法線方向又は垂直に伸びる線であ
る。工程１７で特定されたパラメータ式カメラ・モデル
が判り、そして工程１５で求められた制御点が判ってい
ることが、それから像を抽出する為の写真を撮影する空
中カメラの緯度、経度、高度及び指向方向に関するパラ
メータの様なカメラ・モデル・パラメータを決定する工
程１８を実施するのに必要である。この情報が空中写真
を撮影する時に記録されゝば、その方が簡単であるが、
空中写真で得られた像から導き出すことが出来る。
タに関する情報と共に、センサの形式（カメラのモデ
ル）に関する情報を必要とするから、パラメータ式カメ
ラ・モデルを特定する予備工程１７がある。例えば、普
通のフレーム・カメラでは、モデルは、カメラの焦点で
ある点から平面（焦平面）への投影である。「カメラ・
パラメータ」は、カメラの場所と向き、カメラの焦点距
離（又は倍率）及び主点からの画素のずれの様なもので
ある。主点は、カメラの軸線と焦平面との交点を表わす
像内の点である。カメラの軸線は、焦平面の中心を通
り、焦平面に対して法線方向又は垂直に伸びる線であ
る。工程１７で特定されたパラメータ式カメラ・モデル
が判り、そして工程１５で求められた制御点が判ってい
ることが、それから像を抽出する為の写真を撮影する空
中カメラの緯度、経度、高度及び指向方向に関するパラ
メータの様なカメラ・モデル・パラメータを決定する工
程１８を実施するのに必要である。この情報が空中写真
を撮影する時に記録されゝば、その方が簡単であるが、
空中写真で得られた像から導き出すことが出来る。
【００４１】ＳＴＥＲＥＯＳＹＳの様なプログラムを使
って、地形の区域の立体写真から出発して、コンピュー
タによって、地形の一部分の高度に関する情報を抽出す
ることが出来る。この手順の外観は、Ｍ．Ｊ．ハナーの
下記の論文から得られる。スタンフォード大学コンピュ
ータ・サイアンス・デパートメント報告ＳＴＡＮ−ＣＳ
−７４−４３８、１９７４年７月、博士論文「立体像に
於ける区域のコンピュータによる釣合わせ」、 プロシーディングズ：イメージ・アンダースタンディン
グ・ワークショップ、カレッジ・パーグ、ＭＤ、１９４
０年４月号、第２０１頁乃至２０８頁所載の「ブートス
トラップ・ステレオ」、 ＳＲＩ国際人口知能センター技術記録３４２、１９８４
年１０月号所載の「ＳＲＩのベースライン・ステレオ方
式の説明」、 ＳＲＩ国際人口知能センター技術報告３６５、１９８５
年１０月号所載の「ＳＴＥＲＥＯＳＹＳ対他のステレオ
方式の評価」、 ＳＲＩ国際人口知能センター技術報告３６６、１９８５
年１０月号所載の「ステレオへの挑戦のデータベー
ス」。
って、地形の区域の立体写真から出発して、コンピュー
タによって、地形の一部分の高度に関する情報を抽出す
ることが出来る。この手順の外観は、Ｍ．Ｊ．ハナーの
下記の論文から得られる。スタンフォード大学コンピュ
ータ・サイアンス・デパートメント報告ＳＴＡＮ−ＣＳ
−７４−４３８、１９７４年７月、博士論文「立体像に
於ける区域のコンピュータによる釣合わせ」、 プロシーディングズ：イメージ・アンダースタンディン
グ・ワークショップ、カレッジ・パーグ、ＭＤ、１９４
０年４月号、第２０１頁乃至２０８頁所載の「ブートス
トラップ・ステレオ」、 ＳＲＩ国際人口知能センター技術記録３４２、１９８４
年１０月号所載の「ＳＲＩのベースライン・ステレオ方
式の説明」、 ＳＲＩ国際人口知能センター技術報告３６５、１９８５
年１０月号所載の「ＳＴＥＲＥＯＳＹＳ対他のステレオ
方式の評価」、 ＳＲＩ国際人口知能センター技術報告３６６、１９８５
年１０月号所載の「ステレオへの挑戦のデータベー
ス」。
【００４２】１組の地上制御点が与えられた場合、最小
自乗のパラメータはめ合せ過程により、カメラの他の位
置パラメータが決定される。これは、バージニア州のジ
・アメリカ・ソサイアティ・オブ・フォトグラメトリか
ら１９８０年に出版された「マニアル・オブ・フォトグ
ラメトリ」第４版の第２章に全て記載されている。連係
点と共に地上制御点を使って、幾つかのカメラのパラメ
ータを一度に決定することも可能である。
自乗のパラメータはめ合せ過程により、カメラの他の位
置パラメータが決定される。これは、バージニア州のジ
・アメリカ・ソサイアティ・オブ・フォトグラメトリか
ら１９８０年に出版された「マニアル・オブ・フォトグ
ラメトリ」第４版の第２章に全て記載されている。連係
点と共に地上制御点を使って、幾つかのカメラのパラメ
ータを一度に決定することも可能である。
【００４３】一旦制御点及び連係点が決定され、カメラ
のパラメータが決定されたら、自動偏位修正工程１９を
実施して、像の正射投影を計算することが出来る。正射
投影は、真上から見た像を、平面に対して平行に投影し
た時の表示である。自動偏位修正工程１９によって再標
本化された標本化データ像が、空中写真像及び衛星写真
像を共通の空間基準フレームに再写像する手順の最後の
工程２０で、コンピュータのメモリに記憶される。
のパラメータが決定されたら、自動偏位修正工程１９を
実施して、像の正射投影を計算することが出来る。正射
投影は、真上から見た像を、平面に対して平行に投影し
た時の表示である。自動偏位修正工程１９によって再標
本化された標本化データ像が、空中写真像及び衛星写真
像を共通の空間基準フレームに再写像する手順の最後の
工程２０で、コンピュータのメモリに記憶される。
【００４４】図３は、カラー像の正射投影を計算する工
程１９の部分的な工程を示すフローチャートであり、こ
の工程は、単純な三角関係に従った動作を実施すること
を基本とする命令を持つプログラムを用いて、各々の原
色に対して分離出来る様に実施される。図４はコンピュ
ータがこう云う部分工程を実施することに伴う投影の幾
何学的な関係を示す略図である。カメラＣはその前壁に
単純なピンホール・レンズＬを持ち、その後壁に沿って
実像平面ＲＩＰを持ち、この後壁の上に光センサの焦点
平面配列が設けられると云うモデルとして示してある。
カメラの光軸ＯＡは実像平面ＲＩＰに対して法線方向で
あり、ピンホール・レンズＬを通る。収斂レンズや、カ
メラの後壁の弯曲等に対処する為のこの単純なモデルか
らの食違いは光学技術者がよく知る所である。
程１９の部分的な工程を示すフローチャートであり、こ
の工程は、単純な三角関係に従った動作を実施すること
を基本とする命令を持つプログラムを用いて、各々の原
色に対して分離出来る様に実施される。図４はコンピュ
ータがこう云う部分工程を実施することに伴う投影の幾
何学的な関係を示す略図である。カメラＣはその前壁に
単純なピンホール・レンズＬを持ち、その後壁に沿って
実像平面ＲＩＰを持ち、この後壁の上に光センサの焦点
平面配列が設けられると云うモデルとして示してある。
カメラの光軸ＯＡは実像平面ＲＩＰに対して法線方向で
あり、ピンホール・レンズＬを通る。収斂レンズや、カ
メラの後壁の弯曲等に対処する為のこの単純なモデルか
らの食違いは光学技術者がよく知る所である。
【００４５】図３のフローチャートに戻って説明する
と、特定の色成分の像の自動偏位修正を実施するサブル
ーチンに入る部分工程１９０の後、選ばれた地上座標系
内で地形ＴＲ上の新しい点（ｘ，ｙ）を選ぶ部分工程１
９１が続く。部分工程１９１の後に、点（ｘ，ｙ）の高
度を決定して、地上座標系内の点（ｘ，ｙ，ｚ）を定め
る部分工程１９２が続く。カメラ・モデルを考慮して、
点（ｘ，ｙ，ｚ）がカメラの実像平面ＲＩＰのどこに結
像するかを計算する部分工程１９３が実行される。
と、特定の色成分の像の自動偏位修正を実施するサブル
ーチンに入る部分工程１９０の後、選ばれた地上座標系
内で地形ＴＲ上の新しい点（ｘ，ｙ）を選ぶ部分工程１
９１が続く。部分工程１９１の後に、点（ｘ，ｙ）の高
度を決定して、地上座標系内の点（ｘ，ｙ，ｚ）を定め
る部分工程１９２が続く。カメラ・モデルを考慮して、
点（ｘ，ｙ，ｚ）がカメラの実像平面ＲＩＰのどこに結
像するかを計算する部分工程１９３が実行される。
【００４６】地上の点（ｘ，ｙ，ｚ）が像内の点（ｕ，
ｖ）に対応するとする。点（ｕ，ｖ）は非整数（ｕ，
ｖ）像座標で表わされるとする。像内の整数座標は、カ
メラＣの後壁上の実像平面ＲＩＰに配置される実際の光
センサの中心に対応する。次に、像内の点（ｕ，Ｖ）に
関連する問題の原色に対する光センサの応答を決定する
部分工程１９４を実施する。部分工程１９４は、ｕ及び
ｖの両方が整数でなければ、点（ｕ，ｖ）に一番近い整
数座標を持つ、実像平面ＲＩＰ内の点にある光センサの
応答の間の補間を必要とする。
ｖ）に対応するとする。点（ｕ，ｖ）は非整数（ｕ，
ｖ）像座標で表わされるとする。像内の整数座標は、カ
メラＣの後壁上の実像平面ＲＩＰに配置される実際の光
センサの中心に対応する。次に、像内の点（ｕ，Ｖ）に
関連する問題の原色に対する光センサの応答を決定する
部分工程１９４を実施する。部分工程１９４は、ｕ及び
ｖの両方が整数でなければ、点（ｕ，ｖ）に一番近い整
数座標を持つ、実像平面ＲＩＰ内の点にある光センサの
応答の間の補間を必要とする。
【００４７】部分工程１９４で光線の投影の計算を簡単
にする為に役に立つ仮構は、光センサの配列が、実像平
面ＲＩＰからピンホール・レンズまでの距離に等しい様
な、ピンホール・レンズからの距離の所で、光軸ＯＡに
対して垂直に、虚像平面ＶＩＰ内に位置を置換えたもの
と見なすことである。この様に位置を置換えることに伴
って、光センサの場所を記述するｕ，ｖ座標を反転す
る。全ての光線の投影は、地上の点（ｘ，ｙ，ｚ）か
ら、ピンホール・レンズＬが配置されている点に対する
ものであり、虚像平面ＶＩＰ内の点（−ｕ，−ｖ）を通
る。
にする為に役に立つ仮構は、光センサの配列が、実像平
面ＲＩＰからピンホール・レンズまでの距離に等しい様
な、ピンホール・レンズからの距離の所で、光軸ＯＡに
対して垂直に、虚像平面ＶＩＰ内に位置を置換えたもの
と見なすことである。この様に位置を置換えることに伴
って、光センサの場所を記述するｕ，ｖ座標を反転す
る。全ての光線の投影は、地上の点（ｘ，ｙ，ｚ）か
ら、ピンホール・レンズＬが配置されている点に対する
ものであり、虚像平面ＶＩＰ内の点（−ｕ，−ｖ）を通
る。
【００４８】次の部分工程１９５で、点（ｕ，ｖ）に関
連するセンサの応答は、像内の点（ｕ，ｖ）に対応する
地上の点（ｘ，ｙ，ｚ）に帰するものとする。ｘ，ｙの
整数座標を持つ全ての点（ｘ，ｙ）が選ばれたかどうか
を判定する部分工程９６を次に実施する。そうなってい
なければ、サブルーチンはループ状に部分工程１９１に
戻って、選ばれた特定の色成分の像内で見える点に対応
する各々の整数点（ｘ，ｙ）に対して前述の手順を繰返
し、ｕ，ｖ座標系とｘ，ｙ座標系の間の等角写像を発生
する。部分工程１９６で、ｘ，ｙ整数座標を持つ全ての
点（ｘ，ｙ）が選ばれたと判定されると、選ばれた特定
の色成分の像に対するサブルーチンから出て行く部分工
程１９７を実施する。この後、新しく選ばれた特定の色
成分の像に対してこのサブルーチンに再び入ってもよい
し、或いは自動偏位修正手順によって、全ての色成分の
像が再標本化されていれば、コンピュータは、カラー像
の正射投影を計算する工程１９が完了したと判定するこ
とが出来る。自動偏位修正を行なう時、全ての像を共通
の基準座標の組（例えば、画素が所定の共通の目盛を持
ち、ｘ整数座標が整合し、ｙ整数座標が整合する）に自
動偏位修正するのが適切である。
連するセンサの応答は、像内の点（ｕ，ｖ）に対応する
地上の点（ｘ，ｙ，ｚ）に帰するものとする。ｘ，ｙの
整数座標を持つ全ての点（ｘ，ｙ）が選ばれたかどうか
を判定する部分工程９６を次に実施する。そうなってい
なければ、サブルーチンはループ状に部分工程１９１に
戻って、選ばれた特定の色成分の像内で見える点に対応
する各々の整数点（ｘ，ｙ）に対して前述の手順を繰返
し、ｕ，ｖ座標系とｘ，ｙ座標系の間の等角写像を発生
する。部分工程１９６で、ｘ，ｙ整数座標を持つ全ての
点（ｘ，ｙ）が選ばれたと判定されると、選ばれた特定
の色成分の像に対するサブルーチンから出て行く部分工
程１９７を実施する。この後、新しく選ばれた特定の色
成分の像に対してこのサブルーチンに再び入ってもよい
し、或いは自動偏位修正手順によって、全ての色成分の
像が再標本化されていれば、コンピュータは、カラー像
の正射投影を計算する工程１９が完了したと判定するこ
とが出来る。自動偏位修正を行なう時、全ての像を共通
の基準座標の組（例えば、画素が所定の共通の目盛を持
ち、ｘ整数座標が整合し、ｙ整数座標が整合する）に自
動偏位修正するのが適切である。
【００４９】きのこ形衛星カメラ又は空中分割カメラか
らの像の自動偏位修正を行なう時、自動偏位修正手順の
工程１９３は、線形光センサ配列及び正射投影線に関す
る限り、２次元ではなく１次元で実行する。正射投影手
順の別の変形は、像を球面座標系に写像する別の投影工
程とそれを組合せて、地表面の多角形モデルに使う球の
表面の一部分に地形マップの生地の写像を実施すること
である。
らの像の自動偏位修正を行なう時、自動偏位修正手順の
工程１９３は、線形光センサ配列及び正射投影線に関す
る限り、２次元ではなく１次元で実行する。正射投影手
順の別の変形は、像を球面座標系に写像する別の投影工
程とそれを組合せて、地表面の多角形モデルに使う球の
表面の一部分に地形マップの生地の写像を実施すること
である。
【００５０】自動偏位修正手順では、空中写真像の再標
本化は、共通の空間基準フレームに於けるその分解能
（例えばｍ／画素で測定する）は、衛星の像の分解能の
２の整数べき数倍となる様に行なう。これによって、一
層低い空間周波数レベルに於ける空中カメラから発した
（ＡＣＯ）像のピラミッド変換の再標本化密度が、衛星
カメラから発した（ＳＣＯ）像のピラミッド変換のそれ
に対応する。空中写真及びＳＣＯ像の重ね継ぎによって
形成されたモザイク形の像を全体的な大きさが同じにな
る様に刈込むと、分解能が対応する様な夫々のピラミッ
ド変換のレベルは大きさが対応する。
本化は、共通の空間基準フレームに於けるその分解能
（例えばｍ／画素で測定する）は、衛星の像の分解能の
２の整数べき数倍となる様に行なう。これによって、一
層低い空間周波数レベルに於ける空中カメラから発した
（ＡＣＯ）像のピラミッド変換の再標本化密度が、衛星
カメラから発した（ＳＣＯ）像のピラミッド変換のそれ
に対応する。空中写真及びＳＣＯ像の重ね継ぎによって
形成されたモザイク形の像を全体的な大きさが同じにな
る様に刈込むと、分解能が対応する様な夫々のピラミッ
ド変換のレベルは大きさが対応する。
【００５１】像を１組の空間座標に写像する為に、自動
偏位修正の代りに相当規模の反らしを使うことが出来
る。この反らしの背後にある考えは、「制御点」が出来
るだけ厳密に一直線上に揃う様に、像に対してある数学
的に定義された変換を適用することである。像が互いに
よく揃う様に、一方又は両方の像を反らせることによ
り、対の像を整合させることが可能である。この代り
に、各々の像を個別に反らせて、緯度／経度又は直交す
る局部的なデカルト座標の格子と正確に合う様にしても
よい。
偏位修正の代りに相当規模の反らしを使うことが出来
る。この反らしの背後にある考えは、「制御点」が出来
るだけ厳密に一直線上に揃う様に、像に対してある数学
的に定義された変換を適用することである。像が互いに
よく揃う様に、一方又は両方の像を反らせることによ
り、対の像を整合させることが可能である。この代り
に、各々の像を個別に反らせて、緯度／経度又は直交す
る局部的なデカルト座標の格子と正確に合う様にしても
よい。
【００５２】反らしには種々の方法がある。１つの方法
は、歪みを多項式モデルで表わすことである。例えば、
このモデル方式は次の式によって表わすことが出来る。 ｄｘ＝ｆ１（ｘ，ｙ） ｄｙ＝ｆ２（ｘ，ｙ） こゝでｆ１及びｆ２は多項式関数であり、ｘ及びｙは像
内の１点の座標であり、ｄｘ，ｄｙはこの点に加えるべ
き歪みである。像全体に１つの多項式を適用する代り
に、ｆ１及びｆ２が複数個の異なる多項式の重ね継ぎで
あってよい。別の反らせ関数が、ＩＥＥＥトランザクシ
ョンズ・オン・ジオサイアンス・アンド・リモート・セ
ンシング誌、第２６巻第１号（１９８８年１月号）、第
６０頁乃至第６４頁所載のＡ．ゴシュタスピの論文「幾
何学的な歪みを持つ像の整合」に記載されている。
は、歪みを多項式モデルで表わすことである。例えば、
このモデル方式は次の式によって表わすことが出来る。 ｄｘ＝ｆ１（ｘ，ｙ） ｄｙ＝ｆ２（ｘ，ｙ） こゝでｆ１及びｆ２は多項式関数であり、ｘ及びｙは像
内の１点の座標であり、ｄｘ，ｄｙはこの点に加えるべ
き歪みである。像全体に１つの多項式を適用する代り
に、ｆ１及びｆ２が複数個の異なる多項式の重ね継ぎで
あってよい。別の反らせ関数が、ＩＥＥＥトランザクシ
ョンズ・オン・ジオサイアンス・アンド・リモート・セ
ンシング誌、第２６巻第１号（１９８８年１月号）、第
６０頁乃至第６４頁所載のＡ．ゴシュタスピの論文「幾
何学的な歪みを持つ像の整合」に記載されている。
【００５３】反らせを補助的に利用して、自動偏位修正
後の、空中カメラから発した（ＡＣＯ）像の画素位置を
摂動させ、こう云う像を互いに、並びに衛星カメラから
発した（ＳＣＯ）像データを出発点として発生された自
動偏位修正像と一層よく合せることが出来る。種々の像
を、それらが共有する空間座標系に変換した時、像の選
ばれた部分を、地形マップとして使うのに適した複合像
に組合せる手順に論議を進めることが出来る。衛星カメ
ラ像は、その一部分の上に雲がかゝりがちであり、こう
云う雲は強度の強い白領域として現れる。可能であれ
ば、全体として、介在する雲のない地形の全ての部分を
示す様な衛星カメラ像をコンピュータのメモリから読取
り、共通の空間基準フレームに関係づける。この結果得
られた正射投影をコンピュータのメモリに書込んで戻
す。これは図１の手順の工程７及び８に従って行なわれ
る。
後の、空中カメラから発した（ＡＣＯ）像の画素位置を
摂動させ、こう云う像を互いに、並びに衛星カメラから
発した（ＳＣＯ）像データを出発点として発生された自
動偏位修正像と一層よく合せることが出来る。種々の像
を、それらが共有する空間座標系に変換した時、像の選
ばれた部分を、地形マップとして使うのに適した複合像
に組合せる手順に論議を進めることが出来る。衛星カメ
ラ像は、その一部分の上に雲がかゝりがちであり、こう
云う雲は強度の強い白領域として現れる。可能であれ
ば、全体として、介在する雲のない地形の全ての部分を
示す様な衛星カメラ像をコンピュータのメモリから読取
り、共通の空間基準フレームに関係づける。この結果得
られた正射投影をコンピュータのメモリに書込んで戻
す。これは図１の手順の工程７及び８に従って行なわれ
る。
【００５４】図５は、雲のない複合衛星カメラ像を発生
する手順を示すフローチャートである。この手順は、コ
ンピュータのメモリに記憶された個々の衛星カメラ像の
正射投影をアクセスする工程２１を含む。コンピュータ
を用いた画素毎に実施される像処理で、この手順の工程
は普通は、コンピュータのメモリから像データの継続的
な読取を行ない、像データを処理し、処理済みの像デー
タをコンピュータのメモリに書込んで戻すことを含むの
が普通である。
する手順を示すフローチャートである。この手順は、コ
ンピュータのメモリに記憶された個々の衛星カメラ像の
正射投影をアクセスする工程２１を含む。コンピュータ
を用いた画素毎に実施される像処理で、この手順の工程
は普通は、コンピュータのメモリから像データの継続的
な読取を行ない、像データを処理し、処理済みの像デー
タをコンピュータのメモリに書込んで戻すことを含むの
が普通である。
【００５５】コンピュータのメモリに記憶される衛星像
の個々の正射投影の画素は、Ｒ，Ｇ，Ｂ色座標で記述す
ることが出来る。こゝでＲ，Ｇ及びＢは相加的な原色成
分である。衛星像の個々の正射投影をＹ，Ｉ，Ｑ色座標
で表わす対応する記述を発生する工程２２が実施される
が、これは画素の記述をＲ，Ｇ，Ｂの色座標からＹ，
Ｉ，Ｑへ変換することを必要とする。衛星カメラ・デー
タがＲ，Ｇ，Ｂ，Ｗの４色形式で供給され、白（Ｗ）
が、輝度Ｙに対応する原色である場合、工程２２を完了
する為には、各々の画素のＩ及びＱ座標だけを計算すれ
ばよい。コンピュータのメモリに記憶される衛星カメラ
・データが既にＹ，Ｉ，Ｑ座標であれば、勿論工程２２
は省略する。
の個々の正射投影の画素は、Ｒ，Ｇ，Ｂ色座標で記述す
ることが出来る。こゝでＲ，Ｇ及びＢは相加的な原色成
分である。衛星像の個々の正射投影をＹ，Ｉ，Ｑ色座標
で表わす対応する記述を発生する工程２２が実施される
が、これは画素の記述をＲ，Ｇ，Ｂの色座標からＹ，
Ｉ，Ｑへ変換することを必要とする。衛星カメラ・デー
タがＲ，Ｇ，Ｂ，Ｗの４色形式で供給され、白（Ｗ）
が、輝度Ｙに対応する原色である場合、工程２２を完了
する為には、各々の画素のＩ及びＱ座標だけを計算すれ
ばよい。コンピュータのメモリに記憶される衛星カメラ
・データが既にＹ，Ｉ，Ｑ座標であれば、勿論工程２２
は省略する。
【００５６】図６は、各画素に対する色データをＲ，
Ｇ，Ｂ色座標からＹ，Ｉ，Ｑ色座標へ変換する周知のカ
ラー・マトリクス方程式を示す。測色法を知る人であれ
ば承知している様に、相加的な原色をどの様に特定する
かに応じて、幾分異なる方程式を使うことが出来る。衛
星カメラによって発生された像にある雲を記述する画素
は、振幅の大きいＹ成分と振幅の小さいＩ及びＱ成分と
を有する。こう云う画素は、図５のフローチャートに示
す手順の工程２３で、それに対するＹ＝０、Ｉ＝０及び
Ｑ＝０である様な黒の画素に置換えられ、白の雲を黒に
反転した像がコンピュータのメモリに記憶される。衛星
カメラ像には放射分析の歪みが余りない。即ち、像の対
応する要素の間の強度差は夫々の像に於ける要素の位置
に略無関係であり、従って、図５のフローチャートに示
す手順の工程２４で、黒以外の重なる領域に於けるヒス
トグラムを等化することにより、衛星カメラ像の間の強
度差を抑圧することが出来る。
Ｇ，Ｂ色座標からＹ，Ｉ，Ｑ色座標へ変換する周知のカ
ラー・マトリクス方程式を示す。測色法を知る人であれ
ば承知している様に、相加的な原色をどの様に特定する
かに応じて、幾分異なる方程式を使うことが出来る。衛
星カメラによって発生された像にある雲を記述する画素
は、振幅の大きいＹ成分と振幅の小さいＩ及びＱ成分と
を有する。こう云う画素は、図５のフローチャートに示
す手順の工程２３で、それに対するＹ＝０、Ｉ＝０及び
Ｑ＝０である様な黒の画素に置換えられ、白の雲を黒に
反転した像がコンピュータのメモリに記憶される。衛星
カメラ像には放射分析の歪みが余りない。即ち、像の対
応する要素の間の強度差は夫々の像に於ける要素の位置
に略無関係であり、従って、図５のフローチャートに示
す手順の工程２４で、黒以外の重なる領域に於けるヒス
トグラムを等化することにより、衛星カメラ像の間の強
度差を抑圧することが出来る。
【００５７】続く工程２５で、こうして処理されたＹ，
Ｉ，Ｑ色形式の衛星像が、地球の同じ領域を示す同じ様
に処理された他の衛星像の各々の対応するブロックと比
較する為、ブロックに分割される。例えば、像は、解析
の為、１６画素×１６画素のブロックに分割することが
出来る。比較されるブロックの内、Ｙ成分が最大の１つ
が、衛星カメラの全体図（以下“ＳＣＯ”像と呼ぶ）に
基づいて複合像内の正しいブロックを表わす最善として
選ばれる。これは、それが雲の頂きを記述する画素又は
地表の雲（又はその他）の影を記述する画素ではないか
らである。衛星カメラ像の選ばれたブロックを重ね継ぎ
する方法は、空中写真から得られた像について述べたも
のと同様である。ＳＣＯ像のＹ，Ｉ，Ｑ成分とＳＣＯ像
の対応するＲ，Ｇ，Ｂ成分の両方をコンピュータのメモ
リに保存することが有用である。
Ｉ，Ｑ色形式の衛星像が、地球の同じ領域を示す同じ様
に処理された他の衛星像の各々の対応するブロックと比
較する為、ブロックに分割される。例えば、像は、解析
の為、１６画素×１６画素のブロックに分割することが
出来る。比較されるブロックの内、Ｙ成分が最大の１つ
が、衛星カメラの全体図（以下“ＳＣＯ”像と呼ぶ）に
基づいて複合像内の正しいブロックを表わす最善として
選ばれる。これは、それが雲の頂きを記述する画素又は
地表の雲（又はその他）の影を記述する画素ではないか
らである。衛星カメラ像の選ばれたブロックを重ね継ぎ
する方法は、空中写真から得られた像について述べたも
のと同様である。ＳＣＯ像のＹ，Ｉ，Ｑ成分とＳＣＯ像
の対応するＲ，Ｇ，Ｂ成分の両方をコンピュータのメモ
リに保存することが有用である。
【００５８】今述べた方法又はその他の方法によって作
成されたＳＣＯ像は、準備しようとする地形マップの低
い空間周波数成分の良好な推定値になる。この地形マッ
プの低い空間周波数成分は、空中カメラから発した像と
共通の中間範囲空間周波数の１つ又は更に多くのオクタ
ーブを、その上側の空間周波数側の端に含むと想定され
る。好ましくは何オクターブかだけ、ＳＣＯ像のＲ，
Ｇ，Ｂ成分及びＳＣＯ像の対応するＹ，Ｉ，Ｑ成分を帯
域フィルタ作用にかけて、この中央空間周波数帯を隔離
することが有用である。ＳＣＯ像のＲ，Ｇ，Ｂ成分の中
央周波数帯は、自動偏位修正後の空中カメラから発した
（ＡＣＯ）像の色をそれに対して調節する基準になる。
ＳＣＯ像のＩ及びＱ成分の中央空間周波数帯は、色相の
角度の記述となるものを計算する為のデータとなり、こ
の記述を、自動偏位修正後のＡＣＯ像の色をＳＣＯ像の
色と対応する様に調節する時の助けとして、自動偏位修
正後のＡＣＯ像の色相の角度を表わす記述に対して比較
することが出来る。ＳＣＯ像のＹ成分の中央空間周波数
帯は、ＡＣＯ像から得られた地形マップの高い空間周波
数成分をＳＣＯ像から得られた低い空間周波数成分と一
緒にする際に、それに対してＡＣＯ像のＹ成分の中央空
間周波数帯を等化する為の基準になる。
成されたＳＣＯ像は、準備しようとする地形マップの低
い空間周波数成分の良好な推定値になる。この地形マッ
プの低い空間周波数成分は、空中カメラから発した像と
共通の中間範囲空間周波数の１つ又は更に多くのオクタ
ーブを、その上側の空間周波数側の端に含むと想定され
る。好ましくは何オクターブかだけ、ＳＣＯ像のＲ，
Ｇ，Ｂ成分及びＳＣＯ像の対応するＹ，Ｉ，Ｑ成分を帯
域フィルタ作用にかけて、この中央空間周波数帯を隔離
することが有用である。ＳＣＯ像のＲ，Ｇ，Ｂ成分の中
央周波数帯は、自動偏位修正後の空中カメラから発した
（ＡＣＯ）像の色をそれに対して調節する基準になる。
ＳＣＯ像のＩ及びＱ成分の中央空間周波数帯は、色相の
角度の記述となるものを計算する為のデータとなり、こ
の記述を、自動偏位修正後のＡＣＯ像の色をＳＣＯ像の
色と対応する様に調節する時の助けとして、自動偏位修
正後のＡＣＯ像の色相の角度を表わす記述に対して比較
することが出来る。ＳＣＯ像のＹ成分の中央空間周波数
帯は、ＡＣＯ像から得られた地形マップの高い空間周波
数成分をＳＣＯ像から得られた低い空間周波数成分と一
緒にする際に、それに対してＡＣＯ像のＹ成分の中央空
間周波数帯を等化する為の基準になる。
【００５９】これから説明する手順で、Ｒ，Ｇ，Ｂ及び
Ｙ，Ｉ，Ｑ座標の両方を発生して使うことが出来るが、
各組の座標で記述した像データを発生して、先に進むこ
とは必要ではない。最終的な地形マップはＹ，Ｉ，Ｑ座
標で表わすのが一番よいから、別の形式の任意の像デー
タをＹ，Ｉ，Ｑ座標に変換した後、その後の全ての動作
（ＡＣＯ像の重ね継ぎを含む）をＹ，Ｉ，Ｑ座標だけで
実施することを選ぶことが出来る。この代りに、前に述
べた理由で、それを表わすのに最もよいＹ，Ｉ，Ｑ座標
に変換することを除いて、地形マップが完了する点ま
で、Ｒ，Ｇ，Ｂ座標だけでこの後の全ての動作（ＡＣＯ
像の重ね継ぎを含む）を実施することを選んでもよい。
Ｙ，Ｉ，Ｑ座標の両方を発生して使うことが出来るが、
各組の座標で記述した像データを発生して、先に進むこ
とは必要ではない。最終的な地形マップはＹ，Ｉ，Ｑ座
標で表わすのが一番よいから、別の形式の任意の像デー
タをＹ，Ｉ，Ｑ座標に変換した後、その後の全ての動作
（ＡＣＯ像の重ね継ぎを含む）をＹ，Ｉ，Ｑ座標だけで
実施することを選ぶことが出来る。この代りに、前に述
べた理由で、それを表わすのに最もよいＹ，Ｉ，Ｑ座標
に変換することを除いて、地形マップが完了する点ま
で、Ｒ，Ｇ，Ｂ座標だけでこの後の全ての動作（ＡＣＯ
像の重ね継ぎを含む）を実施することを選んでもよい。
【００６０】それを表わすのに最もよいＹ，Ｉ，Ｑ座標
に変換することを除いて、地形マップが完了する点ま
で、更に別の色成分系を使うことを選んでもよい。例え
ば、この様な別の系としては、Ｙ、Ｉ／Ｙ及びＱ／Ｙを
用いる系、Ｙ、Ｒ／Ｙ、Ｇ／Ｙ及びＢ／Ｙを用いる系、
又は色相及び彩度情報を記録する為のカラー・テーブル
・アドレスとＹを用い、ピラミッド変換及び逆ピラミッ
ド変換の計算はＹに対してだけ行なえばよい様な系であ
ってよい。
に変換することを除いて、地形マップが完了する点ま
で、更に別の色成分系を使うことを選んでもよい。例え
ば、この様な別の系としては、Ｙ、Ｉ／Ｙ及びＱ／Ｙを
用いる系、Ｙ、Ｒ／Ｙ、Ｇ／Ｙ及びＢ／Ｙを用いる系、
又は色相及び彩度情報を記録する為のカラー・テーブル
・アドレスとＹを用い、ピラミッド変換及び逆ピラミッ
ド変換の計算はＹに対してだけ行なえばよい様な系であ
ってよい。
【００６１】図５のフローチャートでは、工程２６は、
複合衛星カメラ正射投影（即ち、ＳＣＯ像）の種々の色
成分のピラミッド変換を求めて、相異なる色成分像のオ
クターブ毎の空間周波数スペクトル解析を行なう。ＳＣ
Ｏ像の色成分のピラミッド変換の内、中央空間周波数帯
より低い部分は、それ以上オクターブ（又はラプラース
応答）に分解せず、残存ガウス応答として残す。
複合衛星カメラ正射投影（即ち、ＳＣＯ像）の種々の色
成分のピラミッド変換を求めて、相異なる色成分像のオ
クターブ毎の空間周波数スペクトル解析を行なう。ＳＣ
Ｏ像の色成分のピラミッド変換の内、中央空間周波数帯
より低い部分は、それ以上オクターブ（又はラプラース
応答）に分解せず、残存ガウス応答として残す。
【００６２】図５のフローチャートでは、工程２６の後
に、ＳＣＯ像のピラミッド変換の上側のオクターブを廃
棄する工程２７が続くものとして示してあり、こう云う
オクターブは地形を記述する減衰したエネルギを含んで
いる。その後、次に続く工程２８で、ＳＣＯ像に対する
ピラミッド変換の残りの部分がコンピュータのメモリに
記憶される。
に、ＳＣＯ像のピラミッド変換の上側のオクターブを廃
棄する工程２７が続くものとして示してあり、こう云う
オクターブは地形を記述する減衰したエネルギを含んで
いる。その後、次に続く工程２８で、ＳＣＯ像に対する
ピラミッド変換の残りの部分がコンピュータのメモリに
記憶される。
【００６３】実質的な重なりがある場合、図２の手順の
工程２０でコンピュータのメモリに記憶された空中カメ
ラから発した（ＡＣＯ）像の正射投影は、モザイク形の
像を形成する様にそれらをはめ合せる前に、種々の方法
で刈取ることが出来る。重なり合う像の間の境界、即ち
重ね継ぎ手順で、この後、像をその境界で刈取ると云う
境界をどこに置くかを決定する為に使われる方式は、解
析の為、像を１６画素×１６画素のブロックに分割する
ことから始められる。２つ又は更に多くの自動偏位修正
像で、あるブロックが見える場合、選ばれるブロックの
図は、そのブロックが主点に最も近い図である。その理
論は、像の中心の近くでは、歪みがそれ程ひどくないと
云うことである。自動偏位修正像が希望する程ぴったり
と揃わない場合、若干の反らしに頼ってもよい。
工程２０でコンピュータのメモリに記憶された空中カメ
ラから発した（ＡＣＯ）像の正射投影は、モザイク形の
像を形成する様にそれらをはめ合せる前に、種々の方法
で刈取ることが出来る。重なり合う像の間の境界、即ち
重ね継ぎ手順で、この後、像をその境界で刈取ると云う
境界をどこに置くかを決定する為に使われる方式は、解
析の為、像を１６画素×１６画素のブロックに分割する
ことから始められる。２つ又は更に多くの自動偏位修正
像で、あるブロックが見える場合、選ばれるブロックの
図は、そのブロックが主点に最も近い図である。その理
論は、像の中心の近くでは、歪みがそれ程ひどくないと
云うことである。自動偏位修正像が希望する程ぴったり
と揃わない場合、若干の反らしに頼ってもよい。
【００６４】刈取りの後、刈取りをしたＡＣＯ像から、
地形マップの高い空間周波数成分を確保することは、多
数の方法によって行なうことが出来る。１つの方法は、
夫々の像の強度を調節する手間をかけずに、ＡＣＯ像を
モザイク形に単に組立てることである。この方法に従う
時、モザイク形の像を形成する様に突合せにすることが
出来る様に刈取った像の間の縁に反って、色が合わない
傾向がある。モザイク形の像を形成する様にそれらを突
合せる前に、単に像を刈取る代りに、重なり合う２つの
像を記述する像データが利用し得ると云う事実を活用し
て、像の間に何等かの滑かな移行を施すことにより、こ
の合わないずれがそれ程目立たなくなる様にすることが
出来る。当然考えられる方式は、カラー像の３つの色成
分のサンプルに対して補間関数を用いて、境界の両側に
伸びる帯の範囲内で、一方の像から別の像への線形の移
行の様な何等かの滑かな移行を施すことである。都合の
悪いことに、実際には、この直接的な方法は、飛行シミ
ュレータの操縦席の占有者にとって、像の間の継目の目
立ちを満足に減少するものではない。
地形マップの高い空間周波数成分を確保することは、多
数の方法によって行なうことが出来る。１つの方法は、
夫々の像の強度を調節する手間をかけずに、ＡＣＯ像を
モザイク形に単に組立てることである。この方法に従う
時、モザイク形の像を形成する様に突合せにすることが
出来る様に刈取った像の間の縁に反って、色が合わない
傾向がある。モザイク形の像を形成する様にそれらを突
合せる前に、単に像を刈取る代りに、重なり合う２つの
像を記述する像データが利用し得ると云う事実を活用し
て、像の間に何等かの滑かな移行を施すことにより、こ
の合わないずれがそれ程目立たなくなる様にすることが
出来る。当然考えられる方式は、カラー像の３つの色成
分のサンプルに対して補間関数を用いて、境界の両側に
伸びる帯の範囲内で、一方の像から別の像への線形の移
行の様な何等かの滑かな移行を施すことである。都合の
悪いことに、実際には、この直接的な方法は、飛行シミ
ュレータの操縦席の占有者にとって、像の間の継目の目
立ちを満足に減少するものではない。
【００６５】色の不釣合いを減少する一般的に満足し得
る方法が、ＡＣＭトランザクションズ・オン・グラフィ
ックス誌、１９８３年１０月号、第２１７頁第２３６頁
所載のＰ．Ｊ．バート及びＥ．Ｈ．アーデルソンの論文
「像のモザイクに応用した多重分解能の重ね継ぎ」に記
載されている。この論文では、像の各々の色成分をオク
ターブ（即ち２対１の周波数範囲）と呼ばれる別々の周
波数帯に分割することを教えている。一方の像から別の
像への移行部での色の急激な変化は、全ての空間周波数
のオクターブで、縁の近くにリンギング・エネルギを生
ずる。リンギング効果は一層高い空間周波数のオクター
ブでは一層局在化し、振幅が一層大きくなる。バート・
アーデルソン方法を用いて、各々のオクターブ範囲の所
で像を別々に重ね継ぎし、像の相異なる空間周波数成分
では異なる割合で移行する様にする。この移行領域は、
高い空間周波数帯では一層幅が狭く、その幅は周波数帯
の空間周波数に反比例する。最後に、別々の周波数帯か
ら複合像を再生する。この方法は、飛行シミュレータの
操縦席の占有者に、像の間の継目が目立つ様にする空間
的な並びに放射分析上の（色の）不釣合いを最小限に抑
えると云う利点を有する。この方法は、色の不釣合いを
完全になくすものではなく、単にその移行を緩かにす
る。この移行部を低域フィルタにかけ、一層低い空間周
波数ではその効果が減少する様にするが、こう云う周波
数では色の不釣合いが持続する。
る方法が、ＡＣＭトランザクションズ・オン・グラフィ
ックス誌、１９８３年１０月号、第２１７頁第２３６頁
所載のＰ．Ｊ．バート及びＥ．Ｈ．アーデルソンの論文
「像のモザイクに応用した多重分解能の重ね継ぎ」に記
載されている。この論文では、像の各々の色成分をオク
ターブ（即ち２対１の周波数範囲）と呼ばれる別々の周
波数帯に分割することを教えている。一方の像から別の
像への移行部での色の急激な変化は、全ての空間周波数
のオクターブで、縁の近くにリンギング・エネルギを生
ずる。リンギング効果は一層高い空間周波数のオクター
ブでは一層局在化し、振幅が一層大きくなる。バート・
アーデルソン方法を用いて、各々のオクターブ範囲の所
で像を別々に重ね継ぎし、像の相異なる空間周波数成分
では異なる割合で移行する様にする。この移行領域は、
高い空間周波数帯では一層幅が狭く、その幅は周波数帯
の空間周波数に反比例する。最後に、別々の周波数帯か
ら複合像を再生する。この方法は、飛行シミュレータの
操縦席の占有者に、像の間の継目が目立つ様にする空間
的な並びに放射分析上の（色の）不釣合いを最小限に抑
えると云う利点を有する。この方法は、色の不釣合いを
完全になくすものではなく、単にその移行を緩かにす
る。この移行部を低域フィルタにかけ、一層低い空間周
波数ではその効果が減少する様にするが、こう云う周波
数では色の不釣合いが持続する。
【００６６】この発明では、ＡＣＯ像から形成されたモ
ザイクの一層低い空間周波数は、持続する色の不釣合り
成分と共に廃棄し、それをＳＣＯ像の一層低い空間周波
数に置換える。これは単に、ＡＣＯ像から形成されたモ
ザイクの低い方のオクターブを廃棄し、それをＳＣＯ像
の対応する低い方のオクターブに置換えることによって
行なうことが出来る。然し、特にＡＣＯ及びＳＣＯ像の
ガンマ補正が完全でない場合、この結果得られる地形マ
ップの外観には若干の不規則性が目につくことがある。
これから明細書では、図９について、空中カメラから得
られた像の比較的高い空間周波数成分を、衛星カメラか
ら得られた像の比較的低い空間周波数成分と融合させる
好ましい移行方法を説明する。
ザイクの一層低い空間周波数は、持続する色の不釣合り
成分と共に廃棄し、それをＳＣＯ像の一層低い空間周波
数に置換える。これは単に、ＡＣＯ像から形成されたモ
ザイクの低い方のオクターブを廃棄し、それをＳＣＯ像
の対応する低い方のオクターブに置換えることによって
行なうことが出来る。然し、特にＡＣＯ及びＳＣＯ像の
ガンマ補正が完全でない場合、この結果得られる地形マ
ップの外観には若干の不規則性が目につくことがある。
これから明細書では、図９について、空中カメラから得
られた像の比較的高い空間周波数成分を、衛星カメラか
ら得られた像の比較的低い空間周波数成分と融合させる
好ましい移行方法を説明する。
【００６７】図７は、ＡＣＯ及びＳＣＯ像を融合させる
上に概略的に述べた方法の工程を示すフローチャートで
ある。この手順の工程２９は、図２の自動偏位修正手順
の工程２０の間、コンピュータのメモリに記憶された再
標本化ＡＣＯ像をアクセスすることである。その後、工
程２９でアクセスされたＡＣＯ像の色成分のピラミッド
変換を発生する工程３０が続く。特定の色成分のサンプ
ルの各フィールドのピラミッド変換は、フィールドを空
間的な２次元で相次いで低域フィルタ作用にかけること
から始まり、各々の空間的な次元で各々の低域フィルタ
応答を２：１でサブサンプリングし、前の低域フィルタ
工程のサブサンプリングした応答から出発して、各々の
相次ぐ低域フィルタ工程を実施することによって、発生
することが出来る。この後、相次ぐ低域フィルタ工程の
応答を減算で組合せることによって、２次元帯域フィル
タ応答（これは「ラプラース」応答と呼ばれることもあ
る）が得られ、それが最後の低域フィルタ工程からの残
存低域フィルタ応答（これは「ガウス」剰余応答とも呼
ばれることがある）と合せて、完全なピラミッド・フィ
ルタ応答になる。オクターブ幅のラプラース応答は、像
の細部を含む高い空間周波数と、ＳＣＯ像にもあるそれ
程詳細でない情報を含む中位の空間周波数とに対してだ
け抽出する。オクターブ幅のラプラース応答を抽出した
後、一層低い空間周波数のガウス応答が残存する（各々
の空間的な次元に於けるガウス剰余応答の２：１のサブ
サンプリングは省略することが出来る）。工程３１で、
ＡＣＯ像のスペクトル成分がバート・アーデルソン方法
によって重ね継ぎされて、モザイク形の像の色成分のピ
ラミッド変換を形成する。図５の方法の工程２８の間に
コンピュータのメモリに記憶されていたＳＣＯ像の色成
分のピラミッド変換が、図７の方法の工程３２の間、コ
ンピュータのメモリからアクセスされる。
上に概略的に述べた方法の工程を示すフローチャートで
ある。この手順の工程２９は、図２の自動偏位修正手順
の工程２０の間、コンピュータのメモリに記憶された再
標本化ＡＣＯ像をアクセスすることである。その後、工
程２９でアクセスされたＡＣＯ像の色成分のピラミッド
変換を発生する工程３０が続く。特定の色成分のサンプ
ルの各フィールドのピラミッド変換は、フィールドを空
間的な２次元で相次いで低域フィルタ作用にかけること
から始まり、各々の空間的な次元で各々の低域フィルタ
応答を２：１でサブサンプリングし、前の低域フィルタ
工程のサブサンプリングした応答から出発して、各々の
相次ぐ低域フィルタ工程を実施することによって、発生
することが出来る。この後、相次ぐ低域フィルタ工程の
応答を減算で組合せることによって、２次元帯域フィル
タ応答（これは「ラプラース」応答と呼ばれることもあ
る）が得られ、それが最後の低域フィルタ工程からの残
存低域フィルタ応答（これは「ガウス」剰余応答とも呼
ばれることがある）と合せて、完全なピラミッド・フィ
ルタ応答になる。オクターブ幅のラプラース応答は、像
の細部を含む高い空間周波数と、ＳＣＯ像にもあるそれ
程詳細でない情報を含む中位の空間周波数とに対してだ
け抽出する。オクターブ幅のラプラース応答を抽出した
後、一層低い空間周波数のガウス応答が残存する（各々
の空間的な次元に於けるガウス剰余応答の２：１のサブ
サンプリングは省略することが出来る）。工程３１で、
ＡＣＯ像のスペクトル成分がバート・アーデルソン方法
によって重ね継ぎされて、モザイク形の像の色成分のピ
ラミッド変換を形成する。図５の方法の工程２８の間に
コンピュータのメモリに記憶されていたＳＣＯ像の色成
分のピラミッド変換が、図７の方法の工程３２の間、コ
ンピュータのメモリからアクセスされる。
【００６８】ＳＣＯ像、及び重ね継ぎされたＡＣＯ像か
ら形成されたモザイク形の像の夫々のエネルギ強度を正
規化する工程３３が、その空間周波数スペクトルを組合
せる工程３４の前の予備工程として実行される。組合さ
れたスペクトルは、ＳＣＯ像からの低い空間周波数のオ
クターブ、重ね継ぎされたＡＣＯ像から形成されたモザ
イク形の像の高い空間周波数のオクターブ、及び中位の
空間周波数のオクターブで構成される。こう云う中位の
空間周波数のオクターブは、ＳＣＯ像からもモザイク形
の像からもとれるが、図９について後で詳しく説明する
様に、ＳＣＯ像及びモザイク形の像の両方の補間によっ
て求めることが好ましい。組合せた空間周波数スペクト
ルに対して逆ピラミッド変換を実施する工程３５が地形
マップを発生し、それが図７の方法の工程３６で、コン
ピュータのメモリに記憶され、図１の方法の工程１１で
利用出来る様にする。
ら形成されたモザイク形の像の夫々のエネルギ強度を正
規化する工程３３が、その空間周波数スペクトルを組合
せる工程３４の前の予備工程として実行される。組合さ
れたスペクトルは、ＳＣＯ像からの低い空間周波数のオ
クターブ、重ね継ぎされたＡＣＯ像から形成されたモザ
イク形の像の高い空間周波数のオクターブ、及び中位の
空間周波数のオクターブで構成される。こう云う中位の
空間周波数のオクターブは、ＳＣＯ像からもモザイク形
の像からもとれるが、図９について後で詳しく説明する
様に、ＳＣＯ像及びモザイク形の像の両方の補間によっ
て求めることが好ましい。組合せた空間周波数スペクト
ルに対して逆ピラミッド変換を実施する工程３５が地形
マップを発生し、それが図７の方法の工程３６で、コン
ピュータのメモリに記憶され、図１の方法の工程１１で
利用出来る様にする。
【００６９】ＡＣＯとモザイク形の像の空間周波数帯
を、今述べた様に、工程３４で、対応するＳＣＯ像の空
間周波数帯（又は図９に示す様に両者の加重和）に置換
える前に、工程３３で、２つの像の空間周波数帯のエネ
ルギを正規化することが必要である。一般的に、これ
は、平均及び分散の点で、２つの周波数帯を釣合わせる
ことを意味する（これは、分散は、像の（非直流）エネ
ルギ成分として確認することが出来るから）。像のラプ
ラース成分（即ち、オクターブの周波数帯）の場合、周
波数帯の平均はゼロであり、従って、正規化では、２つ
の周波数帯の分散だけを等化すればよい。ガウス成分の
場合、平均と分散の両方を正規化することが必要であ
る。この正規化を行なう為、２つの帯域（一方は置換え
られもの、他方は置換わるもの）の各々の画素の平均及
び分散を計算することが最初に必要である。こう云う値
が、Ｎを像にある画素の数として、下に定義する平均μ
及び分散ｖである。
を、今述べた様に、工程３４で、対応するＳＣＯ像の空
間周波数帯（又は図９に示す様に両者の加重和）に置換
える前に、工程３３で、２つの像の空間周波数帯のエネ
ルギを正規化することが必要である。一般的に、これ
は、平均及び分散の点で、２つの周波数帯を釣合わせる
ことを意味する（これは、分散は、像の（非直流）エネ
ルギ成分として確認することが出来るから）。像のラプ
ラース成分（即ち、オクターブの周波数帯）の場合、周
波数帯の平均はゼロであり、従って、正規化では、２つ
の周波数帯の分散だけを等化すればよい。ガウス成分の
場合、平均と分散の両方を正規化することが必要であ
る。この正規化を行なう為、２つの帯域（一方は置換え
られもの、他方は置換わるもの）の各々の画素の平均及
び分散を計算することが最初に必要である。こう云う値
が、Ｎを像にある画素の数として、下に定義する平均μ
及び分散ｖである。
【００７０】
Ａ及びＢが２つの像成分であり、ＡをＢで置換えると仮
定している。μA 及びμ B を２つの像の夫々の平均と
し、ｖA 及びｖB を２つの像の夫々の平均とし、σ A 及
びσB を２つの像の標準偏差（分散の平方根）とする。
像成分Ａを像成分Ｂで置換える前に、像成分Ｂを像成分
Ｂに対して正規化して、像成分Ｂの平均及び分散が像成
分Ａの平均及び分散と等しくなる様にしなければならな
い。これが、下記の式に従って、画素毎に行なわれる。
この式でＢ′（ｉ，ｊ）が、像Ｂの画素（ｉ，ｊ）の正
規化された値である。
定している。μA 及びμ B を２つの像の夫々の平均と
し、ｖA 及びｖB を２つの像の夫々の平均とし、σ A 及
びσB を２つの像の標準偏差（分散の平方根）とする。
像成分Ａを像成分Ｂで置換える前に、像成分Ｂを像成分
Ｂに対して正規化して、像成分Ｂの平均及び分散が像成
分Ａの平均及び分散と等しくなる様にしなければならな
い。これが、下記の式に従って、画素毎に行なわれる。
この式でＢ′（ｉ，ｊ）が、像Ｂの画素（ｉ，ｊ）の正
規化された値である。
【００７１】
Ｂ′（ｉ，ｊ）＝［Ｂ（ｉ，ｊ）−μB ］・（σA ／σB ）＋μA
像成分Ａ及びＢが夫々ラプラース応答である場合、その
平均は何れもゼロの値であり、上に挙げた式は下記の一
層簡単な形になる。 Ｂ′（ｉ，ｊ）＝（σA ／σB ）Ｂ（ｉ，ｊ） 図８は図７の方法に代る、ＡＣＯ及びＳＣＯ像を融合さ
せる方法のフローチャートである。ＡＣＯ像が図８の方
法の工程３７の間にアクセスされ、その後にＡＣＯ像の
色成分のピラミッド変換を発生する工程３８と、重なる
領域でＡＣＯ像の強度レベルを等化する工程３９が続
く。
平均は何れもゼロの値であり、上に挙げた式は下記の一
層簡単な形になる。 Ｂ′（ｉ，ｊ）＝（σA ／σB ）Ｂ（ｉ，ｊ） 図８は図７の方法に代る、ＡＣＯ及びＳＣＯ像を融合さ
せる方法のフローチャートである。ＡＣＯ像が図８の方
法の工程３７の間にアクセスされ、その後にＡＣＯ像の
色成分のピラミッド変換を発生する工程３８と、重なる
領域でＡＣＯ像の強度レベルを等化する工程３９が続
く。
【００７２】全体的な輝度に関するＡＣＯ像の間の変動
は、フィルム速度の変動、像をフィルムのダイナミック
・レンジ内に保つ為の空中カメラ、又はこう云う原因の
種々の組合せによって導入されることのある露出の違い
から生ずる。更に、重なり領域でのＡＣＯ像の間の局部
的な変動が、ビネット効果、ｃｏｓ4 則効果、フィルタ
作用をする大気中での一層長い光路長、重なり合う像で
の局部的な光レベルが異なることによるフィルム露出の
相反法則の不成立又はこう云う原因の種々の組合せによ
って起ることがある。理想的な完全な等化手順は、大
体、ＡＣＯ像の間の全体的な輝度、色相及び彩度の誤差
をなくし、その後夫々のヒストグラムが、重なり合う領
域で隣りの像のヒストグラムと最もよく釣合うまで、局
部的な色の変動を調節するように像を処理する部分工程
で構成されるものである。低い空間周波数成分をＳＣＯ
像からの低い空間周波数成分と組合せる前に抑圧する様
な、モザイク形の像を発生するＡＣＯ像処理チェーンの
どこかで行なわなければならないＡＣＯ像の一層低い空
間周波数の残存ガウス応答を廃棄する工程は、ＡＣＯ像
の重なる領域での強度レベルを等化する工程で、全体的
な輝度、色相及び彩度の誤差をなくす部分工程を無関係
なものにする。
は、フィルム速度の変動、像をフィルムのダイナミック
・レンジ内に保つ為の空中カメラ、又はこう云う原因の
種々の組合せによって導入されることのある露出の違い
から生ずる。更に、重なり領域でのＡＣＯ像の間の局部
的な変動が、ビネット効果、ｃｏｓ4 則効果、フィルタ
作用をする大気中での一層長い光路長、重なり合う像で
の局部的な光レベルが異なることによるフィルム露出の
相反法則の不成立又はこう云う原因の種々の組合せによ
って起ることがある。理想的な完全な等化手順は、大
体、ＡＣＯ像の間の全体的な輝度、色相及び彩度の誤差
をなくし、その後夫々のヒストグラムが、重なり合う領
域で隣りの像のヒストグラムと最もよく釣合うまで、局
部的な色の変動を調節するように像を処理する部分工程
で構成されるものである。低い空間周波数成分をＳＣＯ
像からの低い空間周波数成分と組合せる前に抑圧する様
な、モザイク形の像を発生するＡＣＯ像処理チェーンの
どこかで行なわなければならないＡＣＯ像の一層低い空
間周波数の残存ガウス応答を廃棄する工程は、ＡＣＯ像
の重なる領域での強度レベルを等化する工程で、全体的
な輝度、色相及び彩度の誤差をなくす部分工程を無関係
なものにする。
【００７３】局在化する色の変動を調節する為の等化
は、多数の方法によって実施することが出来るが、その
幾つかゞ前掲カランの論文に記載されている。試行錯誤
の１つの方法は、夫々のヒストグラムが、像が重なる領
域で、隣りの像のヒストグラムと最もよく合うまで、一
連の勾配フィルタ応答で像を処理することである。これ
は、空中写真をビデオ信号に変換するのに使われるビデ
オ・カメラの光学系にシェーディング・フィルタを入れ
ると云う光学的なやり方に対し、電気的に相当する方式
である。像を勾配フィルタ応答で処理することは、その
像の各々の画素に、この勾配フィルタ応答に対する勾配
のピッチ及び方向のパラメータによって決定された夫々
の係数を乗ずることによって実施される。コンピュータ
が、各々の像の成分色の像に対するラプラース応答に逆
ピラミッド変換を実施して、各々のＡＣＯ像の各々の成
分色の像に対する夫々の高域フィルタ応答を求め、この
高域フィルタ作用にかけた成分束の像の画素に各々の勾
配フィルタ部分工程で夫々の係数を乗ずる様に構成する
ことが出来る。この様に等化を実施する時、更にコンピ
ュータが、高域フィルタにかけて等化した成分色の像に
ピラミッド変換を実施して、オクターブ幅のラプラース
応答を復元し、等化したＡＣＯ像を重ね継ぎしてモザイ
ク形の像の色成分のピラミッド変換を発生するこの後の
工程４０に備える。この代りに、ピラミッド変換は分配
形であるから、ラプラース応答を同じ勾配フィルタ関数
（適切に標本化したもの）によって個別に処理して、何
れもその像データを持つ様な領域に対し、１対の像のヒ
ストグラムの間に最善の符合を求めることが出来る。
は、多数の方法によって実施することが出来るが、その
幾つかゞ前掲カランの論文に記載されている。試行錯誤
の１つの方法は、夫々のヒストグラムが、像が重なる領
域で、隣りの像のヒストグラムと最もよく合うまで、一
連の勾配フィルタ応答で像を処理することである。これ
は、空中写真をビデオ信号に変換するのに使われるビデ
オ・カメラの光学系にシェーディング・フィルタを入れ
ると云う光学的なやり方に対し、電気的に相当する方式
である。像を勾配フィルタ応答で処理することは、その
像の各々の画素に、この勾配フィルタ応答に対する勾配
のピッチ及び方向のパラメータによって決定された夫々
の係数を乗ずることによって実施される。コンピュータ
が、各々の像の成分色の像に対するラプラース応答に逆
ピラミッド変換を実施して、各々のＡＣＯ像の各々の成
分色の像に対する夫々の高域フィルタ応答を求め、この
高域フィルタ作用にかけた成分束の像の画素に各々の勾
配フィルタ部分工程で夫々の係数を乗ずる様に構成する
ことが出来る。この様に等化を実施する時、更にコンピ
ュータが、高域フィルタにかけて等化した成分色の像に
ピラミッド変換を実施して、オクターブ幅のラプラース
応答を復元し、等化したＡＣＯ像を重ね継ぎしてモザイ
ク形の像の色成分のピラミッド変換を発生するこの後の
工程４０に備える。この代りに、ピラミッド変換は分配
形であるから、ラプラース応答を同じ勾配フィルタ関数
（適切に標本化したもの）によって個別に処理して、何
れもその像データを持つ様な領域に対し、１対の像のヒ
ストグラムの間に最善の符合を求めることが出来る。
【００７４】重なる領域でＡＣＯ像を記述するこうして
残されたオクターブ幅のラプラース応答の強度レベルを
等化することは、モザイク形の像に含める為に刈取った
時、像の縁での色のずれを減少する傾向があり、その為
各々のラプラース応答に入り込むリンギング・エネルギ
（像の間の階段形変化の成分としての）が少なくなる。
これは、飛行シミュレータの操縦席の占有者に対し、像
の間の継目が目につくのを更に減らすのに役立つ。ＡＣ
Ｏ像の等化に伴って起り得る問題は、モザイク形の像に
対するダイナミック・レンジを増加することが必要にな
る傾向があることであり、これはＡＣＯ像データのクリ
ップ作用を招く惧れがある。
残されたオクターブ幅のラプラース応答の強度レベルを
等化することは、モザイク形の像に含める為に刈取った
時、像の縁での色のずれを減少する傾向があり、その為
各々のラプラース応答に入り込むリンギング・エネルギ
（像の間の階段形変化の成分としての）が少なくなる。
これは、飛行シミュレータの操縦席の占有者に対し、像
の間の継目が目につくのを更に減らすのに役立つ。ＡＣ
Ｏ像の等化に伴って起り得る問題は、モザイク形の像に
対するダイナミック・レンジを増加することが必要にな
る傾向があることであり、これはＡＣＯ像データのクリ
ップ作用を招く惧れがある。
【００７５】重なる領域でＡＣＯ像の強度レベルを等化
する工程３９の後、モザイク形の像の色成分のピラミッ
ド変換を発生する為に、バート・アーデルソン方法に従
って等化したＡＣＯ像を重ね継ぎする工程４０を実施す
る。図５の方法の工程２８の間にコンピュータのメモリ
に記憶されたＳＣＯ像の色成分のピラミッド変換が、図
８の方法の工程４１の間、コンピュータのメモリからア
クセスされる。ＳＣＯ像及び重ね継ぎしたＡＣＯ像で形
成されたモザイク形の像の夫々のエネルギ強度を正規化
する工程４２が、その空間周波数スペクトルを組合せる
工程３８の前に実施される。この正規化手順は、モザイ
ク形の像に擬似的な人為効果として導入されるリンギン
グ・エネルギが減少することによって容易になる。組合
されたスペクトルは、ＳＣＯ像からの低空間周波数のオ
クターブと、重ね継ぎしたＡＣＯ像から形成されたモザ
イク形の像からの高空間周波数のオクターブと、中位の
空間周波数のオクターブとからなる。こう云う中位の空
間周波数のオクターブは、ＳＣＯ像からのものでもモザ
イク形の像からのものでもよいが、図９について後で詳
しく説明する様に、ＳＣＯ像及びモザイク形の像の両方
からの補間によって求めることが好ましい。組合せた空
間周波数スペクトルに対する逆ピラミッド変換を実施す
る工程４４が地形マップを発生する。これが図８の方法
の工程４５でコンピュータのメモリに記憶され、図１の
方法の工程１１で利用出来る様にされる。図９は、空中
カメラから得られた像の比較的高い空間周波数成分を衛
星カメラから得られた像の比較的低い空間周波数成分と
融合させる空間フィルタ方式を示す。この方式はＡＣＯ
像のモザイクをＳＣＯ像の全体図と最も滑かに混合す
る。ＳＣＯ像のピラミッド変換は、零次ラプラース応答
Ｌ0-SCO と、空間周波数が１オクターブ低い１次ラプラ
ース応答Ｌ1-SCO と、更に空間周波数が１オクターブ低
い２次ラプラース応答Ｌ2-SCO と、それより更に低い全
ての空間周波数で構成された残存ガウス応答ＧSCO とで
構成される。ＡＣＯ像の部分的なピラミッド変換は、零
次ラプラース応答Ｌ0-ACO と、空間周波数が１オクター
ブ低い１次ラプラース応答Ｌ1-ACO と、更に空間周波数
が１オクターブ低い２次ラプラース応答Ｌ2-ACO と、更
に空間周波数が１オクターブ低い３次ラプラース応答Ｌ
3-ACO とで構成される。（最も低い空間周波数で構成さ
れる残存ガウス応答ＧACO は、ＡＣＯ像のこの部分的な
ピラミッド変換では捨てられる。）組合せピラミッド変
換は、モザイク形の像のピラミッド変換の零次ラプラー
ス応答Ｌ0-ACO に対応する零次ラプラース応答に対応す
るＬ0 と、１次ラプラース応答Ｌ1 と、２次ラプラース
応答Ｌ2 と、３次ラプラース応答Ｌ3 と、ＳＣＯ像のピ
ラミッド変換の残存ガウス応答ＧSCO に対応する残存ガ
ウス応答Ｇとで構成される。モザイク形の像の１次ラプ
ラース応答Ｌ1-ACO と、ＳＣＯ像の零次ラプラース応答
Ｌ0-SCO との標本化密度は互いに対応する。モザイク形
の像の２次ラプラース応答Ｌ2-ACO と、ＳＣＯ像の１次
ラプラース応答Ｌ1-SCOとの標本化密度は互いに応答す
る。モザイク形の像の３次ラプラース応答Ｌ3-ACO とＳ
ＣＯ像の２次ラプラース応答Ｌ 2-SCO との標本化密度が
互いに対応する。ＳＣＯ像の零次ラプラース応答Ｌ0-SC
O とモザイク形の像の１次ラプラース応答Ｌ1-ACO とに
は、画素毎の加重加算で夫々１／３及び２／３の加重を
し、この加算によってＬ1 の画素サンプルを発生する。
ＳＣＯ像の１次ラプラース応答Ｌ1-SCO とモザイク形の
像の２次ラプラース応答Ｌ2-ACO とは画素毎の加重加算
で夫々１／２を加重し、この加算によってＬ2 の画素サ
ンプルを発生する。ＳＣＯ像の２次ラプラース応答Ｌ
2-SCO とモザイク形の像の３次ラプラース応答Ｌ3-ACO
とには画素毎の加重加算で、夫々２／３及び１／３を加
重し、この加算によってＬ3 の画素サンプルを発生す
る。組合せたピラミッド変換の中位の空間周波数にある
オクターブＬ1 ，Ｌ2 及びＬ3 は、空間周波数が高くな
るにつれて、モザイク形の像に対する依存性が優勢にな
る様なサンプルを含む様に、そして空間周波数が低くな
るにつれて、ＳＣＯ像に対する依存性が優勢になるサン
プルを含む様に、漸進的に加重される。組合せたピラミ
ッド変換の逆ピラミッド変換を発生することにより、地
形マップが発生される。
する工程３９の後、モザイク形の像の色成分のピラミッ
ド変換を発生する為に、バート・アーデルソン方法に従
って等化したＡＣＯ像を重ね継ぎする工程４０を実施す
る。図５の方法の工程２８の間にコンピュータのメモリ
に記憶されたＳＣＯ像の色成分のピラミッド変換が、図
８の方法の工程４１の間、コンピュータのメモリからア
クセスされる。ＳＣＯ像及び重ね継ぎしたＡＣＯ像で形
成されたモザイク形の像の夫々のエネルギ強度を正規化
する工程４２が、その空間周波数スペクトルを組合せる
工程３８の前に実施される。この正規化手順は、モザイ
ク形の像に擬似的な人為効果として導入されるリンギン
グ・エネルギが減少することによって容易になる。組合
されたスペクトルは、ＳＣＯ像からの低空間周波数のオ
クターブと、重ね継ぎしたＡＣＯ像から形成されたモザ
イク形の像からの高空間周波数のオクターブと、中位の
空間周波数のオクターブとからなる。こう云う中位の空
間周波数のオクターブは、ＳＣＯ像からのものでもモザ
イク形の像からのものでもよいが、図９について後で詳
しく説明する様に、ＳＣＯ像及びモザイク形の像の両方
からの補間によって求めることが好ましい。組合せた空
間周波数スペクトルに対する逆ピラミッド変換を実施す
る工程４４が地形マップを発生する。これが図８の方法
の工程４５でコンピュータのメモリに記憶され、図１の
方法の工程１１で利用出来る様にされる。図９は、空中
カメラから得られた像の比較的高い空間周波数成分を衛
星カメラから得られた像の比較的低い空間周波数成分と
融合させる空間フィルタ方式を示す。この方式はＡＣＯ
像のモザイクをＳＣＯ像の全体図と最も滑かに混合す
る。ＳＣＯ像のピラミッド変換は、零次ラプラース応答
Ｌ0-SCO と、空間周波数が１オクターブ低い１次ラプラ
ース応答Ｌ1-SCO と、更に空間周波数が１オクターブ低
い２次ラプラース応答Ｌ2-SCO と、それより更に低い全
ての空間周波数で構成された残存ガウス応答ＧSCO とで
構成される。ＡＣＯ像の部分的なピラミッド変換は、零
次ラプラース応答Ｌ0-ACO と、空間周波数が１オクター
ブ低い１次ラプラース応答Ｌ1-ACO と、更に空間周波数
が１オクターブ低い２次ラプラース応答Ｌ2-ACO と、更
に空間周波数が１オクターブ低い３次ラプラース応答Ｌ
3-ACO とで構成される。（最も低い空間周波数で構成さ
れる残存ガウス応答ＧACO は、ＡＣＯ像のこの部分的な
ピラミッド変換では捨てられる。）組合せピラミッド変
換は、モザイク形の像のピラミッド変換の零次ラプラー
ス応答Ｌ0-ACO に対応する零次ラプラース応答に対応す
るＬ0 と、１次ラプラース応答Ｌ1 と、２次ラプラース
応答Ｌ2 と、３次ラプラース応答Ｌ3 と、ＳＣＯ像のピ
ラミッド変換の残存ガウス応答ＧSCO に対応する残存ガ
ウス応答Ｇとで構成される。モザイク形の像の１次ラプ
ラース応答Ｌ1-ACO と、ＳＣＯ像の零次ラプラース応答
Ｌ0-SCO との標本化密度は互いに対応する。モザイク形
の像の２次ラプラース応答Ｌ2-ACO と、ＳＣＯ像の１次
ラプラース応答Ｌ1-SCOとの標本化密度は互いに応答す
る。モザイク形の像の３次ラプラース応答Ｌ3-ACO とＳ
ＣＯ像の２次ラプラース応答Ｌ 2-SCO との標本化密度が
互いに対応する。ＳＣＯ像の零次ラプラース応答Ｌ0-SC
O とモザイク形の像の１次ラプラース応答Ｌ1-ACO とに
は、画素毎の加重加算で夫々１／３及び２／３の加重を
し、この加算によってＬ1 の画素サンプルを発生する。
ＳＣＯ像の１次ラプラース応答Ｌ1-SCO とモザイク形の
像の２次ラプラース応答Ｌ2-ACO とは画素毎の加重加算
で夫々１／２を加重し、この加算によってＬ2 の画素サ
ンプルを発生する。ＳＣＯ像の２次ラプラース応答Ｌ
2-SCO とモザイク形の像の３次ラプラース応答Ｌ3-ACO
とには画素毎の加重加算で、夫々２／３及び１／３を加
重し、この加算によってＬ3 の画素サンプルを発生す
る。組合せたピラミッド変換の中位の空間周波数にある
オクターブＬ1 ，Ｌ2 及びＬ3 は、空間周波数が高くな
るにつれて、モザイク形の像に対する依存性が優勢にな
る様なサンプルを含む様に、そして空間周波数が低くな
るにつれて、ＳＣＯ像に対する依存性が優勢になるサン
プルを含む様に、漸進的に加重される。組合せたピラミ
ッド変換の逆ピラミッド変換を発生することにより、地
形マップが発生される。
【００７６】図１０は、この発明に従って発生された地
形マップを飛行シミュレータでどの様に利用するかを示
すフローチャートである。このシミュレータは、ディジ
タル・コンピュータと表示スクリーンとを含んでおり、
シミュレーションしている航空機の操縦席の窓から見た
視野を模擬するビデオをこのスクリーンに投影すること
が出来る。ディジタル記録された地形マップを飛行シミ
ュレータに送込む工程４６、及び飛行シミュレータのデ
ィジタル・コンピュータで、地表の多角形モデルを発生
する工程４７が、地形マップを多角形モデルに生地とし
て写像して、背景ビデオ信号を発生する工程４８の前に
ある。その後、飛行シミュレータのディジタル・コンピ
ュータが、背景ビデオ信号と共に前景の物体を記述する
ビデオ信号を非相加的に加算してモンタージュ・ビデオ
信号を発生する工程４９を実施する。工程４９の後、モ
ンタージュ・ビデオ信号に従って、飛行シミュレータの
操縦席の窓の視野を表わすスクリーンに、操縦席の窓か
ら見た操縦士の視野のシミュレーションを投影する工程
５０が続く。
形マップを飛行シミュレータでどの様に利用するかを示
すフローチャートである。このシミュレータは、ディジ
タル・コンピュータと表示スクリーンとを含んでおり、
シミュレーションしている航空機の操縦席の窓から見た
視野を模擬するビデオをこのスクリーンに投影すること
が出来る。ディジタル記録された地形マップを飛行シミ
ュレータに送込む工程４６、及び飛行シミュレータのデ
ィジタル・コンピュータで、地表の多角形モデルを発生
する工程４７が、地形マップを多角形モデルに生地とし
て写像して、背景ビデオ信号を発生する工程４８の前に
ある。その後、飛行シミュレータのディジタル・コンピ
ュータが、背景ビデオ信号と共に前景の物体を記述する
ビデオ信号を非相加的に加算してモンタージュ・ビデオ
信号を発生する工程４９を実施する。工程４９の後、モ
ンタージュ・ビデオ信号に従って、飛行シミュレータの
操縦席の窓の視野を表わすスクリーンに、操縦席の窓か
ら見た操縦士の視野のシミュレーションを投影する工程
５０が続く。
【００７７】特許請求の範囲では、複雑さを避けると共
に判り易くする為に、ある簡略した用語を用いている。
「像のピラミッド変換」と云った場合、それは成分色の
像のピラミッド変換（例えば、赤成分の像のピラミッド
変換、緑成分の像のピラミッド変換、及び赤成分の像の
ピラミッド変換、又は例えばＹ成分像のピラミッド変
換、Ｉ成分像のピラミッド変換及びＱ成分像のピラミッ
ド変換）を包括的に指すものと解されたい。「像のラプ
ラース成分」と云った場合、これは、その像の赤成分の
ラプラース成分、その像の緑成分のラプラース成分、及
びその像の青成分のラプラース成分の内、同じオクター
ブ内に入るものを包括的に指す言葉と解されたい。「像
の残存ガウス成分」と云った場合、これは、その像の赤
成分の残存ガウス成分と、その像の緑成分の残存ガウス
成分と、その像の青成分の残存ガウス成分との内、同じ
空間周波数帯域内に入るものを包括的に指す言葉と解さ
れたい。
に判り易くする為に、ある簡略した用語を用いている。
「像のピラミッド変換」と云った場合、それは成分色の
像のピラミッド変換（例えば、赤成分の像のピラミッド
変換、緑成分の像のピラミッド変換、及び赤成分の像の
ピラミッド変換、又は例えばＹ成分像のピラミッド変
換、Ｉ成分像のピラミッド変換及びＱ成分像のピラミッ
ド変換）を包括的に指すものと解されたい。「像のラプ
ラース成分」と云った場合、これは、その像の赤成分の
ラプラース成分、その像の緑成分のラプラース成分、及
びその像の青成分のラプラース成分の内、同じオクター
ブ内に入るものを包括的に指す言葉と解されたい。「像
の残存ガウス成分」と云った場合、これは、その像の赤
成分の残存ガウス成分と、その像の緑成分の残存ガウス
成分と、その像の青成分の残存ガウス成分との内、同じ
空間周波数帯域内に入るものを包括的に指す言葉と解さ
れたい。
【００７８】特許請求の範囲で云う「バート・アーデル
ソン手順」と云う言葉は、重ね継ぎすべき像のバート形
ピラミッド変換に特に適応した手順だけでなく、重ね継
ぎすべき像の他の形式のピラミッド変換に適応した対応
する手順をもその範囲内に含むものと解されたい。重ね
継ぎすべき像のピラミッド変換の各々のオクターブ範囲
で、像が別々に重ね継ぎされ、像の相異なる空間周波数
成分に対しては異なる割合で移行を行なわせる。この移
行領域は、高い空間周波数帯では一層狭く、その幅は帯
域の空間周波数に反比例する。
ソン手順」と云う言葉は、重ね継ぎすべき像のバート形
ピラミッド変換に特に適応した手順だけでなく、重ね継
ぎすべき像の他の形式のピラミッド変換に適応した対応
する手順をもその範囲内に含むものと解されたい。重ね
継ぎすべき像のピラミッド変換の各々のオクターブ範囲
で、像が別々に重ね継ぎされ、像の相異なる空間周波数
成分に対しては異なる割合で移行を行なわせる。この移
行領域は、高い空間周波数帯では一層狭く、その幅は帯
域の空間周波数に反比例する。
【図１】この発明に従って地形マップを発生する方法を
示すフローチャート。
示すフローチャート。
【図２】空中写真像及び衛星写真像を共通の空間基準フ
レームに対して再標本化する手順を示すフローチャート
で、この手順はこう云う像の自動偏位修正を行なう工程
を含む。
レームに対して再標本化する手順を示すフローチャート
で、この手順はこう云う像の自動偏位修正を行なう工程
を含む。
【図３】像の正射投影を計算する為に、像の成分色の各
々に対して分離し得る様に行なわれる自動偏位修正工程
の部分工程を示すフローチャート。
々に対して分離し得る様に行なわれる自動偏位修正工程
の部分工程を示すフローチャート。
【図４】自動偏位修正工程の部分工程を実施する為に、
コンピュータが実施する投影の線図。
コンピュータが実施する投影の線図。
【図５】衛星カメラによって求められた個々の全体図の
像を重畳する様な、雲に覆われていない地球の地形の全
体図の複合像を発生する方法を示すフローチャート。
像を重畳する様な、雲に覆われていない地球の地形の全
体図の複合像を発生する方法を示すフローチャート。
【図６】画素の色データをＲ，Ｇ，Ｂ色座標からＹ，
Ｉ，Ｑ色座標へ変換する為の色マトリクス方程式を表す
図。
Ｉ，Ｑ色座標へ変換する為の色マトリクス方程式を表す
図。
【図７】衛星カメラ・データから形成された、雲に覆わ
れていない地球の地形の全体図の複合像を空中カメラ写
真から求められた細部と組合せる相異なる方法を示すフ
ローチャート。
れていない地球の地形の全体図の複合像を空中カメラ写
真から求められた細部と組合せる相異なる方法を示すフ
ローチャート。
【図８】衛星カメラ・データから形成された、雲に覆わ
れていない地球の地形の全体図の複合像を空中カメラ写
真から求められた細部と組合せる相異なる方法を示すフ
ローチャート。
れていない地球の地形の全体図の複合像を空中カメラ写
真から求められた細部と組合せる相異なる方法を示すフ
ローチャート。
【図９】空中カメラから求められた像の比較的高い空間
周波数成分を衛星カメラから求められた像の比較的低い
空間周波数成分と融合させる為に使われる空間フィルタ
方式を示す線図。
周波数成分を衛星カメラから求められた像の比較的低い
空間周波数成分と融合させる為に使われる空間フィルタ
方式を示す線図。
【図１０】この発明に従って発生した地形マップを飛行
シミュレータでどの様に利用するかを示すフローチャー
ト。
シミュレータでどの様に利用するかを示すフローチャー
ト。
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(72)発明者 アイマン・アルバート・アブデル−マレ
ク
アメリカ合衆国、ニューヨーク州、スケ
ネクタデイ、ローズダール・ウェイ、
2055番
(72)発明者 リチャード・イアン・ハートレイ
アメリカ合衆国、ニューヨーク州、スケ
ネクタデイ、ミリントン・ロード、1018
番
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
G06T 1/00 285
G06T 3/00 300
G06T 3/00 400
G06T 17/40
Claims (16)
- 【請求項１】 比較的大きい視野を持つ細度の低い全体
像並びに比較的小さい視野を持つ細度が更に高い像から
出発して複合像を発生する方法に於て、何れも直交する
２つの次元で規則的に標本化され、共通の空間基準フレ
ームを基準とする前記像の各々の電気信号の形でのディ
ジタル化した表示を発生し、前記全体像のディジタル化
した表示を低域空間フィルタ作用にかけて、前記複合像
に対するディジタル化した低空間周波数応答を電気信号
の形で発生し、前記更に細度の高い像のディジタル化し
た表示を重ね継ぎして、モザイク形の像の規則的な標本
化のディジタル表示を電気信号の形で発生し、該モザイ
ク形の像の規則的な標本化のディジタル表示を高域空間
フィルタ作用にかけて、前記複合像に対するディジタル
化した高空間周波数応答を電気信号の形で発生し、前記
複合像に対する高空間周波数及び低空間周波数応答を組
合せる工程を含む方法。 - 【請求項２】 比較的大きい視野を持つ細度の低い全体
像のディジタル化した表示を電気信号の形で発生するの
に使う為に衛星カメラからのデータを求め、比較的小さ
い視野を持つ細度が更に高い像のディジタル化した表示
を電気信号の形で発生するのに使う為に、空中カメラか
らのデータを求める予備工程を含む請求項１記載の方
法。 - 【請求項３】 比較的大きい視野を持つ細度の低い全体
像及び比較的小さい視野を持つ細度が高い像に基づいて
複合像を発生する方法に於て、 直交する２つの次元で規則的に標本化して、共通の空間
基準フレームを基準とする、前記細度が高い像及び前記
全体像の各々の像のピラミッド変換のディジタル化した
表示を電気信号の形で発生し、各々のピラミッド変換
は、空間周波数成分の降順のオクターブを夫々構成する
多数のレベルを含んでおり、前記ピラミッド変換の各々
の周波数成分の降順のオクターブが特定のオクターブ範
囲に入るものであり、各々のピラミッド変換は特定の範
囲の空間周波数成分を含む残存ベースバンドをも含んで
おり、 バート・アーデルソン手順に従って各々の細度の高い像
のピラミッド変換のディジタル化した表示を電気信号の
形で重ね継ぎして、直交する２つの次元で規則的に標本
化して共通の空間基準フレームを基準とするモザイク形
の像のピラミッド変換を発生し、該モザイク形の像のピ
ラミッド変換は、前記特定のオクターブ範囲に入る、空
間周波数成分の降順のオクターブを夫々構成する多数の
レベルを含み、前記モザイク形の像のピラミッド変換は
前記特定の範囲の空間周波数成分を含む残存ベースバン
ドをも含み、 前記全体像及びモザイク形の像のピラミッド変換の一部
分の、電気信号の形をしたディジタル化した表示を組み
合わせて、前記複合像のピラミッド変換のディジタル表
示を電気信号の形で発生し、前記複合像の前記 ピラミッド変換の逆ピラミッド変換と
して、前記複合像のディジタル表示を電気信号の形で発
生する工程を含む方法。 - 【請求項４】 複合像のピラミッド変換のディジタル表
示を電気信号の形で発生する工程が、前記全体像の残存
ベースバンドのエネルギ強度を、前記モザイク形の像の
残存ベースバンドのエネルギ強度と合致する様に正規化
し、前記複合像のピラミッド変換に含める為に、前記全
体像のピラミッド変換の正規化した残存ベースバンドを
選び、前記複合像のピラミッド変換に含める為に、前記
モザイク形の像のピラミッド変換の空間周波数成分の降
順のオクターブを選ぶ工程を含む請求項３記載の方法。 - 【請求項５】 前記複合像のピラミッド変換のディジタ
ル表示を電気信号の形で発生する工程が、前記全体像の
ピラミッド変換の空間周波数成分のオクターブのエネル
ギ強度を、前記モザイク形の像のピラミッド変換の空間
周波数成分の対応するオクターブのエネルギ強度と合致
する様に正規化し、前記全体像の残存ベースバンドのエ
ネルギ強度を前記モザイク形の像の残存ベースバンドの
エネルギ強度と合致する様に正規化し、前記複合像のピ
ラミッド変換に含める為に、それに対して前記全体像の
ピラミッド変換の空間周波数成分の対応するオクターブ
がない様な、前記モザイク形の像のピラミッド変換の空
間周波数成分の降順のオクターブを選び、前記複合像の
ピラミッド変換に含める為に、前記モザイク形の像及び
全体像のピラミッド変換の空間周波数成分の各対の対応
するオクターブの加重部分を選び、前記複合像のピラミ
ッド変換に含める為に、前記全体像のピラミッド変換の
残存ベースバンドを選ぶ工程を含む請求項３記載の方
法。 - 【請求項６】 各々の像のピラミッド変換のディジタル
表示を電気信号の形で発生する工程が、重なり合う領域
で細度が高い像のエネルギ強度を等化する工程を含む請
求項３記載の方法。 - 【請求項７】 前記複合像のピラミッド変換のディジタ
ル表示を電気信号の形で発生する工程が、前記全体像の
残存ベースバンドのエネルギ強度を前記モザイク形の像
の残存ベースバンドのエネルギ強度と合致する様に正規
化し、前記複合像のピラミッド変換に含める為に、前記
全体像のピラミッド変換の残存ベースバンドを選び、前
記複合像のピラミッド変換に含める為に、前記モザイク
形の像のピラミッド変換の空間周波数成分の降順のオク
ターブを選ぶ工程を含む請求項６記載の方法。 - 【請求項８】 前記複合像のピラミッド変換のディジタ
ル表示を電気信号の形で発生する工程が、前記全体像の
ピラミッド変換の空間周波数成分のオクターブのエネル
ギ強度を、前記モザイク形の像のピラミッド変換の空間
周波数成分の対応するオクターブのエネルギ強度と合致
する様に正規化し、前記全体像の残存ベースバンドのエ
ネルギ強度を前記モザイク形の像の残存ベースバンドの
エネルギ強度と合致する様に正規化し、前記複合像のピ
ラミッド変換に含める為に、それに対して全体像のピラ
ミッド変換の空間周波数成分の対応するオクターブがな
い様な、モザイク形の像のピラミッド変換の空間周波数
成分の降順のオクターブを選び、前記複合像のピラミッ
ド変換に含める為に、モザイク形の像及び全体像のピラ
ミッド変換の空間周波数成分の各対の対応するオクター
ブの加重部分を選び、前記複合像のピラミッド変換に含
める為に、全体像のピラミッド変換の残存ベースバンド
を選ぶ工程を含む請求項６記載の方法。 - 【請求項９】 比較的高い高度にあるカメラによって作
成された全体像、並びに地形の上方の比較的低い高度で
撮影された重なり合う写真から導き出した像に基づい
て、比較的低い高度で撮影された重なり合う撮影から導
き出した像を重ね継ぎして複合地形マップを形成した場
合に該複合地形マップに階段状の放射照度の変動が比較
的ない様な複合地形マップを発生する方法に於て、 共通の空間基準フレームを基準とした、前記全体像及び
各々の写真の像のディジタル化した表示を電気信号の形
で発生し、 各々の像の電気信号の形でディジタル化した表示をピラ
ミッド・フィルタ作用にかけて、該像のピラミッド変換
として、空間周波数の降順のオクターブを記述する２次
元帯域フィルタ応答、及び中央空間周波数の所定の帯域
より低い空間周波数で構成された夫々の２次元低域フィ
ルタ応答を電気信号の形で表わしたディジタル表示の夫
々１組を発生し、各々の組は、Ｎを少なくとも１である
整数として、前記中央空間周波数の所定の帯域内にＮ個
の夫々の帯域フィルタ応答を持ち、比較的低い高度で撮
影した写真の内の１つの像のピラミッド変換である各々
の組は、前記中央空間周波数の所定の帯域より高い空間
周波数で構成された少なくとも１つの夫々の帯域フィル
タ応答を持ち、 バート・アーデルソン手順に従って、比較的低い高度で
撮影した前記写真の像のピラミッド変換の電気信号の形
で表わしたディジタル表示を重ね継ぎして、モザイク形
の像のピラミッド変換として、空間周波数の降順のオク
ターブを記述する２次元帯域フィルタ応答、及び中央空
間周波数の前記所定の帯域より低い空間周波数で構成さ
れた２次元低域フィルタ応答の電気信号の形で表わした
１組のディジタル表示を発生し、該組は中央空間周波数
の前記所定の帯域内にＮ個の帯域フィルタ応答を持ち、
該組の少なくとも１つの他の帯域フィルタ応答は前記中
央空間周波数の所定の帯域より高い空間周波数で構成さ
れ、 前記全体像及びモザイク形の像のピラミッド変換の一部
分の電気信号で表わしたディジタル表示に応答して、前
記複合像のピラミッド変換のディジタル表示を電気信号
の形で発生し、該複合像のピラミッド変換が、ピラミッ
ド変換の形で表わした前記複合地形マップに対応する様
にする工程を含む方法。 - 【請求項１０】 前記ピラミッド変換の逆ピラミッド変
換として、前記複合像の電気信号の形で表わしたディジ
タル表示を発生して、前記複合地形マップのディジタル
表示を電気信号の形で発生する工程を更に含む請求項９
記載の方法。 - 【請求項１１】 複合地形マップのディジタル記録を発
生する方法の予備工程として、前記複合地形マップの電
気信号の形で表わしたディジタル表示をディジタル記録
媒質にディジタル記録する工程を含む請求項１０記載の
方法。 - 【請求項１２】 前記複合像のピラミッド変換のディジ
タル表示を電気信号の形で発生する工程が、全体像の低
域フィルタ応答のエネルギ強度をモザイク形の像の低域
フィルタ応答のエネルギ強度と合致する様に正規化し、
複合像のピラミッド変換に含める為に、全体像のピラミ
ッド変換の正規化した低域フィルタ応答を選び、複合像
のピラミッド変換に含める為に、モザイク形の像のピラ
ミッド変換の各々の帯域フィルタ応答を選ぶ工程を含む
請求項９記載の方法。 - 【請求項１３】 複合像のピラミッド変換のディジタル
表示を電気信号の形で発生する工程が、全体像のピラミ
ッド変換の帯域フィルタ応答のエネルギ強度をモザイク
形の像のピラミッド変換の対応する帯域フィルタ応答の
エネルギ強度と合致する様に正規化し、全体像の低域フ
ィルタ応答のエネルギ強度をモザイク形の像の低域フィ
ルタ応答のエネルギ強度と合致する様に正規化し、複合
像のピラミッド変換に含める為に、それに対して全体像
のピラミッド変換の空間周波数成分の対応するオクター
ブがない様な、モザイク形の像のピラミッド変換の空間
周波数成分の降順のオクターブを選び、複合像のピラミ
ッド変換に含める為、モザイク形の像及び全体像のピラ
ミッド変換の空間周波数成分の各対の対応するオクター
ブの加重部分を選び、複合像のピラミッド変換に含める
為に、全体像のピラミッド変換の残存ベースバンドを選
ぶ工程を含む請求項９記載の方法。 - 【請求項１４】 各像の電気信号の形で表わしたディジ
タル表示をピラミッド・フィルタ作用にかけて該像のピ
ラミッド変換を発生する工程、及びバート・アーデルソ
ン手順に従って、比較的低い高度で撮影した写真の像の
ピラミッド変換を電気信号の形で表わしたディジタル表
示を重ね継ぎしてモザイク形の像のピラミッド変換を発
生する工程の間に、比較的低い高度で撮影した写真の像
のエネルギ強度を、重なる領域で、等化する工程を含む
請求項９記載の方法。 - 【請求項１５】 複合像のピラミッド変換のディジタル
表示を電気信号の形で発生する工程が、全体像の低域フ
ィルタ応答のエネルギ強度をモザイク形の像の低域フィ
ルタ応答のエネルギ強度と合致する様に正規化し、複合
像のピラミッド変換に含める為に、全体像のピラミッド
変換の正規化された低域フィルタ応答を選び、複合像の
ピラミッド変換に含める為に、モザイク形の像のピラミ
ッド変換の各々の帯域フィルタ応答を選ぶ工程を含む請
求項１４記載の方法。 - 【請求項１６】 複合像のピラミッド変換のディジタル
表示を電気信号の形で発生する工程が、全体像のピラミ
ッド変換の帯域フィルタ応答のエネルギ強度をモザイク
形の像のピラミッド変換の対応する帯域フィルタ応答の
エネルギ強度と合致する様に正規化し、全体像の低域フ
ィルタ応答のエネルギ強度をモザイク形の像の低域フィ
ルタ応答のエネルギ強度と合致する様に正規化し、複合
像のピラミッド変換に含める為に、それに対して全体像
のピラミッド変換の空間周波数成分の対応するオクター
ブがない様な、モザイク形の像のピラミッド変換の空間
周波数成分の降順のオクターブを選び、複合像のピラミ
ッド変換に含める為に、モザイク形の像及び全体像のピ
ラミッド変換の空間周波数成分の各対の対応するオクタ
ーブの加重部分を選び、複合像のピラミッド変換に含め
る為に、全体像のピラミッド変換の残存ベースバンドを
選ぶ工程を含む請求項１４記載の方法。
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US07/693,461 US5187754A (en) | 1991-04-30 | 1991-04-30 | Forming, with the aid of an overview image, a composite image from a mosaic of images |
| US693461 | 1991-04-30 |
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05143713A JPH05143713A (ja) | 1993-06-11 |
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Family
ID=24784748
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10152592A Expired - Fee Related JP3429784B2 (ja) | 1991-04-30 | 1992-04-22 | 複合像を発生する方法 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5187754A (ja) |
| JP (1) | JP3429784B2 (ja) |
| IL (1) | IL101576A (ja) |
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