JP4574969B2 - Construction method of numerical terrain model using multi-line sensor - Google Patents

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Description

本発明は数値写真地図（デジタルオルソフォト）や景観画像（鳥瞰図を含む）を作成するのに使用して好適なマルチラインセンサーを用いた数値地形モデルの構築方法に関する。   The present invention relates to a method for constructing a numerical terrain model using a multiline sensor suitable for creating a numerical photograph map (digital orthophoto) and a landscape image (including a bird's eye view).

一般に数値写真地図（デジタルオルソフォト）や景観画像（鳥瞰図を含む）を形成するのに数値地形モデル（ＤＴＭ）が使用されている。   In general, a numerical terrain model (DTM) is used to form a numerical photograph map (digital orthophoto) and a landscape image (including a bird's-eye view).

従来、この数値地形モデルを構築するのに、航空機からオーバーラップ量６０％以上の条件で飛行しながらアナログ・カメラで撮影しこれをスキャナでデジタル化後、オーバーラップした２枚のデジタル写真から対応点をステレオマッチングすることにより得られる標高データを使用していた。   Conventionally, to build this numerical terrain model, it is possible to capture from an overlapped digital photograph after shooting with an analog camera while flying from an aircraft with an overlap amount of 60% or more and digitizing it with a scanner. Elevation data obtained by stereo-matching points was used.

撮影した航空写真のデジタル化はこの航空写真をスキャナにより読み取ることにより画像データとし、同じ個所を視点を変えて撮影した２つの画像データから対応点をステレオマッチングすることで撮影位置の地形や、建造等の標高データを得ていた（例えば非特許文献１参照。）。
中村英夫、村井俊治著「測量学」技報堂出版株式会社出版、１９８１年５月２５日 Digitization of the aerial photograph taken is converted into image data by reading the aerial photograph with a scanner, and the corresponding point is stereo-matched from two image data taken from different viewpoints, and the terrain of the shooting position or construction Etc. (for example, refer nonpatent literature 1).
Hideo Nakamura, Toshiharu Murai “Surveying Survey”, published by Gihodo Publishing Co., Ltd., May 25, 1981

従来の航空写真では、３重のオーバーラップが２０％しかなく、対象地域全体のステレオマッチングは２枚の写真、すなわち１ペアからしかマッチングできなかった。これではオクルージョン部分全てをカバーするマッチングは不可能で、足りない情報は、周辺データから補間して得ていた。よって作成されるＤＴＭの精度も向上できない。オーバーラップ量を増やして更に多重撮影も考えられるが、元来写真は中心投影であり、建物等により発生するオクルージョンは写真中心から放射状（２次元）に発生し、これを考慮して多数枚の対応点の計算は非常に複雑な計算を要することになる。   In conventional aerial photographs, there was only 20% of triple overlap, and stereo matching of the entire target area could only be matched from two photographs, that is, one pair. In this case, matching that covers the entire occlusion portion is impossible, and missing information is obtained by interpolating from surrounding data. Therefore, the accuracy of the created DTM cannot be improved. Multiple shots can be considered by increasing the amount of overlap. Originally, the photograph is a central projection, and the occlusion generated by the building, etc. is generated radially (two-dimensional) from the center of the photograph. The calculation of corresponding points requires a very complicated calculation.

本発明は斯る点に鑑み高精度の数値地形モデルを得ることができるようにすることを目的とする。   SUMMARY OF THE INVENTION In view of the above, an object of the present invention is to obtain a highly accurate numerical landform model.

上記課題を解決し、本発明の目的を達成するため、本発明のマルチラインセンサーを用いた数値地形モデルの構築方法は、第１の飛行コースにおける前方視、直下視及び後方視のラインセンサーより夫々得られる互に重なる第１、第２及び第３の画像を得るとともに、第２の飛行コースにおける前方視、直下視及び後方視のラインセンサーより夫々得られる第１、第２及び第３の画像に５０％以上重なり、互に重なる第４、第５及び第６の画像を得るようにしている。
そして、同一位置における方向視の異なる第１から第６の画像をパーソナルコンピュータの演算処理部に供給し、この演算処理部のステレオマッチング処理部において、方向視の異なる第１から第６の画像に基づいて１５通りのステレオマッチングを行って、１５通りの標高データを得る。その後、上記１５通りの標高データを演算処理部のクラスター領域分割処理部に供給して、建物をベースにした基本標高データに基づいて、該建物の周囲をクラスター領域に分割する。そして、クラスター領域に分割した分割領域毎に、演算処理部の統計処理部において、１５通りの標高データの統計処理を行い、更に、演算処理部の精度評価処理部において、統計処理部で統計処理した１５通りの標高データの中で、建物の周囲のオクルージョン領域のないブロックとオクルージョン領域のあるブロックの評価を行う。
最後に、評価した１５通りの標高データを、演算処理部の組み合わせ選定処理部において、建物の周囲のオクルージョン領域をなくす標高データの組み合わせを選定する。 In order to solve the above-described problems and achieve the object of the present invention, a method for constructing a numerical terrain model using the multi-line sensor of the present invention is based on a line sensor for front view, nadir view, and rear view on the first flight course. The first, second, and third images that are obtained from each other are obtained, and the first, second, and third images that are obtained from the front view, direct view, and rear view line sensors in the second flight course, respectively. The fourth, fifth, and sixth images are obtained by overlapping with each other by 50% or more and overlapping each other.
Then, the first to sixth images having different directional views at the same position are supplied to the calculation processing unit of the personal computer, and the stereo matching processing unit of the calculation processing unit converts the first to sixth images having different directional views. Based on the 15 types of stereo matching, 15 types of elevation data are obtained. Thereafter, the 15 types of elevation data are supplied to the cluster area division processing unit of the arithmetic processing unit, and the periphery of the building is divided into cluster areas based on the basic elevation data based on the building. Then, for each divided region divided into cluster regions, the statistical processing unit of the arithmetic processing unit performs statistical processing of 15 kinds of elevation data, and further, the statistical processing unit performs statistical processing in the accuracy evaluation processing unit of the arithmetic processing unit. Among the 15 types of elevation data, a block having no occlusion area and a block having an occlusion area around the building are evaluated.
Finally, the combination of elevation data for eliminating the occlusion area around the building is selected from the evaluated 15 types of elevation data in the combination selection processing unit of the arithmetic processing unit.

本発明によれば第１及び第２の飛行コースにおける撮影画像の重複部が５０％以上としているので、この重複部では方視方向の異なる複数のラインセンサーが例えば前方視、直下視及び後方視のラインセンサーの３個であったときは一地点に対し６枚の画像が得られ、この６枚の撮影主点の異なる画像の１５通りの組み合わせによるステレオマッチングを行って１５通りの標高データを得、この１５通りの標高データを選択処理して標高データの組み合わせ選定することにより、高精度の数値地形モデルを得ることができる。   According to the present invention, the overlapping portion of the captured images in the first and second flight courses is 50% or more. In this overlapping portion, the plurality of line sensors having different directions of viewing are, for example, forward view, direct view, and backward view. When there are three line sensors, six images are obtained for one point, and 15 types of elevation data are obtained by performing stereo matching based on 15 combinations of these six images with different photographing main points. In addition, a high-precision numerical landform model can be obtained by selecting these 15 types of elevation data and selecting a combination of the elevation data.

本発明によれば例えば建物の周囲にオクルージョン（隠蔽）部を低減するようにした標高データの組み合わせを選定でき、高精度の数値地形モデルを得ることができる。   According to the present invention, for example, a combination of elevation data in which an occlusion (concealment) portion is reduced around a building can be selected, and a highly accurate numerical landform model can be obtained.

以下図面を参照して本発明マルチラインセンサーを用いた数値地形モデルの構築方法を実施するための最良の形態の例につき説明する。   Hereinafter, an example of the best mode for carrying out a method for constructing a numerical terrain model using a multiline sensor of the present invention will be described with reference to the drawings.

図１は本例マルチラインセンサーを用いた数値地形モデルの構築方法の説明に供する機能ブロックである。   FIG. 1 is a functional block for explaining a method of constructing a numerical terrain model using the multiline sensor of this example.

図１において、１は入力部を示し、この入力部１は図２に示す如く航空機２に搭載したデジタルエアボーンセンサーよりの数値地形モデルを構築しようとする地域の画像を得る如くする。   In FIG. 1, reference numeral 1 denotes an input unit. The input unit 1 obtains an image of a region where a digital terrain model is to be constructed from a digital airborne sensor mounted on an aircraft 2 as shown in FIG.

このデジタルエアボーンセンサーは、前方視、直下視及び後方視の異なる３方向視のラインセンサーにより撮影し、飛行コースに応じた図３に示す如き３つの重なるデジタル画像２ａ，２ｂ及び２ｃを得る如くなされたものである。   This digital airborne sensor is photographed by three-direction line sensors different in forward view, direct view and backward view to obtain three overlapping digital images 2a, 2b and 2c according to the flight course as shown in FIG. It is a thing.

この前方視のラインセンサーより得られる画像２ａは図４Ａに示す如く、所定の撮影幅Ｗの建物３等の後側より見た画像であり、この直下視のラインセンサーより得られる画像２ｂは図４Ｂに示す如く所定撮影幅Ｗの建物３等の上面側より見た画像であり、後方視のラインセンサーより得られる画像２ｃは図４Ｃに示す如く、所定撮影幅Ｗの建物３等の前側より見た画像である。   As shown in FIG. 4A, the image 2a obtained from the front-view line sensor is an image viewed from the rear side of the building 3 or the like having a predetermined photographing width W. The image 2b obtained from the direct-view line sensor is shown in FIG. 4B is an image viewed from the upper surface side of the building 3 or the like having a predetermined shooting width W as shown in FIG. 4B, and an image 2c obtained from the line sensor in the rear view is as shown in FIG. This is the image I saw.

本例においてはこの数値地形モデルを構築しようとする地域を飛行コースを変えて図２に示す如く２回撮影して画像を得る如くする。この場合は本例においては、この２回の撮影の撮影幅Ｗ即ち画像が５０％以上重なる如くする。このとき、この２回の撮影した画像の重なった部分では同一位置における方向視の異なる６枚の画像が得られる。この２回の飛行コースは同方向であっても良いし、逆方向であっても良い。   In this example, the area where the numerical terrain model is to be constructed is photographed twice as shown in FIG. In this case, in this example, the photographing width W of the two photographings, that is, the images are overlapped by 50% or more. At this time, six images with different directional views at the same position are obtained in the overlapping portion of the two captured images. The two flight courses may be in the same direction or in opposite directions.

今、図５Ａ，Ｂに示す如く例えば縦横夫々１００ｍで高さが２００ｍの建物３が所定間隔に所定個有る地域の数値地形モデル（ＤＴＭ）を構築するために、まず図５Ａに示す如く南コース１０Ｓを飛行し、地域１１Ｓ例えば２０００ｍ×２０００ｍを撮影して南側前方視画像２ａＳ、南側直下視画像２ｂＳ及び南側後方視画像２ｃＳを得る。   As shown in FIGS. 5A and 5B, in order to construct a numerical terrain model (DTM) of an area where there are a predetermined number of buildings 3 each having a height of 100 m and a height of 200 m at predetermined intervals as shown in FIGS. The aircraft travels 10S, and the area 11S, for example, 2000 m × 2000 m is photographed to obtain the south front view image 2aS, the south direct view image 2bS, and the south rear view image 2cS.

次に図５Ｂに示す如く南コース１０Ｓの飛行時の撮影画像即ち地域１１Ｓと５０％重なるように北コース１０Ｎを飛行し、地域１１Ｓと５０％重なる例えば２０００ｍ×２０００ｍの地域１１Ｎを撮影して、北側前方視画像２ａＮ、北側直下視画像２ｂＮ及び北側後方視画像２ｃＮを得る。   Next, as shown in FIG. 5B, the captured image at the time of flight of the south course 10S, that is, the north course 10N flies 50% to overlap the area 11S, and the area 11N of 2000 m × 2000 m that overlaps the area 11S, for example, 50% is photographed. A north front view image 2aN, a north side direct view image 2bN, and a north side rear view image 2cN are obtained.

この場合、北コース１０Ｎを南コース１０Ｓと同方向に飛行したときのこの２回の撮影による前方視画像２ａＳ及び２ａＮの合成画像は図６Ａに示す如くなる。この図６Ａの斜線部分はオクルージョン（隠蔽）領域である。図６Ｂはこの図６Ａの部分拡大図を示す。   In this case, when the north course 10N flies in the same direction as the south course 10S, a composite image of the forward-view images 2aS and 2aN obtained by the two shootings is as shown in FIG. 6A. The shaded area in FIG. 6A is an occlusion area. FIG. 6B shows a partially enlarged view of FIG. 6A.

また北コース１０Ｎを南コース１０Ｓと同方向に飛行したときのこの２回の撮影による直下視画像２ｂＳ及び２ｂＮの合成画像は図７Ａに示す如くである。この図７Ａの斜線部分はオクルージョン（隠蔽）領域である。図７Ｂはこの図７Ａの部分拡大図を示す。   Further, a composite image of the nadir images 2bS and 2bN obtained by the two photographings when the north course 10N flies in the same direction as the south course 10S is as shown in FIG. 7A. The shaded area in FIG. 7A is an occlusion area. FIG. 7B shows a partially enlarged view of FIG. 7A.

また北コース１０Ｎを南コース１０Ｓと同方向に飛行したときのこの２回の撮影による後方視画像２ｃＳ及び２ｃＮの合成画像は図８Ａに示す如くである。この図８Ａの斜線部分はオクルージョン（隠蔽）領域である。図８Ｂは図８Ａの部分拡大図を示す。   Further, a composite image of the rear-view images 2cS and 2cN obtained by the two shootings when the north course 10N flies in the same direction as the south course 10S is as shown in FIG. 8A. The shaded area in FIG. 8A is an occlusion area. FIG. 8B shows a partially enlarged view of FIG. 8A.

また北コース１０Ｎを南コース１０Ｓと逆方向に飛行したときのこの２回の撮影による前方視画像２ａＳ及び２ａＮの合成画像は図９Ａに示す如くである。この図９Ａの斜線部分はオクルージョン（隠蔽）領域である。図９Ｂは図９Ａの部分拡大図を示す。   Further, a composite image of the forward-view images 2aS and 2aN obtained by the two shootings when the north course 10N flies in the opposite direction to the south course 10S is as shown in FIG. 9A. The shaded area in FIG. 9A is an occlusion area. FIG. 9B shows a partially enlarged view of FIG. 9A.

また北コース１０Ｎを南コース１０Ｓと逆方向に飛行したときのこの２回の撮影による直下視画像２ｂＳ及び２ｂＮの合成画像は図７Ａ及びＢに示す如くで北コース１０Ｎを南コース１０Ｓと同方向に飛行したときの２回の撮影による直下視画像２ｂＳ及び２ｂＮの合成画像と同じである。   Further, when the north course 10N flies in the opposite direction to the south course 10S, the composite images of the directly viewed images 2bS and 2bN obtained by the two shootings are as shown in FIGS. 7A and B, and the north course 10N is in the same direction as the south course 10S. This is the same as the synthesized image of the nadir images 2bS and 2bN obtained by the two shootings when the aircraft flew.

また、北コース１０Ｎを南コース１０Ｓと逆方向に飛行したときのこの２回の撮影による後方視画像２ｃＳ及び２ｃＮの合成画像は図１０Ａに示す如くである。この図１０Ａの斜線部分はオクルージョン（隠蔽）領域である。図１０Ｂは図１０Ａの部分拡大図を示す。   Further, a composite image of the rear-view images 2cS and 2cN obtained by the two shootings when the north course 10N flies in the opposite direction to the south course 10S is as shown in FIG. 10A. The shaded area in FIG. 10A is an occlusion area. FIG. 10B shows a partially enlarged view of FIG. 10A.

この入力部１に得られる同一位置における方向視の異なる６枚の画像２ａＳ，２ｂＳ，２ｃＳ，２ａＮ，２ｂＮ，２ｃＮをパーソナルコンピュータ等より成る演算処理部５に供給する。また航空機２に得られるＧＰＳ（Ｇｌｏｂａｌ Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ）データ、ＩＭＵ（Ｉｎｅｒｔｉａｌ Ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ Ｕｎｉｔ）データより形成した航空機２の位置・姿勢の補正データをこの演算処理部５に供給する。   The six images 2aS, 2bS, 2cS, 2aN, 2bN, and 2cN obtained in the same position at the same position and obtained in the input unit 1 are supplied to the arithmetic processing unit 5 including a personal computer or the like. Further, position / posture correction data of the aircraft 2 formed from GPS (Global Positioning System) data and IMU (Internal Measurement Unit) data obtained for the aircraft 2 is supplied to the arithmetic processing unit 5.

この演算処理部５においては、まず座標補正処理部５ａでこの補正データを使用して方向視の異なる６枚の画像２ａＳ，２ｂＳ，２ｃＳ，２ａＮ，２ｂＮ，２ｃＮの座標補正処理を行い、この座標補正処理を行った方向視の異なる６枚の画像２ａＳ，２ｂＳ，２ｃＳ，２ａＮ，２ｂＮ，２ｃＮをステレオマッチング処理部５ｂに供給する。   In this arithmetic processing unit 5, first, the coordinate correction processing unit 5a uses this correction data to perform coordinate correction processing of six images 2aS, 2bS, 2cS, 2aN, 2bN, and 2cN having different directional views. Six images 2aS, 2bS, 2cS, 2aN, 2bN, and 2cN that have been subjected to the correction process and are different in direction are supplied to the stereo matching processing unit 5b.

このステレオマッチング処理部５ｂにおいては、この方向視の異なる６枚の画像２ａＳ，２ｂＳ，２ｃＳ，２ａＮ，２ｂＮ，２ｃＮで１５通りのステレオマッチングを行い１５通りの標高データを得る如くする。この１５通りの標高データを記憶部６に記憶する如くする。   In this stereo matching processing section 5b, 15 different stereo matchings are performed on the six images 2aS, 2bS, 2cS, 2aN, 2bN, and 2cN having different directional views to obtain 15 different elevation data. The 15 kinds of elevation data are stored in the storage unit 6.

この１５通りの標高データとしては飛行コースが１０Ｓ及び１０Ｎが同方向のときは図１１に示す如くであり、飛行コース１０Ｓ及び１０Ｎが逆方向のときは図１２に示す如くである。この図１１、図１２において斜線部はオクルージョン（隠蔽）領域を示す。   The 15 kinds of elevation data are as shown in FIG. 11 when the flight courses 10S and 10N are in the same direction, and as shown in FIG. 12 when the flight courses 10S and 10N are in the opposite direction. In FIG. 11 and FIG. 12, the shaded area indicates an occlusion area.

この１５通りの標高データをクラスター領域分割処理部５ｃに供給する。このクラスター領域分割処理部５ｃにおいては、基本標高データ（本例では建物３の標高データ）を元に、この建物３の周囲を８ブロックへクラスター領域分割し、統計処理部５ｄで、この分割領域毎に、この１５通りの標高データを統計処理し、精度評価処理部５ｅで図１３Ｂに示す如く、建物３の周囲のオクルージョン（隠蔽）領域のないブロックを良とし、オクルージョン（隠蔽）領域のあるブロックを否とする如く評価する。 The 15 kinds of elevation data are supplied to the cluster area division processing unit 5c. The cluster area division processing unit 5c divides the periphery of the building 3 into 8 blocks based on the basic elevation data (in this example, the elevation data of the building 3 ) , and the statistical processing unit 5d Each of these 15 types of altitude data is statistically processed, and the accuracy evaluation processing unit 5e accepts a block having no occlusion (hidden) area around the building 3 as shown in FIG. 13B, and has an occlusion (hidden) area. Evaluate the block as denial.

この１５通りの標高データの標高結果を記憶部６に記憶し、標高データの組み合わせ選定処理部５ｆで、例えば建物３の周囲にオクルージョン（隠蔽）領域をなくす標高データの組み合わせを選定する。この場合標高データの組み合わせの数が少ない程良とする。   The altitude results of these 15 types of altitude data are stored in the storage unit 6, and the altitude data combination selection processing unit 5f selects, for example, a combination of altitude data that eliminates an occlusion (concealment) area around the building 3. In this case, the smaller the number of elevation data combinations, the better.

例えば図１４、図１５Ａに示す如く飛行コース１０Ｓ及び１０Ｎが同方向の場合、飛行コース１０Ｓの前方視画像２ａＳ及び直下視画像２ｂＳのステレオマッチングによる標高データと飛行コース１０Ｎの直下視画像２ｂＮ及び後方視画像２ｃＮのステレオマッチングによる標高データとの組み合わせを選定することで建物３の周囲のブロックにオクルージョン（隠蔽）領域をなくすことができる。   For example, as shown in FIGS. 14 and 15A, when the flight courses 10S and 10N are in the same direction, the elevation data obtained by stereo matching of the front view image 2aS and the nadir view image 2bS of the flight course 10S and the nadir view image 2bN and the rear view of the flight course 10N By selecting a combination with elevation data obtained by stereo matching of the visual image 2cN, an occlusion (concealment) region can be eliminated in the blocks around the building 3.

この飛行コース１０Ｓ及び１０Ｎが同方向の場合に選定される標高データの候補としては、上述図１４、図１５Ａに示す外に、図１５Ｂに示す如く、飛行コース１０Ｓの直下視画像２ｂＳ及び後方視画像２ｃＳのステレオマッチングによる標高データと飛行コース１０Ｎの前方視画像２ａＮ及び直下視画像２ｂＮのステレオマッチングによる標高データとの組み合わせ、図１５Ｃに示す如く、飛行コース１０Ｓの前方視画像２ａＳ及び後方視画像２ｃＳのステレオマッチングによる標高データと、飛行コース１０Ｎの前方視画像２ａＮ及び直下視画像２ｂＮのステレオマッチングによる標高データと直下視画像２ｂＮ及び後方視画像２ｃＮのステレオマッチングによる標高データとの組み合わせ、図１５Ｄに示す如く、飛行コース１０Ｎの前方視画像２ａＮ及び後方視画像２ｃＮのステレオマッチングによる標高データと、飛行コース１０Ｓの前方視画像２ａＳ及び直下視画像２ｂＳのステレオマッチングによる標高データと直下視画像２ｂＳ及び後方視画像２ｃＳのステレオマッチングによる標高データとの組み合わせを選定する。   The altitude data candidates selected when the flight courses 10S and 10N are in the same direction include the direct view image 2bS and the rear view of the flight course 10S as shown in FIG. 15B in addition to those shown in FIGS. 14 and 15A. A combination of elevation data obtained by stereo matching of the image 2cS and elevation data 2aN of the flight course 10N and elevation data obtained by stereo matching of the nadir view image 2bN. As shown in FIG. 15C, the forward view image 2aS and the rear view image of the flight course 10S. Combination of altitude data by stereo matching of 2cS and altitude data by stereo matching of forward view image 2aN and nadir view image 2bN of flight course 10N and stereo matching of nadir view image 2bN and back view image 2cN, FIG. 15D As shown in front of flight course 10N Elevation data obtained by stereo matching of the visual image 2aN and the rear view image 2cN, and elevation data obtained by stereo matching of the front view image 2aS and the direct view image 2bS of the flight course 10S, and the stereo match of the direct view image 2bS and the rear view image 2cS. Select a combination with data.

また、この飛行コース１０Ｓ及び１０Ｎが逆方向の場合に選定される標高データの候補は、飛行コース１０Ｓの前方視画像２ａＳ及び直下視画像２ｂＳのステレオマッチングによる標高データと、飛行コース１０Ｎの前方視画像２ａＮ及び直下視画像２ｂＮのステレオマッチングによる標高データとの組み合わせ、飛行コース１０Ｓの直下視画像２ｂＳ及び後方視画像２ｃＳのステレオマッチングによる標高データと、飛行コース１０Ｎの直下視画像２ｂＮ及び後方視画像２ｃＮのステレオマッチングによる標高データとの組み合わせ、飛行コース１０Ｓの前方視画像２ａＳ及び後方視画像２ｃＳのステレオマッチングによる標高データと、飛行コース１０Ｎの前方視画像２ａＮ及び直下視画像２ｂＮのステレオマッチングによる標高データと直下視画像２ｂＮ及び後方視画像２ｃＮのステレオマッチングによる標高データとの組み合わせ、飛行コース１０Ｎの前方視画像２ａＮ及び後方視画像２ｃＮのステレオマッチングによる標高データと、飛行コース１０Ｓの前方視画像２ａＳ及び直下視画像２ｂＳのステレオマッチングによる標高データと直下視画像２ｂＳ及び後方視画像２ｃＳのステレオマッチングによる標高データとの組み合わせを選定する。   Further, the altitude data candidates selected when the flight courses 10S and 10N are in the reverse direction are elevation data obtained by stereo matching of the forward view image 2aS and the direct view image 2bS of the flight course 10S and the forward view of the flight course 10N. A combination of altitude data obtained by stereo matching of the image 2aN and the nadir view image 2bN, altitude data obtained by stereo matching of the nadir view image 2bS and the rear view image 2cS of the flight course 10S, and a nadir view image 2bN and a rear view image of the flight course 10N. Combination of elevation data by stereo matching of 2cN, elevation data by stereo matching of front view image 2aS and rear view image 2cS of flight course 10S, and elevation by stereo matching of front view image 2aN and nadir view image 2bN of flight course 10N data A combination of elevation data obtained by stereo matching of the nadir image 2bN and the rear view image 2cN, altitude data obtained by stereo matching of the front view image 2aN and the rear view image 2cN of the flight course 10N, and the front view image 2aS of the flight course 10S A combination of elevation data obtained by stereo matching of the visual image 2bS and elevation data obtained by stereo matching of the direct-view image 2bS and the rear-view image 2cS is selected.

図１５Ｃ、Ｄ、図１６Ｃ、Ｄは３つの標高データを使用しているのに組み合わせの候補としたのは、前方視画像及び後方視画像のステレオマッチングによる標高データがステレオマッチングする視野角が広く精度が良いものが得られると考えられることによる。   15C, D, FIG. 16C, and D use the three elevation data, but the combination is selected because the elevation data obtained by stereo matching of the forward-viewing image and the rear-viewing image has a wide viewing angle. This is because it is considered that a product with good accuracy can be obtained.

この標高データの組み合わせ選定処理部５ｆで上述候補の組み合わせ及びその他の組み合わせの内最良の標高データの組み合わせを選定し、この選定された標高データの組み合わせを数値地形モデル作成部７に供給し、この数値地形モデル作成部７でこの選定された標高データの組み合わせに基いて数値地形モデル（ＤＴＭ）を作成する。   The elevation data combination selection processing unit 5f selects the best combination of the above-mentioned candidate and other combinations, and supplies the selected combination of elevation data to the numerical terrain model creation unit 7. The numerical terrain model creation unit 7 creates a numerical terrain model (DTM) based on the selected combination of elevation data.

図１において、８はオペレータが種々の操作、指令を行う操作部、９はこの数値地形モデル作成の状況等を表示する表示部である。   In FIG. 1, 8 is an operation unit where the operator performs various operations and commands, and 9 is a display unit for displaying the status of the numerical terrain model creation.

本例によれば飛行コース１０Ｓ及び１０Ｎにおける撮影画像の重複部が５０％以上としているので、この重複部では一地点に対し６枚の画像が得られ、この６枚の撮影主点の異なる画像の１５（6Ｃ2）通りの組み合わせによるステレオマッチングを行って１５通りの標高データを得、この１５通りの標高データより例えば建物３の周囲にオクルージョン（隠蔽）領域をなくすようにした標高データの組み合わせを得ることができ、高精度の数値地形モデルを得ることができる。 According to this example, since the overlapping portion of the captured images in the flight courses 10S and 10N is 50% or more, six images are obtained for one point in the overlapping portion, and the six images having different photographing main points are obtained. 15 ( 6 C 2 ) combinations of the above are obtained to obtain 15 kinds of elevation data, and from the 15 kinds of elevation data, for example, the occlusion (concealment) area around the building 3 is eliminated. Combinations can be obtained, and a highly accurate numerical terrain model can be obtained.

尚上述例においては、前方視のラインセンサー、直下視のラインセンサー及び後方視のラインセンサーの異なる３方視のラインセンサーを使用した例につき述べたが、このラインセンサーは飛行方向と取付けラインセンサーの角度によって３方視ラインセンサー以外の２方視あるいは４方視以上のラインセンサーであっても良い。この場合も上述例同様の作用効果が得られることは容易に理解できよう。   In the above-mentioned example, the example using the line sensor for the three-sided view different from the line sensor for the forward view, the line sensor for the direct view and the line sensor for the rear view is described. Depending on the angle, a line sensor other than the three-way line sensor may be used. In this case, it can be easily understood that the same effect as the above-described example can be obtained.

また本発明は上述例に限ることなく本発明の要旨を逸脱することなくその他種々の構成が採り得ることは勿論である。   Further, the present invention is not limited to the above-described examples, and various other configurations can be adopted without departing from the gist of the present invention.

本発明マルチラインセンサーを用いた数値地形モデルの構築方法の実施の形態の例の説明に供する機能ブロック図である。It is a functional block diagram with which it uses for description of the example of embodiment of the construction method of the numerical terrain model using the multiline sensor of this invention. 本発明の説明に供する線図である。It is a diagram with which it uses for description of this invention. 本発明の説明に供する線図である。It is a diagram with which it uses for description of this invention. 本発明の説明に供する線図である。It is a diagram with which it uses for description of this invention. 本発明の説明に供する線図である。It is a diagram with which it uses for description of this invention. 本発明の説明に供する線図である。It is a diagram with which it uses for description of this invention. 本発明の説明に供する線図である。It is a diagram with which it uses for description of this invention. 本発明の説明に供する線図である。It is a diagram with which it uses for description of this invention. 本発明の説明に供する線図である。It is a diagram with which it uses for description of this invention. 本発明の説明に供する線図である。It is a diagram with which it uses for description of this invention. 本発明の説明に供する線図である。It is a diagram with which it uses for description of this invention. 本発明の説明に供する線図である。It is a diagram with which it uses for description of this invention. 本発明の説明に供する線図である。It is a diagram with which it uses for description of this invention. 本発明の説明に供する線図である。It is a diagram with which it uses for description of this invention. 本発明の説明に供する線図である。It is a diagram with which it uses for description of this invention. 本発明の説明に供する線図である。It is a diagram with which it uses for description of this invention.

符号の説明Explanation of symbols

１‥‥入力部、２‥‥航空機、２ａＳ，２ｂＳ，２ｃＳ，２ａＮ，２ｂＮ，２ｃＮ‥‥画像、３‥‥建物、５‥‥演算処理部、５ａ‥‥座標補正処理部、５ｂ‥‥ステレオマッチング処理部、５ｃ‥‥クラスター領域分割処理部、５ｄ‥‥統計処理部、５ｅ‥‥精度評価処理部、５ｆ‥‥標高データの組み合わせ選定処理部、６‥‥記憶部、７‥‥数値地形モデル作成部、８‥‥操作部、９‥‥表示部 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Input part, 2 ... Aircraft, 2aS, 2bS, 2cS, 2aN, 2bN, 2cN ... Image, 3 ... Building, 5 ... Operation processing part, 5a ... Coordinate correction processing part, 5b ... Stereo Matching processing unit, 5c ... Cluster area division processing unit, 5d ... Statistical processing unit, 5e ... Accuracy evaluation processing unit, 5f ... Altitude data combination selection processing unit, 6 ... Storage unit, 7 ... Numerical landform Model creation section, 8 ... operation section, 9 ... display section

Claims (9)

第１の飛行コースにおける前方視、直下視及び後方視のラインセンサーより夫々得られる互に重なる第１、第２及び第３の画像を得るステップと、
第２の飛行コースにおける前記前方視、直下視及び後方視のラインセンサーより夫々得られる前記第１、第２及び第３の画像に５０％以上重なり、互に重なる第４、第５及び第６の画像を得るステップと、
同一位置における前記方向視の異なる第１から第６の画像をパーソナルコンピュータの演算処理部に供給するステップと、
前記演算処理部のステレオマッチング処理部において、前記方向視の異なる第１から第６の画像に基づいて１５通りのステレオマッチングを行って、１５通りの標高データを得るステップと、
前記１５通りの標高データを前記演算処理部のクラスター領域分割処理部に供給して、建物をベースにした基本標高データに基づいて、該建物の周囲をクラスター領域に分割するステップと、
前記クラスター領域に分割した分割領域毎に、前記演算処理部の統計処理部において、前記１５通りの標高データを統計処理するステップと、
前記演算処理部の精度評価処理部において、前記統計処理部で統計処理した前記１５通りの標高データの中で、前記建物の周囲のオクルージョン領域のないブロックとオクルージョン領域のあるブロックの評価を行うステップと、
前記１５通りの標高データを、前記演算処理部の組み合わせ選定処理部において、前記建物の周囲のオクルージョン領域をなくす標高データの組み合わせを選定するステップと、を含む、マルチラインセンサーを用いた数値地形モデルの構築方法。 Obtaining mutually overlapping first, second and third images respectively obtained from the front view, direct view and back view line sensors in the first flight course;
The fourth, fifth, and sixth layers overlap each other by 50% or more with the first, second, and third images respectively obtained from the front view, direct view, and rear view line sensors in the second flight course. Obtaining an image of
Supplying first to sixth images having different directional views at the same position to an arithmetic processing unit of a personal computer;
In the stereo matching processing unit of the arithmetic processing unit, performing 15 types of stereo matching based on the first to sixth images having different direction views to obtain 15 types of elevation data;
Supplying the 15 types of altitude data to the cluster area division processing unit of the arithmetic processing unit, and dividing the periphery of the building into cluster areas based on the basic altitude data based on the building;
Statistically processing the 15 types of elevation data in the statistical processing unit of the arithmetic processing unit for each divided region divided into the cluster regions;
In the accuracy evaluation processing unit of the arithmetic processing unit , a step of evaluating a block having no occlusion area and a block having an occlusion area around the building among the 15 types of elevation data statistically processed by the statistical processing unit When,
Selecting the combination of elevation data for eliminating the occlusion area around the building in the combination selection processing unit of the arithmetic processing unit from the 15 types of elevation data, and a numerical terrain model using a multiline sensor How to build. 前記第１及び第２の飛行コースの飛行方向を同方向とし、前記第１及び第２の画像のステレオマッチングによる標高データと、前記第５及び第６の画像のステレオマッチングによる標高データとの組み合わせを選定して前記数値地形モデルを得る、請求項１に記載のマルチラインセンサーを用いた数値地形モデルの構築方法。   A combination of elevation data obtained by stereo matching of the first and second images and elevation data obtained by stereo matching of the fifth and sixth images, wherein the flight directions of the first and second flight courses are the same direction. The method for constructing a numerical terrain model using a multi-line sensor according to claim 1, wherein the numerical terrain model is obtained by selecting a model. 前記第１及び第２の飛行コースの飛行方向を同方向とし、前記第２及び第３の画像のステレオマッチングによる標高データと、前記第４及び第５の画像のステレオマッチングによる標高データとの組み合わせを選定して前記数値地形モデルを得る、請求項１に記載のマルチラインセンサーを用いた数値地形モデルの構築方法。   A combination of elevation data obtained by stereo matching of the second and third images and elevation data obtained by stereo matching of the fourth and fifth images, with the flight directions of the first and second flight courses being the same direction. The method for constructing a numerical terrain model using a multi-line sensor according to claim 1, wherein the numerical terrain model is obtained by selecting a model. 前記第１及び第２の飛行コースの飛行方向を同方向とし、前記第１及び第３の画像のステレオマッチングによる標高データと、第４及び第５の画像のステレオマッチングによる標高データと、第５及び第６の画像のステレオマッチングによる標高データとの組み合わせを選定して前記数値地形モデルを得る、請求項１に記載のマルチラインセンサーを用いた数値地形モデルの構築方法。   Elevation data obtained by stereo matching of the first and third images, elevation data obtained by stereo matching of the fourth and fifth images, The method for constructing a numerical terrain model using a multi-line sensor according to claim 1, wherein the numerical terrain model is obtained by selecting a combination with elevation data obtained by stereo matching of the sixth image. 前記第１及び第２の飛行コースの飛行方向を同方向とし、前記第１及び第２の画像のステレオマッチングによる標高データと、第２及び第３の画像のステレオマッチングによる標高データと、第４及び第６の画像のステレオマッチングによる標高データとの組み合わせを選定して前記数値地形モデルを得る、請求項１に記載のマルチラインセンサーを用いた数値地形モデルの構築方法。   Elevation data obtained by stereo matching of the first and second images, elevation data obtained by stereo matching of the second and third images, and a fourth direction, wherein the first and second flight courses have the same flight direction. The method for constructing a numerical terrain model using a multi-line sensor according to claim 1, wherein the numerical terrain model is obtained by selecting a combination with elevation data obtained by stereo matching of the sixth image. 前記第１及び第２の飛行コースの飛行方向を互に逆方向とし、前記第１及び第２の画像のステレオマッチングによる標高データと、前記第４及び第５の画像のステレオマッチングによる標高データとの組み合わせを選定して前記数値地形モデルを得る、請求項１に記載のマルチラインセンサーを用いた数値地形モデルの構築方法。   Elevation data obtained by stereo matching of the first and second images, and elevation data obtained by stereo matching of the fourth and fifth images, wherein the flight directions of the first and second flight courses are opposite to each other. The method for constructing a numerical terrain model using a multi-line sensor according to claim 1, wherein the numerical terrain model is obtained by selecting a combination. 前記第１及び第２の飛行コースの飛行方向を互に逆方向とし、前記第２及び第３の画像のステレオマッチングによる標高データと、前記第５及び第６の画像のステレオマッチングによる標高データとの組み合わせを選定して前記数値地形モデルを得る、請求項１に記載のマルチラインセンサーを用いた数値地形モデルの構築方法。   Elevation data obtained by stereo matching of the second and third images, and elevation data obtained by stereo matching of the fifth and sixth images, wherein the flight directions of the first and second flight courses are opposite to each other. The method for constructing a numerical terrain model using a multi-line sensor according to claim 1, wherein the numerical terrain model is obtained by selecting a combination. 前記第１及び第２の飛行コースの飛行方向を互に逆方向とし、前記第１及び第３の画像のステレオマッチングによる標高データと、第４及び第５の画像のステレオマッチングによる標高データと、第５及び第６の画像のステレオマッチングによる標高データとの組み合わせを選定して前記数値地形モデルを得る、請求項１に記載のマルチラインセンサーを用いた数値地形モデルの構築方法。   The flight directions of the first and second flight courses are opposite to each other, the elevation data by stereo matching of the first and third images, and the elevation data by stereo matching of the fourth and fifth images, The method for constructing a numerical terrain model using a multi-line sensor according to claim 1, wherein the numerical terrain model is obtained by selecting a combination with elevation data obtained by stereo matching of the fifth and sixth images. 前記第１及び第２の飛行コースの飛行方向を互に逆方向とし、前記第１及び第２の画像のステレオマッチングによる標高データと、第２及び第３の画像のステレオマッチングによる標高データと、第４及び第６の画像のステレオマッチングによる標高データとの組み合わせを選定して前記数値地形モデルを得る、請求項１に記載のマルチラインセンサーを用いた数値地形モデルの構築方法。   The flight directions of the first and second flight courses are opposite to each other, elevation data by stereo matching of the first and second images, and elevation data by stereo matching of the second and third images, The method for constructing a numerical terrain model using a multi-line sensor according to claim 1, wherein the numerical terrain model is obtained by selecting a combination with altitude data obtained by stereo matching of the fourth and sixth images.
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