JP4584567B2 - Feature edge extraction method - Google Patents
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Description
本発明は、地物のエッジ抽出方法に関するものである。 The present invention relates to a feature edge extraction method.
地形情報と地物情報とが混在したデジタルデータから地物、とりわけ建造物等の人工物の輪郭を取得する方法としては、例えば、特許文献1に記載されているものが知られている。この従来例において、まず、地表に設定したメッシュにレーザ等により地表をスキャンして得られた標高データを割り当てたデジタルデータに対してエッジ抽出処理がなされ、エッジが検出される。
For example, a method described in
エッジ抽出には、ラプラシアン-ガウシアンフィルタとソーベルフィルタが使用され、これらにより得られた各画素のエッジ強度値から建物境界候補が抽出される。抽出された建物境界候補に対して、さらに建物形状の拘束条件を用いた被建物境界の除去が行われる。拘束条件を充足する建物境界候補に対しては、細線化処理が行われ、次いで、ベクトル化される。
しかし、上述した従来例は、原データが3次元座標値を備えているにもかかわらず、エッジ検出に当たって、標高値を単なる輝度情報として扱い、輝度変化の急峻性に着目したフィルタが使用されるために、輪郭線抽出等に際しては、細線化等の処理が改めて必要になり、処理効率が悪く、かつ、抽出精度も低いという問題がある。 However, the above-described conventional example uses a filter that treats the altitude value as simple luminance information and focuses on the steepness of the luminance change in edge detection even though the original data has a three-dimensional coordinate value. For this reason, when extracting the contour line or the like, a process such as thinning is required again, and there is a problem that the processing efficiency is low and the extraction accuracy is low.
本発明は、以上の欠点を解消すべくなされたものであって、処理効率が良好で、かつ、抽出精度も高い地物のエッジ抽出方法の提供を目的とする。また、本発明の他の目的は、上記エッジ抽出方法を利用した地物の輪郭線の抽出方法の提供にある。 The present invention has been made to eliminate the above drawbacks, and an object of the present invention is to provide a method for extracting an edge of a feature having good processing efficiency and high extraction accuracy. Another object of the present invention is to provide extraction how the feature of the contour line using the edge extraction method.
本発明によれば上記目的は、
地表面を分割したメッシュの各セルに標高データを付与したメッシュ標高データ1から地物のエッジを抽出するためにコンピュータにより実施される地物のエッジ抽出方法であって、
前記コンピュータが、
前記メッシュ標高データ1内の各セルに対して周辺セルとの間の標高差分を求め、
次いで、前記周辺セルを、注目セルの標高を中心として上下に所定の閾値の幅を有する等高域と、等高域の上下の高低域のいずれかに分類し、
この後、注目セルの周辺における域種の配置パターンをエッジ構成セルに対して予め定義されたモデルパターン2と比較し、
モデルパターン2に一致する配置パターンの域種を周辺とする注目セルをエッジ構成セルとして抽出するという各処理を実行する地物のエッジ抽出方法を提供することにより達成される。
According to the present invention, the object is
A feature edge extraction method implemented by a computer to extract an edge of a feature from
The computer is
For each cell in the
Next, the peripheral cell is classified into one of a contour region having a predetermined threshold width above and below the elevation of the target cell, and a contour region above and below the contour region,
After this, the arrangement pattern of the area type around the attention cell is compared with the
This is achieved by providing an edge extraction method for a feature that executes each process of extracting a target cell around the region type of the arrangement pattern matching the
本発明において、地物のエッジを抽出する原データとして、メッシュ標高データ1が利用される。メッシュ標高データ1は、地表面に設定したメッシュの各セルに標高値を割り当てたデジタルデータであり、一般的にDSM(Digital Surface Model)と呼ばれるものから作成できる。このメッシュ標高データ1は、上空から地上にレーザを照射して対象物の高さを直接取得したポイントデータ群をメッシュ化したり、あるいは、航空測量の手法を利用して作成することができる。
In the present invention,
上記メッシュ標高データ1は、平面座標位置に対して高さ、あるいは標高データが対応していれば足り、標高データは、直接数値で与えられたもの以外に、適数の階調値として与えられたものであってもよい。
The
地物のエッジを抽出する原データとしてメッシュ標高データ1を使用する利点を生かすために、エッジ抽出に際し、まず、メッシュ標高データ1の各セルとこれらの周辺セルとの標高差分を演算する。標高差分の演算対象となるセル(周辺セル群)の範囲は、メッシュ標高データ1の密度、あるいは抽出する地物の大きさ等を考慮して、例えば、注目セルに縦横方向、あるいは斜め方向で隣接する4セル、あるいは、注目セルを矩形枠状に包囲する8セル等のように、注目セルを中心とする所定の範囲を選択できる。
In order to take advantage of the use of the
以上のようにして求められた注目セルを中心とする周辺セル群をパターン化するために、各周辺セルの注目セルは、標高差分により等高域、低域、高域に分類される。分類は、注目セルとの標高差分が、予め設定された上下閾値の帯域内に入る場合を等高域、下方閾値より低い場合を低域、上方閾値より高い場合を高域とすることにより行われる。閾値は、エッジの抽出精度と、後述する結線処理における処理量とを考慮して適宜決定されるが、一般的にこの種データに求められる精度を考慮すると、実高値で20(cm)程度とするのが望ましい。 In order to pattern the peripheral cell group centered on the target cell obtained as described above, the target cell of each peripheral cell is classified into an iso-high region, a low region, and a high region based on an altitude difference. Classification is performed by setting the elevation difference from the target cell to be within the preset upper and lower threshold bands, the iso-high band, the lower band lower than the lower threshold band, and the higher band higher than the upper threshold band. Is called. The threshold value is appropriately determined in consideration of the edge extraction accuracy and the processing amount in the connection processing described later. Generally, in consideration of the accuracy required for this kind of data, the actual high value is about 20 (cm). It is desirable to do.
注目セルがエッジ構成セルであるか否かは、以上のようにして求められた周辺セル群の域種配置パターンを予め設定されたモデルパターン2と比較することにより判定される。モデルパターン2は、上記周辺セル群と同一の大きさ、形状のセル群の中心がエッジを構成する場合に、周辺の域種がどのような配置になるかを検討することにより得られる。例えば、8セルからなる周辺セル群を想定すると、中心のセル(注目セル)が縦方向に延びる壁面との境界を構成するセルである場合には、注目セルを挟んで縦方向に注目セルより高域のセルが並ぶことが想定される。この状態を域種配置パターンで示すと、図6(a)、(b)のようになるために、当該図の域種配置パターンは、エッジ構成セルであるか否かを判定するモデルパターン2として登録される。
Whether or not the target cell is an edge constituent cell is determined by comparing the area type arrangement pattern of the peripheral cell group obtained as described above with the
モデルパターン2は、標高差分をとる周辺セル群の形状、大きさを考慮して適宜検討、決定されるが、さらに、登録するモデルパターン2の種類は、想定されるもの全てである必要は必ずしもなく、求められるエッジ抽出の精度と演算効率とを勘案して必要なもののみが採用される。すなわち、例えば、エッジ構成セル抽出ステップが地物のおおまかな矩形領域の検索を目的とする場合には、モデルパターン2には、隅角部を検出可能なもののみを使用すれば足りる。また、後続の結線処理にハフ変換等の線分化手法が採用される場合には、隅角部は線分の交点として決定可能であるために、隅角部を検出するためのパターンをモデルパターン2から省くことができる。
The
地表面の凹凸情報であるメッシュ標高データ1において、周辺セル群における標高差分の配置パターンと、現実の地物の段差発生部(エッジ部)の周囲の状態との間には、直接的な相関がある。したがって、周辺セル群における標高差分の配置パターンをもとにしてエッジ構成セルを抽出する本発明において、エッジ構成セルを正確に抽出することが可能になる。この結果、例えば、従来例において必要であった、細線化等の抽出されたエッジ構成セルへの再度の評価、検証操作を少なくするために、輪郭線を抽出する際の処理効率を向上させることができる上に、輪郭線の抽出精度も向上させることが可能になる。
In the
地物輪郭線の抽出は、以上のようにして抽出したエッジ構成セルに保持させた標高データと平面座標上の近接を基準にエッジ構成セル間を結線処理するという処理を前記コンピュータが実行することにより行うことができる。結線処理は、平面座標上で隣接、あるいは近接し、かつ、標高データが等高域にあるエッジ構成セルを同一の線分構成要素としてラベリングすることによりラスタデータとして出力する以外に、これらにハフ変換等を施してベクタデータとして出力することもできる。 In the feature outline extraction, the computer executes a process of connecting between the edge configuration cells based on the elevation data held in the edge configuration cells extracted as described above and the proximity on the plane coordinates. Can be performed. In addition to outputting the raster line data by labeling edge configuration cells that are adjacent or close to each other on the plane coordinates and whose elevation data is in the contour region as the same line segment component, It can also be converted and output as vector data.
また、地物輪郭線の抽出は、
域種の配置パターンにより決定される結線方向情報3を各エッジ構成セルに付与するという処理を前記コンピュータが実行するステップを含み、
前記各エッジ構成セルに保持させた標高データの近接と結線方向情報3の一致を基準にエッジ構成セル間を結線処理して地物の輪郭線を抽出するという処理を前記コンピュータが実行する地物の輪郭線抽出方法によることも可能である。
In addition, extraction of feature outlines
A step in which the computer executes a process of giving
The feature that the computer executes the processing of extracting the contour line of the feature by performing the connection processing between the edge configuration cells based on the proximity of the altitude data held in each of the edge configuration cells and the coincidence of the
この方法において、エッジ構成セルへの結線方向情報3は、モデルパターン2とともに予め登録される。結線方向情報3は、図6において矢印で示されており、例えば、図6(a)、(b)に示すように、高域が縦方向に並ぶ域種の配列パターンを持つ場合には、縦方向の双方の結線方向情報3が割り当てられることを示し、図6(i)以下は、直交2方向の結線方向情報3が割り当てられることを示す。
In this method, the
この結線方向情報3を利用した結線処理は、平面座標上で所定間隔以内に位置するとともに、同一方向の結線方向情報3を有し、かつ、等高域の標高値をもつエッジ構成セル間同士をポリライン(ショートベクトル)化された線分により連結して行うことができる。
The connection processing using the
また、結線処理はこれ以外に、
結線方向情報3により与えられる結線方向に探索された連結条件を満足する他のエッジ構成セルを順次線分要素として連結して結線処理を行うこともできる。この方法による結線処理は、平面座標上で所定間隔以内に位置するとともに、同一方向の結線方向情報3を有し、かつ、等高域の標高値をもつエッジ構成セル同士を、中間に欠落セルがある場合には線分構成要素として補充しながらライン化して行われる。
In addition, the connection process is
It is also possible to perform connection processing by sequentially connecting other edge constituent cells satisfying the connection condition searched in the connection direction given by the
さらに、輪郭線を抽出するに際し、前記結線処理後に、該結線処理において同一の線分の構成要素として連結されたエッジ構成セルのセル数が所定の閾値以下である場合に当該線分を構成するエッジ構成セルを孤立点ノイズとして除去するという処理を前記コンピュータが実行したり、あるいは、前記孤立点ノイズの除去後に、メッシュ標高データ1に対して、輪郭線抽出対象外地物の分布領域を表示するデジタルデータとの画像間演算を行って輪郭線抽出対象外地物をノイズとして除去するという処理を前記コンピュータが実行することにより、抽出精度を高めることができる。
Furthermore, when extracting the contour line, after the connection process, if the number of edge constituent cells connected as the same line segment component in the connection process is equal to or less than a predetermined threshold, the line segment is formed. The computer executes a process of removing edge-constituting cells as isolated point noise, or displays the distribution area of the contour line extraction target feature on the
本発明によれば、エッジ構成セルを高い精度で、かつ、効率的に抽出することができ、この結果、地物の輪郭線、あるいはポリゴンの自動抽出を正確に行うことができる。 According to the present invention, the edge constituent cells can be extracted with high accuracy and efficiency, and as a result, the outline of the feature or the automatic extraction of the polygon can be accurately performed.
図2に本発明が適用された3次元モデル作成装置の機能ブロック図を、図1にその動作フローを示す。3次元モデル作成装置は、メッシュ標高データ1を原データとして利用して地上の建造物等、人工構造物を自動抽出するように構成され、バスライン4を介して接続される制御部5により制御されるエッジ構成セル抽出部6、輪郭線抽出部7、ポリゴン抽出部8及び3D出力部9を備える。また、バスライン4には、汎用のデータアクセス部10が接続され、メモリ部11へのリード/ライトが行われる。
FIG. 2 shows a functional block diagram of a three-dimensional model creation apparatus to which the present invention is applied, and FIG. 1 shows an operation flow thereof. The three-dimensional model creation device is configured to automatically extract an artificial structure such as a building on the ground using the
メッシュ標高データ1には、上述したDSMデータが使用され、予めメモリ部11のDSMデータ格納部11aに読み込まれる。エッジ構成セル抽出部6は、エッジ構成セル抽出ステップ(S10)を実行してDSMデータ1のセルからエッジを構成するセルを抽出し、メモリ部11のエッジセル情報格納部11bに格納する。エッジ構成セル抽出部6の後段の輪郭線抽出部7は、抽出されたエッジ構成セルに対して、ライン化ステップ(S21)とノイズ除去ステップ(S22)とからなる輪郭線抽出ステップ(S20)を実行する。ライン化ステップ(S21)において、上記エッジ構成セルに連結される他のエッジ構成セルが探索され、これら各エッジ構成セル同士が同一線分を構成することがエッジセル情報格納部11bに格納される。また、ノイズ除去ステップ(S22)では、種々の判定条件を使用してノイズであるエッジ構成セルが削除される。
The
以上の輪郭線抽出ステップ(S20)により抽出された地物の輪郭線に対してこの後、ポリゴン抽出部8においてポリゴン化ステップ(S31)と直角補正ステップ(S32)からなるポリゴン抽出ステップ(S30)が実行され、さらに3D出力部9において地物の3Dモデルが出力される。 After that, the polygon extraction step (S30) comprising the polygonalization step (S31) and the right angle correction step (S32) is performed in the polygon extraction unit 8 with respect to the contour lines of the features extracted by the above contour line extraction step (S20). And the 3D output unit 9 outputs a 3D model of the feature.
エッジ構成セル抽出部6の動作を図3に示すフローチャートに基づいて詳細に説明する。エッジ構成セル抽出部6での処理が開始されると、まず、データアクセス部10に最初の注目セルとその周辺セル群(この実施の形態においては注目セルを中心とする周囲8セル)を指定したDSMデータ格納部11aへの読み込み命令がセットされ(S10-1)、次いで、標高差分演算部6aにおいて各周辺セルと注目セルとの標高差分を演算する(S10-2)。
The operation of the edge constituent cell extraction unit 6 will be described in detail based on the flowchart shown in FIG. When the processing in the edge constituent cell extraction unit 6 is started, first, the first cell of interest and its peripheral cell group (in this embodiment, surrounding 8 cells centered on the cell of interest) are designated in the
図5はエッジ構成セル抽出部6における処理を説明するもので、図5(a)において黒丸で示されるDSMデータ1中のセルが注目セルとして指定されると、標高差分演算部6aは、図5(c)に示すように、
ΔH11=H22-H11
ΔH12=H22-H12
・・・・・
ΔH33=H22-H33
(ただし、Hmnは図5(b)におけるPmnセルの標高値、
ΔHmnはH22に対する標高差分)
を演算し、さらに、域種分類部6bにおいて周辺セルに域種を付与する(S10-3)。
FIG. 5 explains the processing in the edge constituent cell extraction unit 6. When a cell in the
ΔH11 = H22-H11
ΔH12 = H22-H12
...
ΔH33 = H22-H33
(Where Hmn is the elevation value of the Pmn cell in FIG. 5 (b),
ΔHmn is the difference in elevation from H22)
Further, the region
域種分類部6bは、図5(b)に示す各セルの標高差分ΔHmnを予め定められた閾値(Ht)と比較し、
|ΔH|-Ht>0、かつΔH>0の場合には、”高域”を、
|ΔH|-Ht>0、かつΔH<0の場合には、”低域”を、
|ΔH|-Ht<=0の場合には、”等高域”を、
各々各セルに域種を割り当てる。
The area
When | ΔH | -Ht> 0 and ΔH> 0,
When | ΔH | -Ht> 0 and ΔH <0,
When | ΔH | -Ht <= 0, the “contour” is
A range type is assigned to each cell.
図5(d)に注目セルの周辺セルに域種を割り当てた例を示す。図5(d)において、注目セルは黒塗り三角形で、高域は白抜き丸印で、等高域は白抜き三角形で示される。
以上のようにして注目セルを囲む周辺セル群の全体に域種を割り当てた後(S10-4)、パターン比較部6cにおいてモデルパターン2との比較が行われる(S10-5)。モデルパターン2は、図6に示すように、注目セルが壁面等のエッジ構成部である場合の周辺セルにおける域種の分布を予めモデルパターン格納部11cに登録したもので、上述した域種の配置パターンがモデルパターン2に一致する場合には、当該注目セルは、エッジを構成するセルとして抽出される(S10-6)。
FIG. 5D shows an example in which a zone type is assigned to the neighboring cell of the target cell. In FIG. 5D, the target cell is a black triangle, the high region is indicated by a white circle, and the contour region is indicated by a white triangle.
After assigning the region type to the entire surrounding cell group surrounding the target cell as described above (S10-4), the
この実施の形態において、モデルパターン2は図(a)から(p)までの16パターンが使用されており、例えば、図5(d)に示す注目セルは、周辺セル群の域種配置パターンが図6(a)に一致するために、エッジ構成セルとして抽出される。なお、図6における域種は上述したものと同様の符号が使用され、また、低域は、×印で示される。
In this embodiment, 16 patterns from FIGS. (A) to (p) are used as the
さらに、上記モデルパターン2には、結線方向情報3が予め登録されている。図6に示すように、結線方向情報3は、エッジ構成セル同士の連結方向を示すもので、例えば、注目セルの左側に高域が縦方向に並び、残余のセル全てが等高域の場合、壁面は縦方向に配置されていると考えられるために、当該パターンには、図6(a)に示すように、縦方向の結線方向情報3が割り当てられる。同様にして、図6(b)には縦方向の結線方向情報3が、図6(c)、(d)には横方向の結線方向情報3が、図6(e)ないし(h)には斜め方向の結線方向情報3が各々付与される。
Furthermore,
これに対し、図6(i)以下に示すように、注目セルが隅角部である場合には、結線方向情報3は、直交2方向に付与される。
なお、この実施の形態において、モデルパターン2による地物の隅角部の検出は、出隅部のみを対象とする場合を示したが、図6(i)以下に示すモデルパターン2において、低域を高域に変更するモデルパターン2を追加すると、地物の入隅部の検出も可能になる。また、この実施の形態においてモデルパターン2は9×9のマトリクスを使用するために、図6(e)ないし(h)に示すように、傾斜角の検出性能は45°であるが、より大きなマトリクスでモデルパターン2を構成することにより、傾斜角の検出性能を高めることもできる。
On the other hand, as shown in FIG. 6 (i) and subsequent figures, when the target cell is a corner, the
In this embodiment, detection of the corner portion of the feature by the
これら結線方向情報3は、注目セルがモデルパターン2との比較の結果エッジ構成セルと判定された際に、対応するモデルパターン2から読み込まれ、エッジ情報登録部6dにより当該エッジ構成セルのセル位置情報とともにエッジセル情報格納部11bに格納される(S10-7)。
The
以上のようにして全てのセルに対するエッジ構成セルか否かの判定が終了すると、制御は輪郭線抽出部7に移行し、図4に示す輪郭線抽出ステップ(S20)が実行される。上述したように輪郭線抽出ステップ(S20)はライン化ステップ(S21)と、ノイズ除去ステップ(S22)とからなり、ライン化ステップ(S21)の開始に際し、まず、データアクセス部10にエッジ構成セルをセットし、当該エッジ構成セルの標高値と、結線方向情報3をDSMデータ格納部11a及びエッジセル情報格納部11bから読み出す(S21-1)。
When the determination as to whether or not all the cells are edge constituent cells is completed as described above, the control shifts to the
この後、移動方向演算部7aにおいて、現在の注目エッジ構成セルから結線方向情報3により示される方向に移動したセル位置を演算してデータアクセス部10にセットする(S21-2)。データアクセス部10は、指定されたセル位置がエッジセル情報格納部11b内に登録されているか否かを検索することによって、当該セルがエッジ構成セルであるか否かを判定し(S21-3)、存在しない場合には当該エッジ構成セルにライン終端マークを付加して(S21-7)ライン化対象のセル探索を終了し、次のエッジ構成セルに対するライン化ステップ(S21)を継続する。
Thereafter, the movement
S21-3において移動先のセルがエッジ構成セルであった場合には、S21-4、S21-5が実行される。S21-4においては、当該セルが閉ループ構成セルであるか否かがエッジセル情報格納部11bを検索することにより判定され、閉ループ構成セルである場合には、結線方向情報3に基づくライン化対象セルの探索を終了する。閉ループ構成セルでなかった場合には、S21-5において、探索したライン化対象セルの標高値と、隣接する接続対象のセルとの標高差を標高差判定部7bで演算し、標高差が所定の閾値より小さな場合には、これらのエッジ構成セルは同一の線分に属する旨をエッジセル情報格納部11bに格納する(S21-6)。閾値には、エッジ構成セル抽出ステップ(S10)で使用した値を利用できるが、これ以外に設定することも可能である。
If the destination cell is an edge constituent cell in S21-3, S21-4 and S21-5 are executed. In S21-4, it is determined by searching the edge cell
図7(a)にライン化ステップ(S21)による処理内容を示す。いま、左側に示すように、縦向きの結線方向情報3をもつエッジ構成セルが3個並んでおり、対象エッジ構成セルとして最上位のものが指定(S21-1)されたとすると、当該エッジ構成セルの結
線方向情報3は縦方向であるために、上下方向が探索先として指定され(S21-2)、
その直下のセル(中間セル)がエッジ構成セルで、かつ、閉ループ構成セルでもなく、さらに標高差も小さい場合(S21-3、S21-4、S21-5)には、中間セルは最上位
セルとともに線分を構成するセルであると考えられるため、同一の線分の構成要素として登録される(S21-6)。
FIG. 7A shows the processing contents in the line forming step ( S21 ). Now, as shown on the left side, assuming that three edge configuration cells having vertical
If the cell directly below (intermediate cell) is an edge configuration cell, not a closed loop configuration cell, and the altitude difference is small (S21-3, S21-4, S21-5), the intermediate cell is the highest cell. At the same time, it is considered as a cell constituting a line segment, and is registered as a component of the same line segment (S21-6).
このようにして中間セルの評価が終了すると、再び、S21-2以下を実行し、最下位
セルが上述した条件を充足した場合には、さらに、当該最下位セルが最上位及び中間セルとともにラインを構成する旨の登録がされ、同様のライン化ステップ(S21)が実行される。本例によれば、ラインは最下位セルで終了しているために、S21-1に移動した
後、条件を充足するセルはないために、S21-7により最下位セルにライン終端マーク
を付加し、最上位セルを始端とする線分の探索が終了し、新たな線分探索が開始される。
When the evaluation of the intermediate cell is completed in this way, S21-2 and subsequent steps are executed again, and if the lowest cell satisfies the above-mentioned conditions, the lowest cell is lined together with the highest and intermediate cells. Is registered, and a similar line forming step ( S21 ) is executed. According to this example, since the line ends at the lowest cell, after moving to S21-1, there is no cell that satisfies the condition, so a line end mark is added to the lowest cell at S21-7. Then, the search for the line segment starting from the highest cell ends, and a new line segment search is started.
以上のようにして全エッジ構成セルに対するライン化ステップが終了すると(S21-8)、ノイズ除去ステップ(S22)が実行される。この実施の形態において、ノイズ除去は、孤立点ノイズ除去部7cによる孤立点ノイズ除去ステップ(S22-1)と、植生ノイズ除去部7dによる植生ノイズ除去ステップ(S22-2)とからなる。
As described above, when the line forming step for all the edge-constituting cells is completed (S21-8), the noise removing step (S22) is executed. In this embodiment, the noise removal includes an isolated point noise removal step (S22-1) by the isolated point noise removal unit 7c and a vegetation noise removal step (S22-2) by the vegetation
孤立点ノイズ除去ステップ(S22-1)は、上記ライン化ステップ(S21)により連結されたセル数、すなわち、ライン長が所定の閾値以下である場合には、孤立点ノイズとしてエッジセル情報格納部11bから消去する。閾値には、実長で20(cm)程度に設定される。
In the isolated point noise removing step (S22-1), when the number of cells connected in the line forming step (S21), that is, the line length is equal to or less than a predetermined threshold, the edge cell
一方、植生ノイズ除去ステップ(S22-2)は、DSMデータ1と、植生データ格納部11dに予め格納され、DSMデータ1が得られる領域での植生の分布を表した植生データとの間でセル間の論理演算を行い、植生データにより指定される領域のエッジ構成セルをエッジセル情報格納部11bから消去して行われる。このように、植生ノイズ除去ステップを含めることによって、例えば樹木等を過って建造物として抽出することが完全に防止できる。
On the other hand, the vegetation noise removal step (S22-2) is a cell between
図7(b)にノイズ除去ステップの実行結果を示す。図7(b)において左上がノイズ除去前のイメージ図、右上がDSMデータ1空間中における植生領域の位置を示す植生データを示す。また、下方はノイズ除去後のイメージ図を各々示すもので、左上のイメージ図に存在する孤立点ノイズは孤立点ノイズ除去部7cにより除去され、植生データとDSMデータ1空間との重合部位に存在するエッジ構成セルは、孤立点ノイズ除去ステップ(S22-1)により消去されない程度の長さであっても植生ノイズ除去部7dにより消去されたことを示している。
FIG. 7B shows the execution result of the noise removal step. In FIG. 7 (b), the upper left is an image diagram before noise removal, and the upper right is vegetation data indicating the position of the vegetation region in the
以上の輪郭線抽出ステップ(S20)が終了すると、ポリゴン化ステップ(S31)と直角補正ステップ(S32)とからなるポリゴン抽出ステップ(S30)が実行される。ポリゴン化部8aにおけるポリゴン化ステップ(S31)は、輪郭線抽出ステップ(S20)により求められたライン同士を交点で連結して多角形として定義するもので、図8(a)に示すように、ライン化されたセルにより既に閉ループが構成されている場合には、エッジセル情報格納部11bにおける始端、終点マーク位置が交点座標として利用される(図8(a)参照)。また、閉ループが構成されていない場合には、一旦、各ラインを始端、終点マーク位置を通過する直線として定義した後、直線を延長して標高値が近似する他の直線との交点を求めて閉ループ化される。
When the above contour line extracting step (S20) is completed, a polygon extracting step (S30) including a polygonizing step (S31) and a right angle correcting step (S32) is executed. The polygonizing step (S31) in the polygonizing unit 8a defines the polygon obtained by connecting the lines obtained in the contour extracting step (S20) at intersections, as shown in FIG. 8 (a). When a closed loop is already configured by the lined cells, the start and end mark positions in the edge cell
直角補正部8bによる直角補正ステップ(S32)は、図8(b)に示すように、ポリゴン化データに対してメッシュ単位で発生する擬似輪郭を直交化する。
In the right angle correction step (S32) by the right
以上のようにして求められたポリゴンは、交点の位置に加えて標高値を持っているために、3次元空間に配置することにより、3D出力部9から簡単に3D情報として出力することができる。 Since the polygon obtained as described above has an altitude value in addition to the position of the intersection, it can be easily output as 3D information from the 3D output unit 9 by being arranged in a three-dimensional space. .
1 メッシュ標高データ
2 モデルパターン
3 結線方向情報
1
Claims (7)
前記コンピュータが、
前記メッシュ標高データ内の各セルに対して周辺セルとの間の標高差分を求め、
次いで、前記周辺セルを、注目セルの標高を中心として上下に所定の閾値の幅を有する等高域と、等高域の上下の高低域のいずれかに分類し、
この後、注目セルの周辺における域種の配置パターンをエッジ構成セルに対して予め定義されたモデルパターンと比較し、
モデルパターンに一致する配置パターンの域種を周辺とする注目セルをエッジ構成セルとして抽出するという各処理を実行する地物のエッジ抽出方法。 A feature edge extraction method implemented by a computer to extract feature edges from mesh elevation data obtained by assigning elevation data to each cell of a mesh obtained by dividing a ground surface,
The computer is
Obtain an elevation difference between each cell in the mesh elevation data and the surrounding cells,
Next, the peripheral cell is classified into one of a contour region having a predetermined threshold width above and below the elevation of the target cell, and a contour region above and below the contour region,
After this, the arrangement pattern of the area type around the attention cell is compared with the model pattern defined in advance for the edge constituent cell,
A feature edge extraction method for executing each processing of extracting a target cell having a region type of the arrangement pattern matching the model pattern as an edge constituent cell.
域種の配置パターンにより決定される結線方向情報を各エッジ構成セルに付与するという処理を前記コンピュータが実行するステップを含み、
前記コンピュータが、
前記各エッジ構成セルに保持させた標高データの近接と結線方向情報の一致を基準にエッジ構成セル間を結線処理して地物の輪郭線を抽出するという処理を実行する地物の輪郭線抽出方法。 A feature contour extraction method implemented by the computer to connect the edge constituent cells extracted by the method according to claim 1 and extract a contour of the feature,
Including the step of the computer executing a process of giving connection direction information determined by the arrangement pattern of the area type to each edge constituent cell,
The computer is
Contour extraction of a feature for executing processing of extracting a contour line of a feature by performing a connection process between edge constituent cells on the basis of proximity of altitude data held in each edge constituent cell and matching of connection direction information Method.
前記メッシュ標高データ内の各セルに対して周辺セルとの間の標高差分を求める標高差分演算部と、
前記標高差分演算部からの標高差分に基づいて、等高域と、等高域の上下の高低域のいずれかに分類する域種分類部と、
域種分類部により与えられた注目セルの周辺における域種の配置パターンをエッジ構成セルに対して予め定義されたモデルパターンと比較するパターン比較部と、
モデルパターンに一致する配置パターンの域種を周辺とする注目セルをエッジ構成セルとして抽出して登録するエッジ情報登録部として機能させる地物のエッジ抽出用プログラム。 In order to extract the edge of the feature from the mesh elevation data where the elevation data is assigned to each cell of the mesh that divided the ground surface,
An altitude difference calculation unit for obtaining an altitude difference between neighboring cells for each cell in the mesh altitude data;
Based on the altitude difference from the altitude difference calculation unit, a region type classification unit that classifies the contour region into one of the upper and lower regions above and below the contour region,
A pattern comparison unit that compares the arrangement pattern of the region type in the vicinity of the cell of interest given by the region type classification unit with a model pattern defined in advance for the edge configuration cell;
A feature edge extraction program that functions as an edge information registration unit that extracts and registers a cell of interest around a region type of an arrangement pattern that matches a model pattern as an edge constituent cell.
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