JP4923706B2 - 地形データ補正装置及び地形データ補正方法 - Google Patents
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Description
図1は本発明の実施の形態1による地形データ補正装置を示すブロック図である。地形データ1(図示せず)と基準線データ2(図示せず)とが記憶手段である記憶装置3に格納される。地形データ1の各点に対して最も近い位置にある基準線データ2上の点4(図示せず)が検索手段である検索装置5で検索される。高度差算出手段である高度差算出装置6で地形データ1の各点と検索された基準線2上の点4の高さとの差である高度差を算出する。その結果を用いて補正量算出手段である補正量算出装置7にて高さ(高度)の補正量を決定する。補正手段である補正装置8にて地形データの高さ(高度)の値の補正を補正する。
ステップST8では、iに1加算する。
zi←zi−f
以上のように、広く取得された正確な基準線データ2を用いて地形データ1を補正するように動作する。この結果、一部の調整用基準点に偏らない、正確な補正量を算出することができる。
本発明の実施の形態2による地形データ補正装置を示すブロック図は、図1に示す本発明の実施の形態1による地形データ補正装置を示すブロック図と同一である。図10は本発明の実施の形態2による地形データ補正装置の動作を示す説明図である。図11は本発明の実施の形態2による地形データ補正装置の動作を示すフローチャートである。
ステップST21では、補正量算出のため、変数iを1に初期化する。
ステップST22では、Ti内の地形データPkを検索する。検索されたPkの番号の集合をAiとおく。Ai={k|Pk∈Ti}である。
ステップST26は、iがN以下かどうかを判定する。そうであればステップST22に戻り、そうでなければステップST27に進む。
ステップST27では、補間のため、変数iを1に初期化する。
ステップST28では、ステップST24により、Piの補正値が得られているかどうかを判定する。そうであればステップST31に進み、そうでなければステップST29に進む。
ステップST30では、補正量算出装置7により、例えば、Pnの補正量によりfiを、fi=fnとする。
ステップST31では、iに1加算する。
ステップST33では、補正装置8において、すべての地形データPiに対しfiによる補正を行う。これは以下のように行う。
以上の動作により、各Piは補正量fiにより補正される。
本発明の実施の形態3による地形データ補正装置を示すブロック図は、図1に示す本発明の実施の形態1による地形データ補正装置を示すブロック図と同一である。図12から図15は本発明の実施の形態3による地形データ補正装置の動作を示す説明図である。図16は本発明の実施の形態3による地形データ補正装置の動作を示すフローチャートである。
ステップST44では、点Piについて補正量の補間を行う。これは、例えば、図15に示すように、以下に示す式(7)のようにして、線形補間により求めることができる。
図17は本発明の実施の形態4による地形データ補正装置を示すブロック図である。関数設定手段である関数設定装置21により、地形データの点Piにおける高さの差Δziから高さ変位関数の数値を設定し、補正量算出手段である平滑化装置22によって高さ誤差関数を平滑化し、補正量関数を得る。図18は本発明の実施の形態4による地形データ補正装置の動作を示す説明図である。高さ変位関数23は高さの差である点24を補間したもので、これを平滑化して補正量関数25としている。図19は本発明の実施の形態4による地形データ補正装置の動作を示すフローチャートである。
ステップST51では、変数iを1に初期化する。
ステップST52では、ステップST4と同様、PiSiの距離riが、所定の値R以内かどうかを判定する。R以内であれば、ステップST53に、そうでなければ、ステップST55に進む。
ステップST53では、ステップST5と同様、|Δzi|が所定の値H、例えば1m以内かどうかを判定する。H以内であれば、ステップST54に、そうでなければ、ステップST55に進む。
ステップST54では、関数設定装置21によりg(ti)をΔziと設定する。
ステップST56では、iがN以下かどうかを判定する。そうであれば、ステップST52に戻り、そうでなければステップST57に進む。
ステップST57では、関数g(t)を補間する。g(ta)、g(tb)、で関数値が設定され、ta<t<tbで未設定の場合には、次式で示す式(9)とおける。
ステップST59では、補正装置8において、f(t)により、Piの高さを、zi←zi−f(ti)と補正する。
図20は本発明の実施の形態5による地形データ補正装置を示すブロック図である。測定値バイアス算出手段であるバイアス算出装置26では、地形データ1の計測時の航空機9に搭載のGPSおよびIMUの測定値のバイアスを計算する。
ステップST61では、補正装置8において、求めたバイアスに基づいて、式(22)に従って各Piの座標値を補正更新する。
以上の動作により、各Piは正しい座標値をもつように補正される。
また、上記実施の形態2や実施の形態3のように、参照領域Tiやデータ範囲Ωiを設け、Piごとにバイアス値を求めて補正を行うように構成してもよい。
また、補正した測定値が収束するように、上記の処理を繰り返し実行するように構成してもよい。また、姿勢を示すパラメータのとり方は、上記の(ωi,φi,κi)に限らず、回転順序や回転軸が異なるパラメータの組として表現した場合にも同様に実行できる。
Claims (10)
- 地表上の点を3次元座標値で構成した地形データおよび基準線データを記憶する記憶手段と、
近接する前記地形データの点と前記基準線データ上の点とを検索する検索手段と、
前記検索手段で検索される前記地形データの点と前記基準線上の点との高度差を求める高度差算出手段と、
前記高度差を用いて補正量を算出する補正量算出手段と、
前記補正量を用いて前記地形データの点の高度を補正する補正手段とを備えたことを特徴とする地形データ補正装置。 - 補正量算出手段は、地形データの点ごとに決まる参照領域内にある前記地形データの点を用いて補正量を算出したことを特徴とする請求項1記載の地形データ補正装置。
- 地形データは、各点の計測時刻または計測順序を示すデータを有し、
補正量算出手段は、地形データの点ごとに前記計測時刻または計測順序を示すデータが時間的に近接する前記地形データの点を用いて補正量を算出したことを特徴とする請求項1記載の地形データ補正装置。 - 計測時刻あるいは計測順序を含む地表上の点を3次元座標値として計測した地形データおよび基準線データを記憶する記憶手段と、
前記地形データの点に対し近接する前記基準線データ上の点を検索する検索手段と、
前記地形データの点と検索された前記基準線上の点との高度差を求める高度差算出手段と、
前記計測時刻あるいは前記計測順序に対する前記高度差とする関数を設定する関数設定手段と、
前記関数を平滑化することで補正量を算出する補正量算出手段と、
前記補正量を用いて前記地形データの点の高度を補正する補正手段とを備えたことを特徴とする地形データ補正装置。 - 航空レーザ測量によって測定した地表上の点の3次元座標値、前記3次元座標値を求めるのに用いたプラットフォームの位置と姿勢とを含むプラットフォーム測定データおよび前記航空レーザ測量のレーザスキャナのスキャン角度と距離計測値とを含むレーザスキャナ計測データから構成される地形データ並びに基準線データを記憶する記憶手段と、
前記地形データの点に対し近接する前記基準線データ上の点を検索する検索手段と、
前記地形データの点と検索された前記基準線上の点との高度差を求める高度差算出手段と、
前記高度差から前記プラットフォーム測定データのバイアスを算出する測定値バイアス算出手段と、
前記プラットフォーム測定データの前記バイアス分を除いた値に前記地形データを補正する補正手段とを備えたことを特徴とする地形データ補正装置。 - 補正量算出手段の補正量は、検索手段で検索される地形データの点と基準線データ上の点との距離に応じた重み付き平均としたことを特徴とする請求項1から4のいずれか1項に記載の地形データ補正装置。
- 補正量算出手段の補正量は、高度差が所定の値内に収まっているものを用いて算出したことを特徴とする請求項1から4のいずれか1項に記載の地形データ補正装置。
- 補正量算出手段の補正量は、検索手段で検索される地形データの点と基準線データ上の点との距離が所定の値内に収まっているものを用いて算出したことを特徴とする請求項1から4のいずれか1項に記載の地形データ補正装置。
- 基準線データは、地上でGPSを用いて連続的に測量した点データであることを特徴とする請求項1から8のいずれか1項に記載の地形データ補正装置。
- 地表上の点を3次元座標値で構成した地形データおよび基準線データを記憶する記憶工程と、
近接する前記地形データの点と前記基準線データ上の点とを検索する検索工程と、
前記検索工程で検索される前記地形データの点と前記基準線上の点との高度差を求める高度差算出工程と、
前記高度差を用いて補正量を算出する補正量算出工程と、
前記補正量を用いて前記地形データの点の高度を補正する補正工程とを備えたことを特徴とする地形データ補正方法。
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