JP5097629B2 - 地物形状変化検出プログラム、及び、地物形状変化検出システム - Google Patents
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Description
図1は、本実施の形態による家屋変化検出システムの一構成例を示す機能ブロック図である。図1に示すように、本実施の形態による家屋変化検出システムは、パーソナルコンピュータ、ワークステーション等により構成することができる。例えば、パーソナルコンピュータには、一般的に、ハードディスクやROMなどのプログラムを記憶することができる不揮発性の記憶部と、プログラムを読み込んで展開しCPU(処理装置10)の指令により高速処理を行うためのRAMなどと、からなる記憶装置20と、を有している。さらに、入出力装置30として、マウスやキーボードなどのポインティングデバイスを含む入力装置31と、液晶ディスプレイ装置などの表示装置32、プリンタ33などを含む出力装置が備えられている。
図2は、家屋変化検出処理中の表示画面の一例を示す図である。図2(a)、図2(b)は、記憶装置20に予め記憶されている地理ラスタデータを表示した図である。図2(a)は、旧ラスタデータを表示した画面を示す図であり、図2(b)は、新ラスタデータを表示した画面を示す図である。ここで、新旧のラスタデータは、家屋の変化検出の対象地域の同一範囲(地点)を、異なる時期に撮影した画像データである。この新旧ラスタデータに基づいて、デジタイザなどのデバイスを用いて家屋の家枠をなぞっていくことにより家枠のベクタデータを抽出する。この処理を、ラスタデータ−ベクタデータ変換処理と称するが、この処理自体は公知技術であるため、説明を省略する。図2(a)の旧ラスタデータの表示画面51において、主として、旧第1の家屋51a、旧第2の家屋51b、旧第3の家屋51cが表示されており、図2(b)の新ラスタデータの表示画面53において、図2(a)に対応する位置に、新第1の家屋53a、新第2の家屋53b、新第3の家屋53cが表示されている。
以下に、上記の地理画像処理における各処理の詳細について説明を行う。本実施の形態による地理画像処理において、図1に示す入力装置31などの操作により地理画像処理プログラム40が起動されると、家枠ベクタ抽出処理部101、対応家枠選定処理部102、不変化家屋検出処理部103、変化家屋分類処理部104が順に起動される。以下、それぞれの処理部における各処理について詳細に説明する。
家枠ベクタ抽出処理部101は、記憶装置20から地理ラスタデータ21を読み込む。そして、地理ラスタデータ21の中から、対応する新ラスタデータと旧ラスタデータとのそれぞれについて、家屋の家枠のベクタデータの抽出を行う。具体的には、各ラスタデータを画面上に表示させ、デジタイザなどを用いてポインタTを表示させながら表示された家屋の家枠を対応する新ラスタデータと旧ラスタデータとについてトレースする(図3(a))。図3(b)は、抽出結果を表示する画面であり、図2(e)に対応する画面である。トレースすることにより、新旧の区分、ID、頂点数、各頂点の座標などの情報が自動的に取得できる。自動的に取得したこれらの情報は家枠ベクタデータ22として記憶装置20内に格納される。基本的には、家枠は、多角形として抽出する。図3(c)は、家枠ベクタデータの一構成例を示す図である。図3(c)に示すように、家枠を画定する多角形の各頂点の位置座標データを新旧の家枠について取得し記憶させることができる。家枠ベクタ抽出の作業は、近年のデジタイザの性能向上に伴い、比較的容易に、かつ、高精度で行うことができる。そのため、家屋の変化検出を目視で行う作業に比べて、作業者の技量に依存しにくく、コストも抑えやすいという特徴がある。
図4は、図1に示す地理画像処理プログラム40のうちの対応家枠選定処理部101による新旧ベクタデータにおける各家屋の対応付けを行う処理の流れを示すフローチャート図である。図4において、対応家枠選定処理部101は、図3に示すようにして取得し記憶した家枠ベクタデータ22と属性データ23とを、記憶装置20から読み込む(S401)。
図5は、図1の地理画像処理プログラム40の不変化家屋検出処理部103による各家屋の変化の有無の判定処理の流れを示すフローチャート図である。図5において、不変化家屋検出処理部103は、記憶装置20から家枠ベクタデータ22と属性データ23とを読み込む(ステップS501)。次に、家枠データの中で、対応する家枠がない家枠を『変化可能性あり』と判定し(対応IDはNULL)、図7に示す属性データにおける当該ベクタの項目に判定結果(『変化可能性あり』)を格納する(ステップS502)。次に、属性データの中で新旧の家枠が対応付けられている未処理の新旧のベクタデータを一組選択する(ステップS503)。次に、選択したベクタデータの位置補正を行う(S504)。位置補正を行う理由は、家枠ベクタデータは、基になっているラスタデータの撮影条件に起因する位置ずれや、作業者が人手でベクタデータを作成する際に行うトレース作業に起因する位置ずれなどが生じる可能性があるためである。
図2(e)、(f)は、地理画像処理プログラム40の不変化家屋検出処理部103による各家屋の変化の有無の判定処理の結果を示す図である。不変化家屋検出処理部103で、『変化なし』と判定された家屋の家枠(図2(f)の家屋63a・63c)と『変化可能性あり』と判定された家屋の家枠(図2(f)の家屋63b)とを区別して表示している。前述のように、『変化なし』と判定された家屋は高い精度で実際に変化していない。従って、ユーザは『変化可能性あり』と判定された家屋のみをチェックすればよい。このチェックを行う際には、『変化可能性あり』と判定された家屋のみを、順次目視チェックしていき、その都度、判定結果を登録していく。判定結果は図1の属性データ23に格納する。
以上のように本発明の実施の形態による家屋変化検出技術によれば、新旧2枚の地理ラスタデータを解析し、地理画像上に存在する家屋の異動判別にかかる作業コストを大幅に削減することができる。この技術は、新旧の地理ラスタデータ上の各家屋を表す家枠を抽出する家枠ベクタ抽出処理部と(モジュール)と、新旧の地理ラスタデータ上の各家枠ベクタの対応をとる対応家枠検出処理部(モジュール)と、新旧画像上の対応する家枠を比較し、変化していない家枠を検出する不変化家屋検出処理部(モジュール)と、変化の可能性があると判定された家屋について目視で判定する変化家屋分類処理部(モジュール)と、を備える。これにより新旧画像上の家屋の中で建て変わりなどの変化がない家屋を高精度で自動検出することができるため、作業コストを大幅に削減できる。
20 記憶装置
21 地理ラスタデータ
22 家枠ベクタデータ
23 属性データ
30 入出力装置
31 入力装置
32 表示装置
33 プリンタ
40 地理画像処理プログラム
101 家枠ベクタ抽出処理部
102 対応家枠検出処理部
103 不変化家屋検出処理部
104 変化家屋分類処理部
Claims (4)
- 第1の時点と、該第1の時点より後の第2の時点において、同じ地点を撮影した第1及び第2の2枚の地理画像に含まれる地物の形状の変化を検出する地物形状変化検出システムであって、
前記第1及び第2の地理画像のデータ上の各地物の輪郭を表すベクタデータを、ラスタデータ−ベクタデータ変換処理によりそれぞれ抽出する地物輪郭ベクタデータ抽出処理部と、
前記第1及び第2の地理画像のデータにおいて、同一地点に存在する各地物の前記地物輪郭ベクタデータの対応付けを行う対応地物輪郭選定処理部と、
前記第1及び第2の地理画像のデータにおける前記地物輪郭ベクタデータを比較することにより、前記第1及び第2の地理画像における形状の変化の可能性の有無を判定する不変化地物検出処理部と、を備え、
前記対応地物輪郭選定処理部は、
各地物を表す線分の式を元に、交差判定及び包含判定を行い、新地物と旧地物とが、少なくとも一部重なるか否かを判定することにより新旧の地物の対応付けを行う処理であって、
交差判定を行う際には、一方の地物の線分と、他方の地物の線分との交点が存在するか否かを計算し、少なくとも一つの交点が存在すれば、地物同士は重なると判定し、
包含判定を行う際には、一方の地物の領域内にもう一方の地物の頂点がすべて含まれるか否かを演算によりチェックすることで、包含しているか否かを判定し、
重なる旧地物が一つだけ存在する場合は、当該旧地物が同一座標空間上で重なる新地物が存在するか否かをチェックし、当該旧地物と重なる新地物が一つだけ存在する場合は、当該新地物と当該旧地物とが互いに対応する地物とみなして対応付けし、
前記不変化地物検出処理部が、
対応する前記第1及び第2の地理画像のデータにおける地物の形状が変化していないか否かを判定する際に、前記第2の地理画像のデータに基づく地物形状の境界を、地物形状を不変化とみなす許容量分の幅だけ膨張させた図形に前記第1の地理画像のデータに基づく地物形状の境界が完全に包含され、かつ、前記第1の地理画像のデータに基づく地物形状の境界を不変化とみなす許容量の幅だけ膨張させた図形に前記第1及び第2の地理画像のデータに基づく地物形状の境界が完全に包含された場合に、当該地物形状は不変化であると判定することを特徴とする地物形状変化検出システム。 - さらに、前記不変化地物検出処理部における、前記第1及び第2の地理画像における地物の形状変化の可能性の有無の検出結果に基づいて、表示部における地物の表示方法を変えることにより、変化可能性ありと判定された地物についてユーザに判定を促す変化地物分類処理部を備えることを特徴とする請求項1に記載の地物形状変化検出システム。
- 前記地物は家屋であり、前記地物形状は、家枠であることを特徴とする請求項1又は2に記載の地物形状変化検出システム。
- 請求項1から3までのいずれか1項に記載のシステムにおける処理をコンピュータに実行させるためのプログラム。
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