JP5625457B2 - Topographic information display device and display method - Google Patents
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本発明は、地形の情報を表示する地形情報表示装置およびその表示方法に関する。 The present invention relates to a terrain information display device that displays terrain information and a display method thereof.
一般に、衛星画像や航空画像の補正、立体地図の作成、地形の分析等を行うために地形を経度情報、緯度情報および標高情報からなる3次元座標で表現した3次元地形モデルが使用される。このような3次元地形モデルの1つとして、地表面の標高を示す数値標高モデル(DEM;Digital Elevation Model)がある。 In general, a three-dimensional terrain model in which terrain is expressed by three-dimensional coordinates including longitude information, latitude information, and altitude information is used to correct satellite images and aerial images, create a three-dimensional map, analyze terrain, and the like. As one of such three-dimensional terrain models, there is a digital elevation model (DEM; Digital Elevation Model) indicating the elevation of the ground surface.
DEMの生成方法については、例えば特許文献1に開示されている。特許文献1に開示された技術では、位置検出装置および姿勢角検出装置を搭載した航空機から視点の異なる2枚の画像を撮影し、各画像に写る計測対象物の画素位置情報ならびに各画像の撮影時のカメラの位置情報および姿勢角情報に基づいて三角測量により撮影地点(カメラ)から計測対象物までの距離を計測する。そして、計測した距離と撮影地点の位置情報から計測対象物の標高を算出し、計測対象物の標高を用いてDEMを生成する。
A method for generating a DEM is disclosed in
しかしながら、特許文献1に開示された技術を用いて3次元地形モデルを生成した場合、画像を撮影したときのカメラの位置情報または姿勢角情報の測定誤差、カメラの光学系のひずみ等の影響により、生成された3次元地形モデルに示される標高情報が実際の標高と異なることがある。
However, when a three-dimensional terrain model is generated using the technique disclosed in
従来、3次元地形モデルの標高情報の正当性を評価するための方法は提案されていなかった。 Conventionally, a method for evaluating the correctness of the elevation information of the three-dimensional terrain model has not been proposed.
本発明の目的は、利用者による3次元地形モデルの標高情報の正当性の評価を補助することが可能な地形情報表示装置および方法を提供することである。 An object of the present invention is to provide a terrain information display device and method capable of assisting a user in evaluating the validity of elevation information of a three-dimensional terrain model.
上記目的を達成するために、本発明の地形情報表示装置は、地形の情報を表示する地形情報表示装置であって、
所定領域の地形を経度情報、緯度情報および標高情報からなる3次元座標で示す3次元地形モデルならびに該所定領域をそれぞれ異なる方向から撮影した第1の撮影画像および第2の撮影画像が格納される記憶手段と、
前記第1の撮影画像および前記第2の撮影画像を前記3次元地形モデルに基づいてそれぞれ正射変換した第1のオルソ画像および第2のオルソ画像を生成するオルソ画像生成手段と、
前記3次元地形モデルを画像で表したモデル画像を生成するモデル画像生成手段と、
前記オルソ画像生成手段によって生成された、前記第1のオルソ画像および前記第2のオルソ画像の全画素について各画素を中心とした予め定められた範囲の画素の画素値の分散を算出し、該第1のオルソ画像と該第2のオルソ画像の対応する画素からなる画素対についての前記分散の差分の絶対値に応じて、該画素対に対応する領域を色付けした差分画像を生成する差分画像生成手段と、
前記モデル画像生成手段によって生成された前記モデル画像と前記差分画像生成手段によって生成された前記差分画像を並べて表示する表示手段と、
を有する。
To achieve the above object, the terrain information display device of the present invention is a terrain information display device that displays terrain information,
A three-dimensional terrain model indicating the terrain of a predetermined area with three-dimensional coordinates including longitude information, latitude information, and elevation information, and a first captured image and a second captured image obtained by capturing the predetermined area from different directions are stored. Storage means;
An ortho image generating means for generating a first ortho image and a second ortho image obtained by orthogonally transforming the first captured image and the second captured image based on the three-dimensional terrain model, respectively;
Model image generation means for generating a model image representing the three-dimensional terrain model as an image;
Calculating a variance of pixel values of pixels in a predetermined range centered on each pixel for all pixels of the first ortho image and the second ortho image generated by the ortho image generating means; A difference image for generating a difference image in which a region corresponding to the pixel pair is colored according to an absolute value of the variance difference for a pixel pair including corresponding pixels of the first ortho image and the second ortho image. Generating means;
Display means for displaying the model image generated by the model image generating means and the difference image generated by the difference image generating means side by side;
Have
または、上記目的を達成するために、本発明の地形情報表示装置は、地形の情報を表示する地形情報表示装置であって、
所定領域の地形を経度情報、緯度情報および標高情報からなる3次元座標で示す3次元地形モデルならびに該所定領域をそれぞれ異なる方向から撮影した第1の撮影画像および第2の撮影画像が格納される記憶手段と、
前記第1の撮影画像および前記第2の撮影画像を前記3次元地形モデルに基づいてそれぞれ正射変換した第1のオルソ画像および第2のオルソ画像を生成するオルソ画像生成手段と、
前記3次元地形モデルを画像で表したモデル画像を生成するモデル画像生成手段と、
前記オルソ画像生成手段によって生成された、前記第1のオルソ画像と前記第2のオルソ画像の対応する画素からなる画素対の画素値の差分の絶対値に応じて、該画素対に対応する領域を色付けした差分画像を生成する差分画像生成手段と、
前記モデル画像生成手段によって生成された前記モデル画像と前記差分画像生成手段によって生成された前記差分画像を並べて表示する表示手段と、
を有する。
Alternatively, in order to achieve the above object, the terrain information display device of the present invention is a terrain information display device that displays terrain information,
A three-dimensional terrain model indicating the terrain of a predetermined area with three-dimensional coordinates including longitude information, latitude information, and elevation information, and a first captured image and a second captured image obtained by capturing the predetermined area from different directions are stored. Storage means;
An ortho image generating means for generating a first ortho image and a second ortho image obtained by orthogonally transforming the first captured image and the second captured image based on the three-dimensional terrain model, respectively;
Model image generation means for generating a model image representing the three-dimensional terrain model as an image;
The region corresponding to the pixel pair generated by the ortho image generating means according to the absolute value of the difference between the pixel values of the pixel pair consisting of the corresponding pixels of the first ortho image and the second ortho image A difference image generation means for generating a difference image colored with;
Display means for displaying the model image generated by the model image generating means and the difference image generated by the difference image generating means side by side;
Have
または、上記目的を達成するために、本発明の地形情報表示装置は、地形の情報を表示する地形情報表示装置であって、
所定領域の地形を経度情報、緯度情報および標高情報からなる3次元座標で示す3次元地形モデルならびに該所定領域を鉛直方向に対して斜め方向から撮影した撮影画像が格納される記憶手段と、
前記撮影画像を前記3次元地形モデルに基づいて正射変換したオルソ画像を生成するオルソ画像生成手段と、
前記3次元地形モデルを画像で表したモデル画像を生成するモデル画像生成手段と、
前記モデル画像生成手段によって生成されたモデル画像、前記オルソ画像生成手段によって生成された前記オルソ画像ならびに前記撮影画像を並べて表示する表示手段と、
を有する。
Alternatively, in order to achieve the above object, the terrain information display device of the present invention is a terrain information display device that displays terrain information,
Storage means for storing a three-dimensional terrain model indicating the terrain of the predetermined area with three-dimensional coordinates composed of longitude information, latitude information and elevation information, and a captured image obtained by photographing the predetermined area from an oblique direction with respect to the vertical direction;
Ortho image generating means for generating an ortho image obtained by orthogonally transforming the captured image based on the three-dimensional terrain model;
Model image generation means for generating a model image representing the three-dimensional terrain model as an image;
A display unit that displays the model image generated by the model image generation unit, the ortho image generated by the ortho image generation unit, and the captured image side by side;
Have
また、上記目的を達成するために、本発明の表示方法は、所定領域の地形を経度情報、緯度情報および標高情報からなる3次元座標で示す3次元地形モデルならびに該所定領域をそれぞれ異なる方向から撮影した第1の撮影画像および第2の撮影画像が格納される地形情報表示装置における表示方法であって、
前記第1の撮影画像および前記第2の撮影画像を前記3次元地形モデルに基づいてそれぞれ正射変換した第1のオルソ画像および第2のオルソ画像を生成し、
前記3次元地形モデルを画像で表したモデル画像を生成し、
前記第1のオルソ画像および前記第2のオルソ画像の全画素について各画素を中心とした予め定められた範囲の画素の画素値の分散を算出し、
前記第1のオルソ画像と前記第2のオルソ画像の対応する画素からなる画素対についての前記分散の差分の絶対値に応じて、該画素対に対応する領域を色付けした差分画像を生成し、
前記モデル画像と前記差分画像を並べて表示する。
In order to achieve the above object, the display method of the present invention includes a three-dimensional terrain model indicating the terrain of a predetermined area by three-dimensional coordinates including longitude information, latitude information, and elevation information, and the predetermined area from different directions. A display method in a terrain information display device in which a photographed first photographed image and a second photographed image are stored,
Generating a first ortho image and a second ortho image obtained by orthogonally transforming the first photographed image and the second photographed image based on the three-dimensional terrain model, respectively;
Generating a model image representing the three-dimensional terrain model as an image;
Calculating a variance of pixel values of pixels in a predetermined range centered on each pixel for all pixels of the first ortho image and the second ortho image;
Generating a difference image in which a region corresponding to the pixel pair is colored according to an absolute value of the variance difference for a pixel pair including corresponding pixels of the first ortho image and the second ortho image;
The model image and the difference image are displayed side by side.
または、上記目的を達成するために、本発明の表示方法は、所定領域の地形を経度情報、緯度情報および標高情報からなる3次元座標で示す3次元地形モデルならびに該所定領域をそれぞれ異なる方向から撮影した第1の撮影画像および第2の撮影画像が格納される地形情報表示装置における表示方法であって、
前記第1の撮影画像および前記第2の撮影画像を前記3次元地形モデルに基づいてそれぞれ正射変換した第1のオルソ画像および第2のオルソ画像を生成し、
前記3次元地形モデルを画像で表したモデル画像を生成し、
前記第1のオルソ画像と前記第2のオルソ画像の対応する画素からなる画素対の画素値の差分の絶対値に応じて、該画素対に対応する領域を色付けした差分画像を生成し、
前記モデル画像と前記差分画像を並べて表示する。
Alternatively, in order to achieve the above object, the display method of the present invention includes a three-dimensional terrain model indicating the terrain of a predetermined area by three-dimensional coordinates including longitude information, latitude information, and elevation information, and the predetermined area from different directions. A display method in a terrain information display device in which a photographed first photographed image and a second photographed image are stored,
Generating a first ortho image and a second ortho image obtained by orthogonally transforming the first photographed image and the second photographed image based on the three-dimensional terrain model, respectively;
Generating a model image representing the three-dimensional terrain model as an image;
Generating a difference image in which a region corresponding to the pixel pair is colored according to an absolute value of a difference between pixel values of a pixel pair including pixels corresponding to the first ortho image and the second ortho image;
The model image and the difference image are displayed side by side.
または、上記目的を達成するために、本発明の表示方法は、所定領域の地形を経度情報、緯度情報および標高情報からなる3次元座標で示す3次元地形モデルならびに該所定領域を鉛直方向に対して斜め方向から撮影した撮影画像が格納される地形情報表示装置における表示方法であって、
前記撮影画像を前記3次元地形モデルに基づいて正射変換したオルソ画像を生成し、
前記3次元地形モデルを画像で表したモデル画像を生成し、
前記モデル画像、前記オルソ画像ならびに前記撮影画像を並べて表示する。
Alternatively, in order to achieve the above object, the display method of the present invention includes a three-dimensional terrain model indicating the terrain of a predetermined area with three-dimensional coordinates composed of longitude information, latitude information, and elevation information, and the predetermined area with respect to the vertical direction. A display method in a terrain information display device in which captured images taken from an oblique direction are stored,
Generating an ortho image obtained by orthogonal transformation of the captured image based on the three-dimensional terrain model;
Generating a model image representing the three-dimensional terrain model as an image;
The model image, the ortho image, and the captured image are displayed side by side.
本発明によれば、利用者による3次元地形モデルの標高情報の正当性の評価を補助することが可能になる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, it becomes possible to assist the evaluation of the correctness of the elevation information of a three-dimensional terrain model by a user.
まず本発明について説明する前に本発明の原理について説明する。 First, the principle of the present invention will be described before describing the present invention.
上述した通り、従来、3次元地形モデルの標高情報の正当性を評価するための方法は提案されていなかった。そこで、本発明者は、3次元地形モデルの標高情報の正当性を評価する方法について多方面から検討を行った。この結果、本発明者は、3次元地形モデルの標高情報の、実際の標高に対する誤差が大きい場合、その3次元地形モデルに基づいて後述するオルソ変換(正射変換)を行った画像の、誤差の大きい標高情報に対応する領域に、原画像と異なる模様またはテクスチャが発生することを発見した。 As described above, conventionally, a method for evaluating the correctness of the elevation information of the three-dimensional terrain model has not been proposed. Therefore, the present inventor has examined the method for evaluating the correctness of the elevation information of the three-dimensional terrain model from various aspects. As a result, when the error of the elevation information of the three-dimensional terrain model is large with respect to the actual elevation, the present inventor has an error of an image obtained by performing ortho-transform (orthogonal transformation) described later based on the three-dimensional terrain model. We found that a pattern or texture different from the original image occurs in the area corresponding to the elevation information with a large height.
なお、オルソ変換を行うためには3次元地形モデルが必要である。また、このような模様またはテクスチャは3次元地形モデルの標高情報の誤差の影響により発生するため、誤差の小さい標高情報に対応する領域には、原画像と異なる模様またはテクスチャは発生しない。 Note that a three-dimensional terrain model is required to perform the ortho conversion. In addition, since such a pattern or texture is generated due to the effect of the elevation information error of the three-dimensional terrain model, a pattern or texture different from the original image is not generated in the area corresponding to the elevation information with a small error.
さらに、本発明者は、このような原画像と異なる模様またはテクスチャが、原画像を撮影したときの角度(撮影地点と対象物を結ぶ直線の地平線に対する角度)(以降、撮影角度と称する)によって異なること、ならびに、鉛直方向から撮影した原画像に対してオルソ変換を行った画像には発生しないことを発見した。 Further, the present inventor has determined that the pattern or texture different from the original image is based on an angle (an angle with respect to a horizon of a straight line connecting the shooting point and the object) (hereinafter referred to as a shooting angle) when the original image is shot. It was found that the image is different and does not occur in an image obtained by performing ortho-transform on the original image taken from the vertical direction.
また、本発明者は、3次元地形モデルを生成するために使用した撮影画像に対してオルソ変換を行った場合も上記と同様の傾向があることを確認した。そのため、あらためて特別な画像を取得することなく、3次元地形モデルを生成するために使用した撮影画像を用いて、その3次元地形モデルの標高情報の正当性を評価できることが判った。 In addition, the present inventor has confirmed that there is a tendency similar to the above when ortho-transforming is performed on a captured image used to generate a three-dimensional terrain model. Therefore, it has been found that the validity of the elevation information of the three-dimensional terrain model can be evaluated by using the captured image used to generate the three-dimensional terrain model without acquiring a special image again.
そこで、第1の実施の形態では、3次元地形モデルの評価対象となる領域を鉛直方向に対して斜め方向(例えば、70度以下の撮影角度)から撮影した画像をその3次元地形モデルに基づいてオルソ変換し、変換した画像と原画像を並べて表示することにより、利用者による3次元地形モデルの標高情報の正当性の評価を補助する方法を提案する。 Therefore, in the first embodiment, an image obtained by photographing an area to be evaluated by the three-dimensional terrain model from an oblique direction (for example, a photographing angle of 70 degrees or less) with respect to the vertical direction is based on the three-dimensional terrain model. We propose a method that assists the user in evaluating the correctness of the elevation information of the three-dimensional terrain model by ortho-transforming and displaying the converted image and the original image side by side.
さらに、第2の実施の形態では、3次元地形モデルの評価対象となる領域を鉛直方向に対して斜め方向から撮影した撮影画像および鉛直方向から撮影した撮影画像をその3次元地形モデルに基づいてそれぞれオルソ変換したオルソ画像を生成し、それぞれのオルソ画像の模様またはテクスチャを比較することにより、利用者による3次元地形モデルの標高情報の正当性の評価を補助する方法を提案する。 Furthermore, in the second embodiment, a photographed image obtained by photographing an area to be evaluated by the three-dimensional terrain model from an oblique direction with respect to the vertical direction and a photographed image photographed from the vertical direction are based on the three-dimensional terrain model. A method for assisting the user in evaluating the validity of the elevation information of the three-dimensional terrain model is proposed by generating ortho-images that have been ortho-transformed and comparing the patterns or textures of the ortho-images.
以下、オルソ変換について説明する。例えば、図1に示すように、高層ビル等の建築物302を鉛直方向に対して斜め方向から撮影した場合、建築物302は撮影画像306において画像の中心から外側に向かって倒れたように表示される。そのため、例えばこのような撮影画像を地形図として利用する場合、撮影画像を鉛直方向から投影(正射投影)した画像に変換する必要がある。このための正射変換がオルソ変換と称され、オルソ変換により生成された画像はオルソ画像と称される。 Hereinafter, the ortho conversion will be described. For example, as shown in FIG. 1, when a building 302 such as a high-rise building is photographed from an oblique direction with respect to the vertical direction, the building 302 is displayed as if it is tilted outward from the center of the image in the photographed image 306. Is done. Therefore, for example, when such a photographed image is used as a topographic map, it is necessary to convert the photographed image into an image projected from the vertical direction (orthographic projection). Orthogonal transformation for this purpose is called ortho transformation, and an image generated by the ortho transformation is called an ortho image.
つまり、オルソ変換は、本来、地形図等を作成するために使用される技術であり、3次元地形モデルの評価のために使用されるものではなかった。 That is, ortho-transformation is a technique that is originally used for creating topographic maps and the like, and is not used for evaluating a three-dimensional topographic model.
なお、オルソ変換の具体的な方法は、例えば特開2003−323611号に記載されているため、ここでは詳細な説明を省略する。また、特開2003−323611号には、センサが搭載された機体(人工衛星や航空機)の軌道データおよび姿勢データ、センサの光学モデルならびに3次元地形モデルに基づいてオルソ変換する方法と、撮影画像内で形状や位置が鮮明に識別できる地上基準点ならびに3次元地形モデルに基づいてオルソ変換する方法が記載されている。そして、本発明者は、3次元地形モデルの標高情報の誤差が大きい場合、いずれの方法で撮影画像をオルソ変換しても、オルソ画像に撮影画像と異なる模様またはテクスチャが発生することを確認している。 In addition, since the specific method of ortho-transform is described in Unexamined-Japanese-Patent No. 2003-323611, detailed description is abbreviate | omitted here, for example. Japanese Patent Laid-Open No. 2003-323611 discloses a method of performing ortho-transformation based on orbit data and attitude data of an airframe (artificial satellite or aircraft) on which a sensor is mounted, an optical model of the sensor, and a three-dimensional terrain model, and a captured image And a method for performing an ortho-transformation based on a ground reference point and a three-dimensional terrain model whose shape and position can be clearly identified. Then, the present inventor confirmed that when the altitude information error of the three-dimensional terrain model is large, even if the captured image is ortho-transformed by any method, a pattern or texture different from the captured image is generated in the ortho image. ing.
以下、上記で説明した原理に基づく本発明の実施の形態について説明する。 Hereinafter, an embodiment of the present invention based on the principle described above will be described.
(第1の実施の形態)
図2は第1の実施の形態の地形情報表示装置の構成を示すブロック図である。
(First embodiment)
FIG. 2 is a block diagram showing a configuration of the terrain information display device according to the first embodiment.
図2に示すように、第1の実施の形態の地形情報表示装置100は、入力装置1、記憶装置2、オルソ画像生成装置3およびモデル画像生成装置4を有する。
As illustrated in FIG. 2, the terrain information display device 100 according to the first embodiment includes an
記憶装置2は、3次元地形モデル記憶部21、第1の撮影画像記憶部22、第1の撮影情報記憶部23、第1のオルソ画像記憶部24およびモデル画像記憶部25を有する。
The storage device 2 includes a three-dimensional terrain
3次元地形モデル記憶部21には、地形情報表示装置100の評価対象となる3次元地形モデル情報が格納される。3次元地形モデル情報は、所定領域の地形を経度情報、緯度情報および標高情報からなる3次元座標で示す情報であり、例としてDEMがある。
The 3D terrain
第1の撮影画像記憶部22には、人工衛星や航空機等の機体に搭載されたセンサ(またはカメラ)を用いて撮影された画像データが格納される。なお、本実施形態の第1の撮影画像記憶部22には、3次元地形モデルの評価対象となる領域を鉛直方向に対して斜め方向(例えば、70度以下の撮影角度)から撮影した画像(以降、第1の撮影画像と称する)が格納される。
The first photographed
第1の撮影情報記憶部23には、機体に搭載されたセンサが画像を撮影したときの、機体の軌道データおよび姿勢データならびにセンサの光学モデルを含む情報が格納される。なお、本実施形態の第1の撮影情報記憶部23には、第1の撮影画像を撮影したときの情報(以降、第1の撮影情報と称する)が格納される。また、センサは機体に固定されているものとし、センサの軌道、姿勢は機体の軌道、姿勢と同じとする。
The first imaging
第1のオルソ画像記憶部24には、第1の撮影画像をオルソ変換したオルソ画像(以降、第1のオルソ画像と称する)と、第1のオルソ画像の各画素に対応する経度情報および緯度情報を示す2次元座標情報が格納される。
In the first ortho
モデル画像記憶部25には、3次元地形モデル情報を画像で表したモデル画像が格納される。なお、モデル画像は、例えば2次元画像であり、3次元地形モデル情報の経度情報および緯度情報に対応する各画素を標高情報に応じて濃淡表示した画像である。あるいは、3次元地形モデル情報を3次元表示した画像をモデル画像としてもよい。
The model
入力装置1は、例えばキーボード、マウス、操作パネル等の入力装置であり、3次元地形モデル入力部11、第1の撮影画像入力部12、および第1の撮影情報入力部13を有する。
The
3次元地形モデル入力部11は、利用者から3次元地形モデル情報が入力されると、入力された3次元地形モデル情報を3次元地形モデル記憶部21に格納する。
When 3D terrain model information is input from the user, the 3D terrain
また、第1の撮影画像入力部12は、利用者から第1の撮影画像が入力されると、入力された第1の撮影画像を第1の撮影画像記憶部22に格納する。
Further, when the first captured image is input from the user, the first captured
また、第1の撮影情報入力部13は、利用者から第1の撮影情報が入力されると、入力された第1の撮影情報を第1の撮影情報記憶部23に格納する。
In addition, when the first shooting information is input from the user, the first shooting
オルソ画像生成装置3は、撮影画像を3次元地形モデル情報に基づいて正射変換したオルソ画像を生成する装置であり、本実施形態のオルソ画像生成装置3は、第1のオルソ画像生成部31を有する。
The ortho image generating apparatus 3 is an apparatus that generates an ortho image obtained by orthogonally transforming a captured image based on the three-dimensional terrain model information. The ortho image generating apparatus 3 according to the present embodiment includes a first ortho
第1のオルソ画像生成部31は、第1の撮影画像を3次元地形モデル情報および第1の撮影情報に基づいて正射変換し、第1のオルソ画像を生成すると共に、第1のオルソ画像の2次元座標情報を生成し、生成した第1のオルソ画像および2次元座標情報を第1のオルソ画像記憶部24に格納する。
The first ortho
なお、人工衛星や航空機等の機体の軌道データおよび姿勢データ、センサの光学モデルならびに3次元地形モデルに基づいてオルソ変換する方法は、例えば特開2003−323611号に記載されているため、ここでは詳細な説明を省略する。 Note that a method of performing an ortho-transform based on orbit data and attitude data of an airframe such as an artificial satellite or an aircraft, an optical model of a sensor, and a three-dimensional terrain model is described in, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2003-323611. Detailed description is omitted.
モデル画像生成装置4は、3次元地形モデル情報を画像で表したモデル画像を生成し、生成したモデル画像をモデル画像記憶部25に格納する。
The model
表示装置5は、画像を表示する装置であり、表示制御部51および表示部52を有する。
The display device 5 is a device that displays an image, and includes a
表示制御部51は、3次元地形モデル記憶部21から3次元地形モデル情報を、第1の撮影画像記憶部22から第1の撮影画像を、第1のオルソ画像記憶部24から第1のオルソ画像およびその2次元座標情報を、モデル画像記憶部25からモデル画像をそれぞれ読み出す。そして、表示制御部51は、モデル画像と第1のオルソ画像と第1の撮影画像を並べた画像データを作成し、表示部52に出力する。このとき、表示制御部51は、3次元地形モデル情報および2次元座標情報を用いて、モデル画像および第1のオルソ画像の経度情報または緯度情報が対応するようにモデル画像とオルソ画像を並べる。
The
なお、表示制御部51は、例えば、モデル画像と第1のオルソ画像の経度情報が対応するようにモデル画像と第1のオルソ画像を上下方向に並べて表示してもよいし、緯度情報が対応するように左右方向に並べて表示してもよい。その場合、モデル画像と第1のオルソ画像の経度情報または緯度情報の対応付けを明確にするために、対応する画素を破線等で結ぶように表示してもよい。あるいは、モデル画像と第1のオルソ画像の経度情報および緯度情報が一致するようにモデル画像と第1のオルソ画像を重畳して表示してもよい。
Note that the
図3にモデル画像と第1のオルソ画像の経度情報が対応するようにモデル画像と第1のオルソ画像を上下方向に並べて表示する例を示す。なお、図3に示す例では、モデル画像は、3次元地形モデル情報の経度情報および緯度情報に応じた、2次元画像の各画素を標高情報に応じて濃淡表示(標高の高い位置を白色で、低い位置を黒色で表示)した画像であり、第1のオルソ画像より広範囲の領域を示している。これにより、利用者は、第1の撮影画像と第1のオルソ画像を比較して異なる模様またはテクスチャが発生している領域を確認でき、その異なる模様またはテクスチャが発生している領域に対応する3次元地形モデルの座標を容易に特定できる。 FIG. 3 shows an example in which the model image and the first ortho image are displayed side by side so as to correspond to the longitude information of the model image and the first ortho image. In the example shown in FIG. 3, the model image is displayed in shades of pixels of the two-dimensional image corresponding to the longitude information and latitude information of the three-dimensional terrain model information according to the altitude information (the position at which the altitude is high is white). The lower position is displayed in black) and shows a wider area than the first ortho image. As a result, the user can compare the first captured image and the first ortho image to confirm a region where a different pattern or texture occurs, and corresponds to the region where the different pattern or texture occurs. The coordinates of the 3D terrain model can be easily specified.
表示部52は、例えばCRT(Cathode Ray Tube)やLCD(Liquid Crystal Display)等であり、表示制御部51から取得した画像を表示する。
The
なお、オルソ画像生成装置3、モデル画像生成装置4および表示制御部51は、例えば論理回路等から構成されるLSI(Large Scale Integration)あるいはプログラムにしたがって動作するCPU(Central Processing Unit)やDSP(Digital Signal Processor)等によって実現される。
The ortho image generating device 3, the model
次に図2に示した地形情報表示装置100がモデル画像、第1のオルソ画像および第1の撮影画像を表示するときの処理手順について説明する。 Next, a processing procedure when the topographic information display apparatus 100 shown in FIG. 2 displays a model image, a first ortho image, and a first captured image will be described.
図4は図2に示した地形情報表示装置100がモデル画像、第1のオルソ画像および第1の撮影画像を表示するときの処理手順を示すフローチャートである。 FIG. 4 is a flowchart showing a processing procedure when the terrain information display device 100 shown in FIG. 2 displays a model image, a first ortho image, and a first photographed image.
なお、図4に示したフローチャートでは、予め、利用者から入力装置1を介して3次元地形モデル情報、第1の撮影画像および第1の撮影情報が入力され、それぞれ、3次元地形モデル記憶部21、第1の撮影画像記憶部22および第1の撮影情報記憶部23に格納されているものとする。
In the flowchart shown in FIG. 4, the 3D terrain model information, the first captured image, and the first captured information are previously input from the user via the
図4に示すように、地形情報表示装置100の第1のオルソ画像生成部31は、まず、3次元地形モデル記憶部21から3次元地形モデル情報を読み出し、第1の撮影画像記憶部22から第1の撮影画像を読み出し、第1の撮影情報記憶部23から第1の撮影情報を読み出す(ステップS1)。
As shown in FIG. 4, the first ortho
各情報および画像を読み出すと、第1のオルソ画像生成部31は、第1の撮影画像を3次元地形モデル情報および第1の撮影情報に基づいて正射変換して第1のオルソ画像を生成すると共に、第1のオルソ画像の2次元座標情報を生成し、第1のオルソ画像記憶部24に格納する(ステップS2)。
When each information and image is read out, the first ortho
第1のオルソ画像生成部31が第1のオルソ画像およびその2次元座標情報を生成すると、モデル画像生成装置4は、3次元地形モデル記憶部21から3次元地形モデル情報を読み出し、3次元地形モデル情報を画像で表したモデル画像を生成し、生成したモデル画像をモデル画像記憶部25に格納する(ステップS3)。
When the first ortho
モデル画像生成装置4がモデル画像を生成すると、表示制御部51は、3次元地形モデル記憶部21から3次元地形モデル情報を、第1の撮影画像記憶部22から第1の撮影画像を、第1のオルソ画像記憶部24から第1のオルソ画像およびその2次元座標情報を、モデル画像記憶部25からモデル画像をそれぞれ読み出す。そして、表示制御部51は、モデル画像と第1のオルソ画像と第1の撮影画像を並べた画像データを作成し、表示部52に表示させる(ステップS4)。このとき、表示制御部51は、3次元地形モデル情報および2次元座標情報を用いて、モデル画像および第1のオルソ画像の経度情報または緯度情報が対応するようにモデル画像とオルソ画像を並べて表示部52に表示させる。
When the model
なお、本実施形態では、モデル画像と並べて表示するオルソ画像を、機体の軌道データおよび姿勢データ、センサの光学モデルならびに3次元地形モデルに基づいて生成する例を示したが、本発明はこれに限定されるものではない。モデル画像と並べて表示するオルソ画像は3次元地形モデルに基づいてオルソ変換したものであれば、どのようなものでもよく、例えば撮影画像内で形状や位置が鮮明に識別できる地上基準点ならびに3次元地形モデルに基づいてオルソ変換したオルソ画像でもよい。 In the present embodiment, the ortho image to be displayed side by side with the model image is generated based on the trajectory data and attitude data of the airframe, the optical model of the sensor, and the three-dimensional terrain model. It is not limited. The ortho image displayed side by side with the model image may be any ortho image converted based on the 3D terrain model. For example, a ground reference point and a 3D image whose position and shape can be clearly identified in the captured image. An ortho image obtained by ortho conversion based on a terrain model may be used.
その場合、第1の撮影画像内の地上基準点を第1の撮影情報として第1の撮影情報記憶部23に格納しておき、第1のオルソ画像生成部31は、3次元地形モデル情報および第1の撮影情報に基づいて第1のオルソ画像を生成すればよい。なお、地上基準点および3次元地形モデルに基づいてオルソ変換する方法は、例えば特開2003−323611号に記載されているため、ここでは詳細な説明を省略する。
In that case, the ground reference point in the first captured image is stored in the first captured
また、本実施形態では、3次元地形モデル情報、第1の撮影画像および第1の撮影情報は、入力装置1を介して入力され、記憶装置2に格納される例を示したが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、記憶装置2は地形情報表示装置100から着脱可能なものでもよく、地形情報表示装置100以外の装置を用いて各情報および画像を記憶装置2に格納してもよい。その場合、図5に示すように、地形情報表示装置100を、入力装置1を省略した構成にしてもよい。
In the present embodiment, the three-dimensional terrain model information, the first photographed image, and the first photographed information are input via the
以上説明したように、本実施形態によれば、地形情報表示装置100は、評価対象の3次元地形モデルが示す領域を鉛直方向に対して斜め方向から撮影した撮影画像と、その撮影画像をその3次元地形モデル情報に基づいて正射変換したオルソ画像と、3次元地形モデル情報を画像で表したモデル画像を並べて表示する。 As described above, according to the present embodiment, the terrain information display device 100 captures a photographed image obtained by photographing the region indicated by the evaluation target three-dimensional terrain model from an oblique direction with respect to the vertical direction, and the photographed image. An ortho image obtained by orthogonal transformation based on the 3D terrain model information and a model image representing the 3D terrain model information as an image are displayed side by side.
これにより、地形情報表示装置100は、オルソ変換によって撮影画像と異なる模様またはテクスチャが発生した領域を明確にすることができるので、3次元地形モデルの標高情報の、実際の標高に対する誤差の大きい領域を明確にすることができる。従って、利用者による3次元地形モデルの標高情報の正当性の評価を補助することが可能になる。 Thereby, since the terrain information display apparatus 100 can clarify the area | region where the pattern or texture different from a picked-up image generate | occur | produced by the ortho-transformation, the area | region with a big error with respect to actual elevation of the elevation information of a three-dimensional terrain model Can be clarified. Accordingly, it is possible to assist the user in evaluating the validity of the elevation information of the three-dimensional terrain model.
また、本実施形態の表示装置5は、モデル画像とオルソ画像の経度情報または緯度情報が対応するようにモデル画像とオルソ画像を並べて表示する。これにより、オルソ変換によって撮影画像と異なる模様またはテクスチャが発生した領域と、3次元地形モデルの標高情報の誤差の大きい領域の対応付けをより明確にすることができる。 Further, the display device 5 of the present embodiment displays the model image and the ortho image side by side so that the longitude information or the latitude information of the model image and the ortho image correspond to each other. As a result, it is possible to further clarify the association between a region where a pattern or texture different from that of the captured image is generated by the ortho-transformation and a region where the error in the elevation information of the three-dimensional terrain model is large.
(第2の実施の形態)
上述した通り、3次元地形モデルの標高情報の誤差が大きい場合、その3次元地形モデルに基づいてオルソ変換を行った画像に発生する、原画像と異なる模様またはテクスチャは、対象物を撮影したときの撮影角度によって異なり、鉛直方向から撮影した画像に対してオルソ変換を行った画像には、原画像と異なる模様またはテクスチャは発生しない。
(Second Embodiment)
As described above, when there is a large error in the elevation information of the 3D terrain model, the pattern or texture that is different from the original image generated in the image that has been ortho-transformed based on the 3D terrain model is The pattern or texture different from the original image does not occur in the image obtained by performing the ortho transformation on the image captured from the vertical direction.
そこで、第2の実施の形態では、3次元地形モデルの評価対象となる領域を鉛直方向に対して斜め方向から撮影した撮影画像および鉛直方向から撮影した撮影画像をその3次元地形モデルに基づいてそれぞれオルソ変換したオルソ画像を生成し、それぞれのオルソ画像の模様またはテクスチャを比較することにより、利用者による3次元地形モデルの標高情報の正当性の評価を補助する例について説明する。 Therefore, in the second embodiment, an image taken from an oblique direction with respect to the vertical direction and an image taken from the vertical direction of the region to be evaluated by the three-dimensional terrain model are based on the three-dimensional terrain model. An example of assisting the user in evaluating the correctness of the elevation information of the three-dimensional terrain model will be described by generating ortho images that have been ortho-transformed and comparing the patterns or textures of the ortho images.
図6は第2の実施の形態の地形情報表示装置の構成を示すブロック図である。 FIG. 6 is a block diagram showing the configuration of the terrain information display apparatus according to the second embodiment.
図6に示すように、第2の実施の形態の地形情報表示装置100は、第1の実施の形態の地形情報表示装置100の構成に加えて、差分画像生成装置6を有し、さらに、入力装置1に第2の撮影画像入力部14および第2の撮影情報入力部15を有し、記憶装置2に第2の撮影画像記憶部26、第2の撮影情報記憶部27、第2のオルソ画像記憶部28および差分画像記憶部29を有し、オルソ画像生成装置3に第2のオルソ画像生成部32を有する。なお、差分画像生成装置6は、例えば論理回路等から構成されるLSIあるいはプログラムにしたがって動作するCPUやDSP等によって実現される。
As shown in FIG. 6, the terrain information display device 100 of the second embodiment includes a difference
第2の撮影画像記憶部26には、人工衛星や航空機等の機体に搭載されたセンサ(またはカメラ)を用いて撮影された画像データが格納される。なお、本実施形態の第2の撮影画像記憶部26には、3次元地形モデルの評価対象となる領域を鉛直方向から撮影した画像(以降、第2の撮影画像と称する)が格納される。
The second photographed
第2の撮影情報記憶部27には、機体に搭載されたセンサが画像を撮影したときの、機体の軌道データおよび姿勢データならびにセンサの光学モデルを含む情報が格納される。なお、本実施形態の第2の撮影情報記憶部27には、第2の撮影画像を撮影したときの情報(以降、第2の撮影情報と称する)が格納される。
The second imaging
第2のオルソ画像記憶部28には、第2の撮影画像をオルソ変換したオルソ画像(以降、第2のオルソ画像と称する)と、第2のオルソ画像の2次元座標情報が格納される。
The second ortho
第2の撮影画像入力部14は、利用者から第2の撮影画像が入力されると、入力された第2の撮影画像を第2の撮影画像記憶部26に格納する。
When a second captured image is input from the user, the second captured
また、第2の撮影情報入力部15は、利用者から第2の撮影情報が入力されると、入力された第2の撮影情報を第2の撮影情報記憶部27に格納する。
Further, when the second shooting information is input from the user, the second shooting
第2のオルソ画像生成部32は、第2の撮影画像を3次元地形モデル情報および第2の撮影情報に基づいて正射変換し、第2のオルソ画像を生成すると共に、第2のオルソ画像の2次元座標情報を生成し、生成した第2のオルソ画像および2次元座標情報を第2のオルソ画像記憶部28に格納する。
The second ortho
差分画像生成装置6は、第1のオルソ画像および第2のオルソ画像の2次元座標情報に基づいて、第1のオルソ画像と第2のオルソ画像の、経度情報および緯度情報が対応する画素からなる画素対を求め、その画素対毎に画素を比較し、比較した結果に応じてその画素対に対応する領域を色付けした差分画像を生成する。
Based on the two-dimensional coordinate information of the first ortho image and the second ortho image, the difference
具体的には、差分画像生成装置6は、第1のオルソ画像と第2のオルソ画像の対応する画素対の画素値の差分の絶対値(以降、差分の絶対値を差分絶対値と称する)を算出し、算出した差分絶対値に応じて、その画素対に対応する領域を色付けした差分画像を生成する。
Specifically, the difference
あるいは、差分画像生成装置6は、第1のオルソ画像および第2のオルソ画像の全画素について各画素を中心とした予め定められた範囲の画素の画素値の分散を算出する。そして、第1のオルソ画像と第2のオルソ画像の対応する画素対についての分散の差分絶対値を算出し、算出した差分絶対値に応じて、その画素対に対応する領域を色付けした差分画像を生成する。
Alternatively, the difference
図7に各画素について縦横それぞれ5画素の範囲の分散を算出する場合の例を示す。図7に示す例では、差分画像生成装置6は、黒塗りされた画素についての分散として、太線の枠内の25画素の画素値の分散を算出する。
FIG. 7 shows an example in which the variance of the range of 5 pixels in each of the vertical and horizontal directions is calculated for each pixel. In the example illustrated in FIG. 7, the difference
また、差分画像生成装置6は、差分画像を生成すると共に、その差分画像の2次元座標情報を生成し、差分画像記憶部29に格納する。
Further, the difference
なお、差分画像生成装置6は、例えば差分絶対値が大きい画素対に対応する領域を濃く、差分絶対値が小さい画素対に対応する領域を薄くするように段階的に差分画像を色付けする。あるいは、差分絶対値が予め定められた閾値より大きい画素対に対応する領域のみ色付けし、その他の領域を無色にしてもよい。
The difference
差分画像記憶部29には、差分画像生成装置6によって生成された差分画像およびその差分画像の2次元座標情報が格納される。
The difference
また、第2の実施の形態の表示制御部51は、3次元地形モデル記憶部21から3次元地形モデル情報を、差分画像記憶部29から差分画像およびその2次元座標情報を、モデル画像記憶部25からモデル画像をそれぞれ読み出す。そして、表示制御部51は、モデル画像と差分画像を並べた画像データを作成し、表示部52に出力する。このとき、表示制御部51は、3次元地形モデル情報および2次元座標情報を用いて、モデル画像および第1の差分画像の経度情報または緯度情報が対応するようにモデル画像と差分画像を並べる。
The
次に図6に示した地形情報表示装置100がモデル画像および差分画像を表示するときの処理手順について説明する。 Next, a processing procedure when the terrain information display device 100 shown in FIG. 6 displays a model image and a difference image will be described.
図8は図6に示した地形情報表示装置100がモデル画像および差分画像を表示するときの処理手順を示すフローチャートである。 FIG. 8 is a flowchart showing a processing procedure when the terrain information display device 100 shown in FIG. 6 displays a model image and a difference image.
なお、図8に示したフローチャートでは、予め、利用者から入力装置1を介して3次元地形モデル情報、第1の撮影画像、第2の撮影画像、第1の撮影情報および第2の撮影情報が入力され、それぞれ、3次元地形モデル記憶部21、第1の撮影画像記憶部22、第2の撮影画像記憶部26、第1の撮影情報記憶部23および第2の撮影情報記憶部27に格納されているものとする。
In the flowchart shown in FIG. 8, the three-dimensional terrain model information, the first captured image, the second captured image, the first captured information, and the second captured information are previously input from the user via the
図8に示すように、地形情報表示装置100の第1のオルソ画像生成部31は、まず、3次元地形モデル記憶部21から3次元地形モデル情報を読み出し、第1の撮影画像記憶部22から第1の撮影画像を読み出し、第1の撮影情報記憶部23から第1の撮影情報を読み出す。同様に、第2のオルソ画像生成部32は、3次元地形モデル記憶部21から3次元地形モデル情報を読み出し、第2の撮影画像記憶部26から第2の撮影画像を読み出し、第2の撮影情報記憶部27から第2の撮影情報を読み出す(ステップS11)。
As shown in FIG. 8, the first ortho
次に、第1のオルソ画像生成部31は、第1の撮影画像を3次元地形モデル情報および第1の撮影情報に基づいて正射変換して第1のオルソ画像を生成すると共に、第1のオルソ画像の2次元座標情報を生成し、第1のオルソ画像記憶部24に格納する。同様に、第2のオルソ画像生成部32は、第2の撮影画像を3次元地形モデル情報および第2の撮影情報に基づいて正射変換して第2のオルソ画像を生成すると共に、第2のオルソ画像の2次元座標情報を生成し、第2のオルソ画像記憶部28に格納する(ステップS12)。
Next, the first ortho
第1のオルソ画像生成部31および第2のオルソ画像生成部32が第1のオルソ画像、第2のオルソ画像およびそれぞれのオルソ画像の地理情報を生成すると、モデル画像生成装置4は、3次元地形モデル記憶部21から3次元地形モデル情報を読み出し、3次元地形モデル情報を画像で表したモデル画像を生成し、生成したモデル画像をモデル画像記憶部25に格納する(ステップS13)。
When the first ortho
モデル画像生成装置4がモデル画像を生成すると、差分画像生成装置6は、第1のオルソ画像記憶部24から第1のオルソ画像およびその2次元座標情報を、第2のオルソ画像記憶部28から第2のオルソ画像およびその2次元座標情報をそれぞれ読み出す。そして、差分画像生成装置6は、第1のオルソ画像および第2のオルソ画像の2次元座標情報に基づいて、第1のオルソ画像と第2のオルソ画像の、経度情報および緯度情報が対応する画素対を求め、画素対毎に画素を比較し、比較した結果に応じてその画素対に対応する領域を色付けした差分画像を生成する(ステップS14)。さらに、差分画像生成装置6は、差分画像の2次元座標情報を生成し、差分画像と共に差分画像記憶部29に格納する。
When the model
差分画像生成装置6が差分画像を生成すると、表示制御部51は、3次元地形モデル記憶部21から3次元地形モデル情報を、差分画像記憶部29から差分画像およびその2次元座標情報を、モデル画像記憶部25からモデル画像をそれぞれ読み出す。そして、表示制御部51は、モデル画像と差分画像を並べた画像データを作成し、表示部52に表示させる(ステップS15)。このとき、表示制御部51は、3次元地形モデル情報および2次元座標情報を用いて、モデル画像および第1の差分画像の経度情報または緯度情報が対応するようにモデル画像と差分画像を並べて表示部52に表示させる。
When the difference
なお、差分画像生成装置6は、第1のオルソ画像と第2のオルソ画像の対応する画素対についての、画素値の差分絶対値または近傍の画素の画素値の分散の差分絶対値が予め定められた閾値より大きいか否かを判別し、3次元地形モデルに示された3次元座標のうち、差分絶対値が予め定められた閾値より大きい画素対に対応する3次元座標を正しくないと判定してもよい。なお、オルソ画像に発生する、原画像と異なる模様またはテクスチャは、撮影画像を撮影したときの撮影角度によって異なるため、差分絶対値の大きさを判別するための閾値は、撮影画像を撮影したときの撮影角度に応じて異なる値としてもよい。
The difference
また、3次元地形モデルに示された3次元座標が正しくなく、さらに、第1の撮影画像および第2の撮影画像が3次元地形モデルを生成するために使用した撮影画像ではない場合、差分画像生成装置6は、第1の撮影画像、第2の撮影画像、第1の撮影情報および前記第2の撮影情報を用いて3次元地形モデルを生成しなおしてもよい。その場合、例えば特許文献1に記載された方法を用いて3次元地形モデルを生成すればよい。
Further, if the 3D coordinates shown in the 3D terrain model are not correct, and the first captured image and the second captured image are not captured images used to generate the 3D terrain model, a difference image The
また、本実施形態では、地形情報表示装置100は、第1の撮影画像として3次元地形モデルの評価対象となる領域を鉛直方向に対して斜め方向から撮影した画像を使用し、第2の撮影画像として3次元地形モデルの評価対象となる領域を鉛直方向から撮影した画像を使用する例を示したが、本発明はこれに限定されるものではない。第1の撮影画像と第2の撮影画像は、3次元地形モデルの評価対象となる領域をそれぞれ異なる方向から撮影したものであれば、どのようなものでもよい。 In the present embodiment, the terrain information display device 100 uses an image obtained by photographing an area to be evaluated by the three-dimensional terrain model from an oblique direction with respect to the vertical direction as the first photographed image. Although the example which uses the image which image | photographed the area | region used as the evaluation object of a three-dimensional terrain model from the perpendicular direction was shown as an image, this invention is not limited to this. The first photographed image and the second photographed image may be any one as long as the region to be evaluated of the three-dimensional terrain model is photographed from different directions.
また、第1の実施の形態と同様に、オルソ画像生成装置3は、地上基準点および3次元地形モデルに基づいてオルソ画像を生成してもよい。その場合、第1の撮影画像内の地上基準点を第1の撮影情報として第1の撮影情報記憶部23に、第2の撮影画像内の地上基準点を第2の撮影情報として第2の撮影情報記憶部27にそれぞれ格納しておき、第1のオルソ画像生成部31は、3次元地形モデル情報および第1の撮影情報に基づいて第1のオルソ画像を生成し、第2のオルソ画像生成部32は、3次元地形モデル情報および第2の撮影情報に基づいて第2のオルソ画像を生成すればよい。
Further, as in the first embodiment, the ortho image generation device 3 may generate an ortho image based on the ground reference point and the three-dimensional terrain model. In that case, the ground reference point in the first captured image is used as the first shooting information in the first shooting
また、図9に示すように、第1の実施の形態と同様に、地形情報表示装置100を、入力装置1を省略した構成にしてもよい。
Further, as shown in FIG. 9, similarly to the first embodiment, the terrain information display device 100 may be configured without the
以上説明したように、本実施形態によれば、地形情報表示装置100は、評価対象の3次元地形モデルが示す領域をそれぞれ異なる方向から撮影した2つの撮影画像をその3次元地形モデル情報に基づいてそれぞれ正射変換した2つのオルソ画像を生成する。そして、2つのオルソ画像の対応する画素対の画素値の差分絶対値に応じて色付けした差分画像を生成し、生成した差分画像と3次元地形モデル情報を画像で表したモデル画像を並べて表示する。 As described above, according to the present embodiment, the terrain information display device 100 is based on the three-dimensional terrain model information on two captured images obtained by capturing the regions indicated by the evaluation-target three-dimensional terrain model from different directions. To generate two orthoimages which are orthogonally transformed. Then, a difference image colored according to the difference absolute value of the pixel values of the corresponding pixel pairs of the two ortho images is generated, and the generated difference image and the model image representing the 3D terrain model information are displayed side by side. .
これにより、本実施形態の地形情報表示装置100は、第1の実施の形態の地形情報表示装置100と同様の効果を得ることができると共に、利用者にとって撮影画像とオルソ画像を見比べる必要がなくなるため、3次元地形モデルの標高情報の、実際の標高に対する誤差の大きい領域をよりわかりやすく表すことができる。 As a result, the terrain information display device 100 according to the present embodiment can obtain the same effects as the terrain information display device 100 according to the first embodiment, and the user need not compare the captured image with the ortho image. Therefore, it is possible to more easily represent a region having a large error with respect to the actual elevation in the elevation information of the three-dimensional terrain model.
または、本実施形態の地形情報表示装置100は、2つのオルソ画像の全画素について各画素を中心とした予め定められた範囲の画素の画素値の分散を算出し、2つのオルソ画像の対応する画素対についての分散の差分絶対値に応じて色付けした差分画像を生成し、生成した差分画像と3次元地形モデル情報を画像で表したモデル画像を並べて表示する。 Alternatively, the terrain information display device 100 according to the present embodiment calculates the variance of pixel values of pixels in a predetermined range centered on each pixel for all pixels of the two ortho images, and corresponds to the two ortho images. A difference image colored according to the absolute difference value of the variance for the pixel pair is generated, and the generated difference image and a model image representing the three-dimensional terrain model information are displayed side by side.
これにより、地形情報表示装置100は、上記と同様の効果を得ることができると共に、複数画素の画素値に基づいて差分画像を色付けするため、撮影画像内のノイズ(外れ値)の影響による誤表示を抑制できる。 As a result, the terrain information display device 100 can obtain the same effect as described above, and color the difference image based on the pixel values of a plurality of pixels. Therefore, an error due to the influence of noise (outliers) in the captured image. Display can be suppressed.
また、本実施形態の表示装置5は、モデル画像と差分画像の経度情報または緯度情報が対応するようにモデル画像と差分画像を並べて表示する。これにより、オルソ変換によって撮影画像と異なる模様またはテクスチャが発生した領域と、3次元地形モデルの標高情報の誤差の大きい領域の対応付けをより明確にすることができる。 Further, the display device 5 of the present embodiment displays the model image and the difference image side by side so that the longitude information or the latitude information of the model image and the difference image correspond to each other. As a result, it is possible to further clarify the association between a region where a pattern or texture different from that of the captured image is generated by the ortho-transformation and a region where the error in the elevation information of the three-dimensional terrain model is large.
また、本実施形態の差分画像生成装置6は、第1のオルソ画像と第2のオルソ画像の対応する画素対についての、画素値の差分絶対値または近傍の画素の画素値の分散の差分絶対値が予め定められた閾値より大きいか否かを判別し、3次元地形モデルに示された3次元座標のうち、差分絶対値が予め定められた閾値より大きい画素対に対応する3次元座標を正しくないと判定する。これにより、地形情報表示装置100は、3次元地形モデルに示された3次元座標の正当性を自動的に判定できる。
In addition, the difference
1 入力装置
2 記憶装置
3 オルソ画像生成装置
4 モデル画像生成装置
5 表示装置
6 差分画像生成装置
11 3次元地形モデル入力部
12 第1の撮影画像入力部
13 第1の撮影情報入力部
14 第2の撮影画像入力部
15 第2の撮影情報入力部
21 3次元地形モデル記憶部
22 第1の撮影画像記憶部
23 第1の撮影情報記憶部
24 第1のオルソ画像記憶部
25 モデル画像記憶部
26 第2の撮影画像記憶部
27 第2の撮影情報記憶部
28 第2のオルソ画像記憶部
29 差分画像記憶部
31 第1のオルソ画像生成部
32 第2のオルソ画像生成部
51 表示制御部
52 表示部
100 地形情報表示装置
200 データ
201 3次元地形モデル情報
202 第1の撮影画像
203 第1の撮影情報
204 第2の撮影画像
205 第2の撮影情報
301 地表面
302 建築物
303 人工衛星
304 撮影領域
305 撮影角度
306 撮影画像
311 第1の撮影画像
312、314 第1のオルソ画像
313 モデル画像
315 第2のオルソ画像
DESCRIPTION OF
Claims (6)
所定領域の地形を経度情報、緯度情報および標高情報からなる3次元座標で示す3次元地形モデルならびに該所定領域をそれぞれ異なる方向から撮影した第1の撮影画像および第2の撮影画像が格納される記憶手段と、
前記第1の撮影画像および前記第2の撮影画像を前記3次元地形モデルに基づいてそれぞれ正射変換した第1のオルソ画像および第2のオルソ画像を生成するオルソ画像生成手段と、
前記3次元地形モデルを画像で表したモデル画像を生成するモデル画像生成手段と、
前記オルソ画像生成手段によって生成された、前記第1のオルソ画像および前記第2のオルソ画像の全画素について各画素を中心とした予め定められた範囲の画素の画素値の分散を算出し、該第1のオルソ画像と該第2のオルソ画像の対応する画素からなる画素対についての前記分散の差分の絶対値に応じて、該画素対に対応する領域を色付けした差分画像を生成する差分画像生成手段と、
前記モデル画像生成手段によって生成された前記モデル画像と前記差分画像生成手段によって生成された前記差分画像を並べて表示する表示手段と、
を有する地形情報表示装置。 A terrain information display device for displaying terrain information,
A three-dimensional terrain model indicating the terrain of a predetermined area with three-dimensional coordinates including longitude information, latitude information, and elevation information, and a first captured image and a second captured image obtained by capturing the predetermined area from different directions are stored. Storage means;
An ortho image generating means for generating a first ortho image and a second ortho image obtained by orthogonally transforming the first captured image and the second captured image based on the three-dimensional terrain model, respectively;
Model image generation means for generating a model image representing the three-dimensional terrain model as an image;
Calculating a variance of pixel values of pixels in a predetermined range centered on each pixel for all pixels of the first ortho image and the second ortho image generated by the ortho image generating means; A difference image for generating a difference image in which a region corresponding to the pixel pair is colored according to an absolute value of the variance difference for a pixel pair including corresponding pixels of the first ortho image and the second ortho image. Generating means;
Display means for displaying the model image generated by the model image generating means and the difference image generated by the difference image generating means side by side;
A terrain information display device.
所定領域の地形を経度情報、緯度情報および標高情報からなる3次元座標で示す3次元地形モデルならびに該所定領域をそれぞれ異なる方向から撮影した第1の撮影画像および第2の撮影画像が格納される記憶手段と、
前記第1の撮影画像および前記第2の撮影画像を前記3次元地形モデルに基づいてそれぞれ正射変換した第1のオルソ画像および第2のオルソ画像を生成するオルソ画像生成手段と、
前記3次元地形モデルを画像で表したモデル画像を生成するモデル画像生成手段と、
前記オルソ画像生成手段によって生成された、前記第1のオルソ画像と前記第2のオルソ画像の対応する画素からなる画素対の画素値の差分の絶対値に応じて、該画素対に対応する領域を色付けした差分画像を生成する差分画像生成手段と、
前記モデル画像生成手段によって生成された前記モデル画像と前記差分画像生成手段によって生成された前記差分画像を並べて表示する表示手段と、
を有する地形情報表示装置。 A terrain information display device for displaying terrain information,
A three-dimensional terrain model indicating the terrain of a predetermined area with three-dimensional coordinates including longitude information, latitude information, and elevation information, and a first captured image and a second captured image obtained by capturing the predetermined area from different directions are stored. Storage means;
An ortho image generating means for generating a first ortho image and a second ortho image obtained by orthogonally transforming the first captured image and the second captured image based on the three-dimensional terrain model, respectively;
Model image generation means for generating a model image representing the three-dimensional terrain model as an image;
The region corresponding to the pixel pair generated by the ortho image generating means according to the absolute value of the difference between the pixel values of the pixel pair consisting of the corresponding pixels of the first ortho image and the second ortho image A difference image generation means for generating a difference image colored with;
Display means for displaying the model image generated by the model image generating means and the difference image generated by the difference image generating means side by side;
A terrain information display device.
前記差分画像生成手段は、前記差分画像の各画素に対応する経度情報および緯度情報を示す2次元座標情報を生成し、
前記表示手段は、前記3次元地形モデルならびに前記差分画像生成手段によって生成された前記2次元座標情報を用いて、前記モデル画像と前記差分画像の経度情報または緯度情報が対応するように該モデル画像と該差分画像を並べて表示することを特徴とする地形情報表示装置。 In the terrain information display device according to claim 1 or 2,
The difference image generation means generates two-dimensional coordinate information indicating longitude information and latitude information corresponding to each pixel of the difference image,
The display means uses the three-dimensional terrain model and the two-dimensional coordinate information generated by the difference image generation means so that the model image and the longitude information or latitude information of the difference image correspond to each other. And a terrain information display device characterized by displaying the difference images side by side.
前記差分画像生成手段は、前記第1のオルソ画像と前記第2のオルソ画像の対応する画素対についての前記差分の絶対値が予め定められた閾値より大きいか否かを判別し、前記3次元地形モデルに示された前記3次元座標のうち、前記差分の絶対値が予め定められた閾値より大きい画素対に対応する3次元座標を正しくないと判定することを特徴とする地形情報表示装置。 The terrain information display device according to claim 2 ,
The difference image generation means determines whether an absolute value of the difference for a corresponding pixel pair of the first ortho image and the second ortho image is greater than a predetermined threshold, and the three-dimensional A terrain information display device, wherein among the three-dimensional coordinates indicated in the terrain model, it is determined that a three-dimensional coordinate corresponding to a pixel pair whose absolute value of the difference is larger than a predetermined threshold is not correct.
オルソ画像生成手段が、前記第1の撮影画像および前記第2の撮影画像を前記3次元地形モデルに基づいてそれぞれ正射変換した第1のオルソ画像および第2のオルソ画像を生成し、
モデル画像生成手段が、前記3次元地形モデルを画像で表したモデル画像を生成し、
差分画像生成手段が、前記第1のオルソ画像および前記第2のオルソ画像の全画素について各画素を中心とした予め定められた範囲の画素の画素値の分散を算出し、
前記差分画像生成手段が、前記第1のオルソ画像と前記第2のオルソ画像の対応する画素からなる画素対についての前記分散の差分の絶対値に応じて、該画素対に対応する領域を色付けした差分画像を生成し、
表示手段が、前記モデル画像と前記差分画像を並べて表示する表示方法。 A three-dimensional terrain model indicating the terrain of a predetermined area with three-dimensional coordinates including longitude information, latitude information, and elevation information, and a first captured image and a second captured image obtained by capturing the predetermined area from different directions are stored. A display method in a terrain information display device,
An ortho image generating means generates a first ortho image and a second ortho image obtained by orthogonally transforming the first captured image and the second captured image based on the three-dimensional terrain model, respectively;
A model image generating means generates a model image representing the three-dimensional terrain model as an image;
The difference image generation means calculates a variance of pixel values of pixels in a predetermined range centered on each pixel for all pixels of the first ortho image and the second ortho image,
The difference image generation unit colors an area corresponding to the pixel pair in accordance with an absolute value of the variance difference for a pixel pair including corresponding pixels of the first ortho image and the second ortho image. Generated difference image,
A display method in which the display unit displays the model image and the difference image side by side.
オルソ画像生成手段が、前記第1の撮影画像および前記第2の撮影画像を前記3次元地形モデルに基づいてそれぞれ正射変換した第1のオルソ画像および第2のオルソ画像を生成し、
モデル画像生成手段が、前記3次元地形モデルを画像で表したモデル画像を生成し、
差分画像生成手段が、前記第1のオルソ画像と前記第2のオルソ画像の対応する画素からなる画素対の画素値の差分の絶対値に応じて、該画素対に対応する領域を色付けした差分画像を生成し、
表示手段が、前記モデル画像と前記差分画像を並べて表示する表示方法。 A three-dimensional terrain model indicating the terrain of a predetermined area with three-dimensional coordinates including longitude information, latitude information, and elevation information, and a first captured image and a second captured image obtained by capturing the predetermined area from different directions are stored. A display method in a terrain information display device,
An ortho image generating means generates a first ortho image and a second ortho image obtained by orthogonally transforming the first captured image and the second captured image based on the three-dimensional terrain model, respectively;
A model image generating means generates a model image representing the three-dimensional terrain model as an image;
The difference image generation means colors the region corresponding to the pixel pair in accordance with the absolute value of the difference between the pixel values of the pixel pair consisting of the corresponding pixels of the first ortho image and the second ortho image. Generate an image,
A display method in which the display unit displays the model image and the difference image side by side.
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