JP6810098B2 - 統計データ処理装置、統計データ処理方法及びコンピュータプログラム - Google Patents

Description

本発明は、統計データを処理する技術に関する。

従来、対象区域を所定サイズのメッシュ状に分割し、メッシュごとに取得される値（以下「メッシュ値」という。）に基づいて対象区域全体の統計を分析することが行われている。メッシュ値とは、対象区域の各メッシュに対応する領域（以下「対応領域」という。）に関する値であればどのような値であってもよい。例えば、メッシュ値は、対応領域における所定の事象の測定値であってもよいし、複数の測定値が得られる場合にはその統計値であってもよい。このように対象区域について取得されるメッシュ値の集合は一般に空間情報データと呼ばれ、メッシュサイズが小さいほどより精度の高い統計値を示し、メッシュサイズが大きいほどより精度の低い統計値を示す。このような空間情報データの処理方法として、例えば、各メッシュを画素に対応づけ、各メッシュ値をその画素値で表す画像（以下「空間情報画像」という。）を生成する技術が提案されている（例えば特許文献１及び特許文献２参照）。このように生成された画像は、対象区域の統計に関する視覚的分析や情報処理に用いることができる。

特開２０１７−１２３０２１号公報 特開２０１７−１２３０２２号公報

しかしながら、空間情報データは、必ずしも全てのメッシュについて取得されるとは限らず、また、必ずしも全てのメッシュ値が同じメッシュサイズで取得されるとも限らない。また、対象区域の一部について、異なるメッシュサイズでメッシュ値が取得される場合もある。そして、特許文献１及び２は、メッシュ値が単一のメッシュサイズで取得されることを前提としたものであるため、このような場合に対応できない。

図９は、従来技術における空間情報データの具体例を示す図である。図９は、空間情報画像の画素値となる各メッシュにおける“人口”の値に、メッシュの位置を特定する位置情報となる“緯度”及び“経度”の値と、“人口”に計上された人の“性別”及び“居住地”とが対応づけられた空間情報データの例である。

図１０は、従来技術における空間情報画像の具体例を示す図である。図１０（Ａ）は、図６に示した空間情報データを用いて生成された“Ｙ市”に居住する“２０代”の“男性”に関する空間情報画像Ｐ１を示す。同様に、図１０（Ｂ）は、図６に示した空間情報データを用いて生成された“Ｙ市”に居住する“３０代”の“男性”に関する空間情報画像Ｐ２の例を示す。空間情報画像Ｐ１及びＰ２は、図６に示した空間情報データから対応する年代、性別及び居住地の値を持つレコードを選択し、選択した各レコードが持つ人口の値を緯度及び経度に対応する座標の画素の画素値とすることによって生成される。

図１１は、異なるメッシュサイズで取得されたメッシュ値が混在する空間情報画像の具体例を示す図である。地図Ｇ１は対象区域を示す地図の例を示し、空間情報画像Ｐ３は地図Ｇ１が示す対象区域について取得されたメッシュ値に基づいて生成された空間情報画像の例を示す。ここで、地図Ｇ１に示された破線Ｃ１は、領域Ａ１及び領域Ｂ１を分割する境界線を示す。領域Ａ１は２５０ｍ四方（２５０ｍ×２５０ｍ）のメッシュサイズでメッシュ値が取得される領域であり、領域Ｂ１は５００ｍ四方のメッシュサイズでメッシュ値が取得される領域である。

また、空間情報画像Ｐ３に示された破線Ｃ２は地図Ｇ１における破線Ｃ１に対応する。すなわち、空間情報画像Ｐ３における破線Ｃ２より上側の領域は領域Ａ１に対応し、各画素は２５０ｍ四方のメッシュサイズで取得されたメッシュ値（以下「２５０ｍメッシュ値」と記載。）を画素値として持つ。また、空間情報画像Ｐ３における破線Ｃ２より下側の領域は領域Ｂ２に対応し、各画素は５００ｍ四方のメッシュサイズで取得されたメッシュ値（以下「５００ｍメッシュ値」と記載）を画素値として持つ。この場合、メッシュ値が取得される際のメッシュサイズが破線Ｃ２より上側の領域と下側の領域とで異なるため、破線Ｃ２より下側の領域において画素値（すなわちメッシュ値）を持たない画素が生じることになる。

図１２は、異なるメッシュサイズで取得されたメッシュ値の一部が取得されていない場合の空間情報画像の具体例を示す図である。一例として、図１２は、ある５００ｍ四方の領域Ｂ２についてはメッシュ値が取得されており、領域Ｂ２に含まれる２５０ｍ四方の４つの領域については、そのうちの３つの領域Ａ２についてのみメッシュ値が取得されている場合を示す。この場合、２５０ｍメッシュ値のみでは領域Ｂ２について完全な空間情報画像を生成することができないため、５００ｍメッシュ値を用いて空間情報画像を生成することになる。そのため、生成される空間情報画像の精度が低くなる。

図１１及び図１２で説明したような課題を解決しようとした場合、異なるメッシュサイズで取得されたメッシュ値を実空間の位置（すなわち緯度及び経度）及び精度（すなわちメッシュサイズ）と対応づけるテーブルを予め記憶しておき、このテーブルを参照してメッシュサイズが異なる空間情報画像を生成する方法が考えられる。

図１３は、異なるメッシュサイズで取得されたメッシュ値を実空間の位置及び精度と対応づけるテーブルの具体例を示す図である。このようなテーブルから各位置のメッシュ値を１つずつ選択することにより、異なるメッシュサイズで取得されたメッシュ値を用いて空間情報画像を生成することができる。

しかしながら、このような方法では、メッシュ値の書き込み又は読み取りの都度テーブルへのアクセスが発生し処理速度低下の要因となりうる。また、メッシュ値をメッシュサイズで分類する場合に全レコードの処理が必要になり演算量が増大する。このように、従来技術では、空間情報データの処理に大きな処理負荷が発生する場合があった。

上記事情に鑑み、本発明は、空間情報データの処理に係る処理負荷を低減することができる技術を提供することを目的としている。

本発明の一態様は、所定の範囲の区域が緯度及び経度に基づいて分割された領域ごとに取得される統計データであって、前記区域を第１の面積ごとに分割した複数の第１領域の一部又は全部について取得された第１統計データと、前記区域を第２の面積ごとに分割した複数の第２領域の一部又は全部について取得された第２統計データと、を取得する統計データ取得部と、前記第１統計データが示す前記第１領域ごとの統計値である第１統計値を各第１領域の位置に対応する画素値として表す第１統計画像と、前記第２統計データが示す前記第２領域ごとの統計値である第２統計値を各第２領域の位置に対応する画素値として表す第２統計画像と、を生成する第１統計画像生成部と、前記第１統計画像及び前記第２統計画像の各画素が前記統計値を示す画素値を持つか否かを判定する判定部と、前記第１統計画像の画素と、その画素の位置に対応する前記第２統計画像の画素との一方が前記統計値を示す画素値を持たない場合、前記統計値を示す画素値を持たない画素又はそれ以外の画素を抽出するマスク画像を生成するマスク生成部と、前記第１統計画像、前記第２統計画像及び前記マスク画像に基づいて、前記統計値を示す画素値を持たない画素の画素値が他方の統計画像の画素値に基づいて補完された第３統計画像を生成する第２統計画像生成部と、を備える統計データ処理装置である。

本発明の一態様は、上記の統計データ処理装置であって、前記マスク生成部は、前記第１統計画像から前記第１統計値を示さない画素を抽出する第１マスク画像を生成し、前記第２統計画像から前記第２統計値を示す画素を抽出する第２マスク画像を生成し、前記第１マスク画像及び前記第２マスク画像を合成して第３マスク画像を生成し、前記第２統計画像生成部は、前記第２統計画像を前記第３マスク画像に基づいてマスクした画像と前記第１統計画像とを合成することにより前記第３統計画像を生成する。

本発明の一態様は、上記の統計データ処理装置であって、前記マスク生成部は、前記第１の面積及び前記第２の面積の比に応じて前記第２マスク画像を拡大し、拡大した前記第２マスク画像と前記第１マスク画像とを合成することにより前記第３マスク画像を生成する。

本発明の一態様は、上記の統計データ処理装置であって、前記第２統計画像生成部は、前記第１の面積及び前記第２の面積の比に応じて前記第３マスク画像を縮小し、縮小した前記第３マスク画像に基づいて前記第２統計画像をマスクする。

本発明の一態様は、上記の統計データ処理装置であって、前記第２統計画像生成部は、前記第３マスク画像に基づいてマスクされた前記第２統計画像を前記第１の面積及び前記第２の面積の比に応じて拡大し、拡大した前記第２統計画像を前記第１統計画像と合成することにより前記第３統計画像を生成する。

本発明の一態様は、所定の範囲の区域が緯度及び経度に基づいて分割された領域ごとに取得される統計データであって、前記区域を第１の面積ごとに分割した複数の第１領域の一部又は全部について取得された第１統計データと、前記区域を第２の面積ごとに分割した複数の第２領域の一部又は全部について取得された第２統計データと、を取得するステップと、前記第１統計データが示す前記第１領域ごとの統計値である第１統計値を各第１領域の位置に対応する画素値として表す第１統計画像と、前記第２統計データが示す前記第２領域ごとの統計値である第２統計値を各第２領域の位置に対応する画素値として表す第２統計画像と、を生成するステップと、前記第１統計画像及び前記第２統計画像の各画素が前記統計値を示す画素値を持つか否かを判定するステップと、前記第１統計画像の画素と、その画素の位置に対応する前記第２統計画像の画素との一方の統計画像が前記統計値を示す画素値を持たない場合、前記統計値を示す画素値を持たない画素又はそれ以外の画素を抽出するマスク画像を生成するステップと、前記第１統計画像、前記第２統計画像及び前記マスク画像に基づいて、前記統計値を示す画素値を持たない画素の画素値が他方の統計画像の画素値に基づいて補完された第３統計画像を生成するステップと、を有する統計データ処理方法である。

本発明の一態様は、所定の範囲の区域が緯度及び経度に基づいて分割された領域ごとに取得される統計データであって、前記区域を第１の面積ごとに分割した複数の第１領域の一部又は全部について取得された第１統計データと、前記区域を第２の面積ごとに分割した複数の第２領域の一部又は全部について取得された第２統計データと、を取得するステップと、前記第１統計データが示す前記第１領域ごとの統計値である第１統計値を各第１領域の位置に対応する画素値として表す第１統計画像と、前記第２統計データが示す前記第２領域ごとの統計値である第２統計値を各第２領域の位置に対応する画素値として表す第２統計画像と、を生成するステップと、前記第１統計画像及び前記第２統計画像の各画素が前記統計値を示す画素値を持つか否かを判定するステップと、前記第１統計画像の画素と、その画素の位置に対応する前記第２統計画像の画素との一方の統計画像が前記統計値を示す画素値を持たない場合、前記統計値を示す画素値を持たない画素又はそれ以外の画素を抽出するマスク画像を生成するステップと、前記第１統計画像、前記第２統計画像及び前記マスク画像に基づいて、前記統計値を示す画素値を持たない画素の画素値が他方の統計画像の画素値に基づいて補完された第３統計画像を生成するステップと、をコンピュータに実行させるためのコンピュータプログラムである。

本発明により、空間情報データの処理に係る処理負荷を低減することが可能となる。

実施形態の統計データ処理装置の機能構成の具体例を示すブロック図である。 実施形態の統計データ処理装置１が空間情報データに基づいて第４統計画像を生成する処理の流れを示すフローチャートである。 図２のフローチャートの説明を補足する図である。 実施形態の統計データ処理方法の変形例を説明する図である。 実施形態の統計データ処理方法の変形例を説明する図である。 実施形態の統計データ処理方法の変形例を説明する図である。 実施形態の統計データ処理方法の変形例を説明する図である。 実施形態の統計データ処理方法の変形例を説明する図である。 従来技術における空間情報データの具体例を示す図である。 従来技術における空間情報画像の具体例を示す図である。 異なるメッシュサイズで取得されたメッシュ値が混在する空間情報画像の具体例を示す図である。 異なるメッシュサイズで取得されたメッシュ値の一部が取得されていない場合の空間情報画像の具体例を示す図である。 異なるメッシュサイズで取得されたメッシュ値を実空間の位置及び精度と対応づけるテーブルの具体例を示す図である。

図１は、実施形態の統計データ処理装置の機能構成の具体例を示すブロック図である。統計データ処理装置１は、バスで接続されたＣＰＵ（Central Processing Unit）やメモリや補助記憶装置などを備え、プログラムを実行する。統計データ処理装置１は、プログラムの実行によって空間情報データ記憶部１１、第１統計画像生成部１２、第２統計画像生成部１３、第１マスク生成部１４、第２マスク生成部１５、マスク合成部１６、第３統計画像生成部１７及び統計画像合成部１８を備える装置として機能する。なお、統計データ処理装置１の各機能の全て又は一部は、ＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）やＰＬＤ（Programmable Logic Device）やＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）等のハードウェアを用いて実現されてもよい。プログラムは、コンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録されてもよい。コンピュータ読み取り可能な記録媒体とは、例えばフレキシブルディスク、光磁気ディスク、ＲＯＭ、ＣＤ−ＲＯＭ等の可搬媒体、コンピュータシステムに内蔵されるハードディスク等の記憶装置である。プログラムは、電気通信回線を介して送信されてもよい。

空間情報データ記憶部１１（統計データ取得部の一例）は、磁気ハードディスク装置や半導体記憶装置などの記憶装置を用いて構成される。空間情報データ記憶部１１は空間情報データを記憶する。空間情報データは、対象区域内の各領域に関する統計データの集合である。本実施形態では、空間情報データとして、所定サイズのメッシュ状に分割された対象区域の各メッシュについて取得される統計値（以下「メッシュ値」という。）の集合を想定する。ここでの統計値は、メッシュごとに取得される値であって、対応する区域に関する任意の事象を示す値を意味する。その意味で、統計値は、メッシュごとに取得される任意の計測値そのものであってもよいし、複数の計測値に基づいて統計学的に算出される値（一般的な統計値）であってもよい。

空間情報データは、少なくともメッシュ値と、対応するメッシュの位置情報とが対応づけられたデータであればよい。ここで、位置情報には複数のメッシュ値が対応づけられてもうよい。また、空間情報データは、各メッシュ値に対して所定のラベルや属性が付加されたものであってもよい。例えば、図９に示した空間情報データは、人口をメッシュ値として、その人口に計上された人の年代、性別及び居住地を表す属性が付加された空間情報データということができる。このような空間情報データは、例えば特許文献１又は２等の従来技術を用いて取得されてよい。なお、統計データ処理装置１は、空間情報データを予め記憶した空間情報データ記憶部１１を備える代わりに、外部装置と通信するための通信部と、前記外部装置から空間情報データを取得する空間情報データ取得部と、を備えてもよい。

第１統計画像生成部１２は、空間情報データ記憶部１１に記憶された空間情報データに基づいて第１統計画像を生成する。第１統計画像は、所定の面積を有する第１メッシュごとに取得されたメッシュ値を画素値とする画像であって、各メッシュ値がメッシュの位置に対応する画素の画素値として保持される空間情報画像である。例えば、第１メッシュは２５０ｍ四方のメッシュである。例えば、第１統計画像生成部１２は、図９に例示した空間情報データから“Ｙ市”に居住する“２０”代の“男性”の人口の値を取得し、取得した人口の値を、緯度経度に対応する第１統計画像の所定の座標の画素値として表す画像を第１統計画像として生成する。つまり、第１統計画像の座標（ｍ、ｎ）にはＹ市に居住する２０代の男性の人口の値が画素値として対応づけられる。また、第１メッシュ値がＹ市に隣接するＺ市に関しても取得されている場合、例えば第１統計画像の座標（ｍ、ｎ＋１）にはＺ市に居住する２０代の男性の人口が画素値として対応づけられる。ここで、第１統計画像の座標に対応づけられる値は人口以外の値であってもよい。

このように、属性情報に対応する値を各座標の画素値に対応づけた統計画像を予め生成しておくことで、空間情報データから必要な情報を取得する際に要する処理負荷を低減することができる。この処理負荷の低減効果は、各座標に対応づけられる値が、空間情報データにおいてより多くの属性情報に対応づけられたものであるほど大きくなる。そのため、各座標に対応づけられる値が、空間情報データにおいてより多くの属性情報に対応づけられたものであることが望ましい。第１統計画像の生成には、特許文献２に記載された方法が用いられてもよい。第１統計画像生成部１２は、このように生成した第１統計画像の画像データを第１マスク生成部１４及び統計画像合成部１８に出力する。

第２統計画像生成部１３は、空間情報データ記憶部１１に記憶された空間情報データに基づいて第２統計画像を生成する。第２統計画像は、所定の面積を有する第２メッシュごとに取得されたメッシュ値を画素値とする画像であって、各メッシュ値がメッシュの位置に対応する画素の画素値として保持される空間情報画像である。第２メッシュの面積は第１メッシュの面積と異なる。例えば、第２メッシュは５００ｍ四方のメッシュである。また、第２統計画像は、第１統計画像と異なる大きさのメッシュごとに取得されたメッシュ値を画素値として表す以外は、第１統計画像と同じ条件で生成される画像である。例えば、第１統計画像と同様の例で言えば、第２統計画像は“Ｙ市”に居住する“２０”代の“男性”の人口を表す画像であり、第１メッシュよりも大きい第２メッシュごとに取得された人口を表す画像である。なお、空間情報データは、第１メッシュごとに取得されたメッシュ値と、第２メッシュごとに取得されたメッシュ値とのそれぞれで異なるデータであってもよいし、両者を含む１つのデータであってもよい。第２統計画像生成部１３は、このように生成した第２統計画像の画像データを第２マスク生成部１５及び第３統計画像生成部１７に出力する。

第１マスク生成部１４は、第１統計画像生成部１２が出力する第１統計画像の画像データに基づいて第１マスク画像を生成する。第１マスク画像は、第１統計画像から非有効データ領域を抽出するために用いられる画像である。非有効データ領域とは、統計画像が有する画素のうちメッシュ値を持たない画素によって形成される統計画像内の領域であり、対応するメッシュ値が取得されていない領域である。非有効データ領域は、統計画像が有する画素の一部又は全部によって形成されうる。これに対して、メッシュ値を持つ画像によって形成される統計画像内の領域を有効データ領域という。第１マスク生成部１４は、生成した第１マスク画像の画像データをマスク合成部１６に出力する。

例えば、第１マスク画像は、第１統計画像と同じサイズの画像であって、非有効データ領域に対応する画素の画素値が“１”であり、有効データ領域に対応する画素の画素値が“０”である２値画像として生成される。そして、第１統計画像が非有効データ領域の画素値としてメッシュ値がとりえる値の範囲外の値を持つように生成される場合、第１マスク生成部１４は、第１統計画像の全画素値について前記範囲外であるか否かを判定し、その判定結果に応じて対応する各画素値を決定することにより第１マスク画像を生成することができる。このように生成された第１マスク画像の各画素値を、対応する第１統計画像の各画素値に乗じることにより、第１統計画像の有効データ領域の画素値を０とすることができる。すなわち、第１マスク画像によって第１統計画像における有効データ領域をマスクすることができる。

第２マスク生成部１５は、第２統計画像生成部１３が出力する第２統計画像の画像データに基づいて第２マスク画像を生成する。第２マスク画像は、第２統計画像から有効データ領域を抽出するために用いられる画像である。第２マスク生成部１５は、生成した第２マスク画像の画像データをマスク合成部１６に出力する。

例えば、第２マスク画像は、第２統計画像と同じサイズの画像であって、有効データ領域に対応する画素の画素値が“１”であり、非有効データ領域に対応する画素の画素値が“０”である２値画像として生成される。第１マスク画像と同様に、第２統計画像が非有効データ領域の画素値としてメッシュ値がとりえる値の範囲外の値を持つように生成される場合、第２マスク生成部１５は、第２統計画像の全画素値について前記範囲外であるか否かを判定し、その判定結果に応じて対応する各画素値を決定することにより第２マスク画像を生成することができる。このように生成された第２マスク画像の各画素値を、対応する第２統計画像の各画素値に乗じることにより、第２統計画像の非有効データ領域の画素値を０とすることができる。すなわち、第２マスク画像によって第２統計画像における非有効データ領域をマスクすることができる。

マスク合成部１６は、第１マスク生成部１４が出力する第１マスク画像の画像データと、第２マスク生成部１５が出力する第２マスク画像の画像データと、に基づいて第１マスク画像と第２マスク画像を合成した第３マスク画像を生成する。第３マスク画像は、第１統計画像においては非有効データ領域に対応し、第２統計画像においては有効データ領域に対応する区域のメッシュ値を第２統計画像から抽出するために用いられる画像である。

例えば、マスク合成部１６は、第１マスク画像において有効データ領域及び非有効データ領域がそれぞれ“０”及び“１”で表され、第２マスク画像において有効データ領域及び非有効データ領域がそれぞれ“１”及び“０”で表される場合、両者の対応する画素値の論理積をとることにより第３マスク画像を生成することができる。マスク合成部１６は、生成した第３マスク画像の画像データを第３統計画像生成部１７に出力する。

第３統計画像生成部１７は、第２統計画像生成部１３が出力する第２統計画像の画像データと、マスク合成部１６が出力する第３マスク画像の画像データと、に基づいて第３統計画像を生成する。第３統計画像は、第１統計画像においては非有効データ領域に対応し、第２統計画像においては有効データ領域に対応する区域のメッシュ値を第２統計画像から抽出することによって生成される統計画像である。具体的には、第３統計画像生成部１７は、第２統計画像に対して第３マスク画像によるマスク処理を施すことにより第３統計画像を生成する。第３統計画像生成部１７は、生成した第３統計画像の画像データを統計画像合成部１８に出力する。

統計画像合成部１８は、第１統計画像生成部１２が出力する第１統計画像の画像データと、第３統計画像生成部１７が出力する第３統計画像の画像データと、に基づいて第１統計画像と第３統計画像とを合成した第４統計画像を生成する。生成された第４統計画像の画像データは、他の装置や記憶媒体等に出力されてもよいし、さらなる統計データ処理のために用いられてもよい。

図２は、実施形態の統計データ処理装置１が空間情報データに基づいて第４統計画像を生成する処理の流れを示すフローチャートである。また、図３〜図５は、図２のフローチャートの説明を補足する図である。以下、図３〜図５を適宜参照しながら、図２のフローチャートについて説明する。

まず、第１統計画像生成部１２が、空間情報データに基づいて第１統計画像を生成する（ステップＳ１０１）。具体的には、第１統計画像生成部１２は、空間情報データ記憶部１１から空間情報データを取得し、取得した空間情報データから第１メッシュごとに取得されたメッシュ値を取得する。第１統計画像生成部１２は、取得した各メッシュ値を、それぞれのメッシュに対応する画素の画素値とする空間情報画像を第１統計画像として生成する。例えば、第１統計画像生成部１２は、図３における第１統計画像Ｐ１を生成する。第１統計画像Ｐ１は、２５０ｍ四方のメッシュごとに取得されたメッシュ値を表す。ここでは、簡単のため、上半分が有効データ領域であり、下半分が非有効データ領域である第１統計画像Ｐ１が生成されるものとする。

続いて、第２統計画像生成部１３が、空間情報データに基づいて第２統計画像を生成する（ステップＳ１０２）。第２統計画像の生成方法は第１統計画像と同様である。例えば、第２統計画像生成部１３は、図３における第２統計画像Ｐ２を生成する。第２統計画像Ｐ２は、５００ｍ四方のメッシュごとに取得されたメッシュ値を表す。ここでは、簡単のため、左半分が有効データ領域であり、右半分が非有効データ領域である第２統計画像Ｐ２が生成されるものとする。

図３の例において、第２メッシュの各辺の長さは第１メッシュの各辺の長さの２倍となり、面積は４倍となる。すなわち、対象区域内の第２メッシュの数は第１メッシュの数の１／４となり、第２統計画像の画素数も第１統計画像の画素数の１／４となる。このため、図３では第２統計画像Ｐ２が第１統計画像Ｐ１の１／４のサイズで示されている。

続いて、第１マスク生成部１４が、第１統計画像生成部１２によって生成された第１統計画像に基づいて第１マスク画像を生成する（ステップＳ１０３）。例えば、図３の例では、第１統計画像Ｐ１に基づいて、上半分の画素値が“０”であり、下半分の画素値が“１”である第１マスク画像Ｍ１が生成される。

続いて、第２マスク生成部１５が、第２統計画像生成部１３によって生成された第２統計画像に基づいて第２マスク画像を生成する（ステップＳ１０４）。例えば、図３の例では、第２統計画像Ｐ２に基づいて、左半分の画素値が“１”であり、右半分の画素値が“１”である第２マスク画像Ｍ２が生成される。

続いて、マスク合成部１６が、第１マスク生成部１４によって生成された第１マスク画像と、第２マスク生成部１５によって生成された第２マスク画像と、を合成して第３マスク画像を生成する（ステップＳ１０５）。ここで、第１マスク画像と、第２マスク画像とは画像サイズが異なるため、両者を合成するためには第２マスク画像を第１マスク画像と同じサイズに拡大する必要がある。このため、図３の例では、マスク合成部１６は、第２マスク画像Ｍ２を４倍の大きさに拡大した第２マスク画像Ｍ’２と第１マスク画像Ｍ１とを合成することにより第３マスク画像Ｍ３を生成する。

続いて、第３統計画像生成部１７が、第２統計画像生成部１３によって生成された第２統計画像と、マスク合成部１６によって生成された第３マスク画像と、に基づいて第３統計画像を生成する（ステップＳ１０６）。ここで、第３マスク画像と、第２統計画像とは画像サイズが異なるため、第２統計画像のマスク処理を行うためには第３マスク画像を第２統計画像と同じサイズに縮小する必要がある。このため、図３の例では、第３統計画像生成部１７は、第３マスク画像Ｍ３を１／４の大きさに縮小した第３マスク画像Ｍ’３を用いて第２統計画像のマスク処理を行う。このマスク処理により、第１統計画像においては非有効データ領域に対応し、第２統計画像においては有効データ領域に対応する区域のメッシュ値を表す第３統計画像Ｐ３が生成される。

続いて、統計画像合成部１８が、第１統計画像生成部１２によって生成された第１統計画像と、第３統計画像生成部１７によって生成された第３統計画像と、を合成して第４統計画像を生成する（ステップＳ１０７）。ここで、第１統計画像と第３統計画像とは画像サイズが異なるため、両者を合成するためには第３統計画像を第１統計画像と同じサイズに拡大する必要がある。このため、図３の例では、統計画像合成部１８は、第３統計画像Ｐ３を４倍の大きさに拡大した第３統計画像Ｐ’３と第１統計画像Ｐ１とを合成することにより第４統計画像Ｐ４を生成する。

このような処理を行うことにより、実施形態の統計データ処理装置１は、ある精度（メッシュサイズ）で取得された空間情報データを、異なる精度で取得された空間情報データで補完した統計画像を生成することができる。

また、実施形態の統計データ処理装置１は、上記のような方法で空間情報データを処理することにより、異なるメッシュサイズで取得されたメッシュ値を実空間の位置及び精度と対応づけるテーブルを用いることなく、画像処理として空間情報データを処理することができる。このような方法によれば、取得されたメッシュ値を予め精度ごとに分類することなく処理することができる。

また、実施形態の統計データ処理方法は、画素ごとの低コスト演算（マスク、論理積、積和演算等）のみで実現可能である。そのため、データ処理の過程で複数の画像が生成されるものの、テーブルを用いた場合に比べて少ない演算量で空間情報データを処理することができる。

また、実施形態の統計データ処理方法は、一般的な画像処理と同様に画素ごとの並列処理が可能である。近年では、並列演算のアーキテクチャを持つＣＰＵやＧＰＵ等を備えた情報処理装置が普及しているため、高価な専用機器を用いることなく、かつ高速に空間情報データを処理することが可能になる。

このような構成を備えることにより、実施形態の統計データ処理装置１は、空間情報データの処理に係る処理負荷を低減することが可能になる。

なお、本実施形態における第１メッシュは本発明における第１領域の一例であり、第２メッシュは本発明における第２領域の一例である。また、第１メッシュごとに取得される空間情報データが本発明における第１統計データの一例であり、第２メッシュごとに取得される空間情報データが本発明における第２統計データの一例である。また、本実施形態における２５０メッシュ値又は５００ｍメッシュ値は本発明における第１統計値又は第２統計値の一例である。また、第１メッシュの面積が本発明における第１の面積の一例であり、第２メッシュの面積が本発明における第２の面積の一例である。

（変形例）
図２のフローチャートには空間情報データから各精度の統計画像を生成する処理が含まれているが、各精度の統計画像が予め生成されている場合には省略されてもよい。

また、図２のフローチャートでは、簡単のため、第１統計画像及び第２統計画像がそれぞれ異なる単一のメッシュサイズで取得されたメッシュ値を表す場合について説明したが、例えば図４のように、第１統計画像及び第２統計画像には複数のメッシュサイズで取得されたメッシュ値が含まれてもよい。この場合も、処理対象の領域のメッシュサイズに応じて統計画像及びマスク画像の拡大又は縮小を行うことで、一方の統計画像における非有効データ領域を、他方有効データ領域のメッシュ値で補完することが可能である。また、図５のように、第１統計画像及び第２統計画像のメッシュサイズが同じ場合であっても、異なる位置に非有効データ領域が存在する場合、統計データ処理装置１は、一方の統計画像における非有効データ領域を、他方有効データ領域のメッシュ値で補完してもよい。

また、図６のように対象区域の全領域においてメッシュ値が取得されている場合にはメッシュ値を補完する必要がない。そのため、統計データ処理装置１は、上記の統計画像処理を実行する前処理として処理対象の統計画像内に非有効データ領域が存在するか否かを判定する判定部を備え、統計画像内に非有効データ領域が存在しない場合には統計画像処理を行わず、図４のように、一方の統計画像（図では第１統計画像）に非有効データ領域が存在し、他方の統計画像（図では第２統計画像）における対応領域が有効データ領域である場合に統計画像処理を行うように構成されてもよい。

また、図７のように第１の統計画像について全てのメッシュ値が取得されている場合であっても、第２統計画像がより精度の高いメッシュ値を持つ場合には、統計データ処理装置１は、第２統計画像からより精度の高いメッシュ値を持つ領域を抽出するマスク画像を生成し、前記マスク画像を用いて第２統計画像から抽出したメッシュ値で、第１統計画像における対応領域のメッシュ値を置き換えるように構成されてもよい。また、これを応用すれば、詳細化すべき領域を予め指定しておき、その部分についてのみより精度の高いメッシュ値に置き換えることも可能である。例えば、タクシーの需要を分析する場合、平日夜間の都市部において特に需要が高まることが予想される。このような場合、対象区域内の都市部について統計画像を詳細化することでより精度の高い需要予測を行うことができる。また、これとは逆に、詳細化する必要のない領域（例えば住宅地など）について精度の高いメッシュ値が取得されている場合、これをより精度の低いメッシュ値に置き換えるようにしてもよい。

第２統計画像において、有効データ領域のメッシュ値が正値で表され、かつ非有効データ領域のメッシュ値が０で表される場合、第２統計画像そのものを第２マスク画像とすることができる。この場合、統計データ処理装置１は、第２マスク生成部１５を備えなくてもよく、図２においてステップＳ１０４が省略されてもよい。このような省略が可能なケースの一例として、空間情報データが異なるタイミングで取得された空間情報データ同士の差分データである場合が挙げられる。差分データは、現在の空間情報データと過去の空間情報データとの差分であってもよいし、過去の空間情報データ同士の差分であってもよい。過去の空間情報データは、直近の過去データであってもよいし、複数の過去データに基づいて得られる過去の傾向を示すデータであってもよい。この場合、差分値は差の大きさを表し負の値となることがないため、非有効データ領域のメッシュ値が０で表される場合には、上記の省略が可能である。

なお、第４統計画像は、図８の例に示す方法で生成することも可能である。図３の例では、第２マスク画像を第１マスク画像と同じサイズに拡大して第３マスク画像を生成したが、図８の例では、第１マスク画像を第２マスク画像と同じサイズに縮小して第３マスク画像を生成する点が異なる。このような方法によれば、第２マスク画像を拡大する手間及び第３マスク画像を縮小する手間を省くことができる。

上述した実施形態における統計データ処理装置１をコンピュータで実現するようにしてもよい。その場合、この機能を実現するためのプログラムをコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録して、この記録媒体に記録されたプログラムをコンピュータシステムに読み込ませ、実行することによって実現してもよい。なお、ここでいう「コンピュータシステム」とは、ＯＳや周辺機器等のハードウェアを含むものとする。また、「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、フレキシブルディスク、光磁気ディスク、ＲＯＭ、ＣＤ−ＲＯＭ等の可搬媒体、コンピュータシステムに内蔵されるハードディスク等の記憶装置のことをいう。さらに「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、インターネット等のネットワークや電話回線等の通信回線を介してプログラムを送信する場合の通信線のように、短時間の間、動的にプログラムを保持するもの、その場合のサーバやクライアントとなるコンピュータシステム内部の揮発性メモリのように、一定時間プログラムを保持しているものも含んでもよい。また上記プログラムは、前述した機能の一部を実現するためのものであってもよく、さらに前述した機能をコンピュータシステムにすでに記録されているプログラムとの組み合わせで実現できるものであってもよく、ＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）等のプログラマブルロジックデバイスを用いて実現されるものであってもよい。

以上、この発明の実施形態について図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計等も含まれる。

本発明は、空間情報データを処理する装置に適用可能である。

１…統計データ処理装置、１１…空間情報データ記憶部、１２…第１統計画像生成部、１３…第２統計画像生成部、１４…第１マスク生成部、１５…第２マスク生成部、１６…マスク合成部、１７…第３統計画像生成部、１８…統計画像合成部

Claims (7)

1. 所定の範囲の区域が緯度及び経度に基づいて分割された領域ごとに取得される統計データであって、前記区域を第１の面積ごとに分割した複数の第１領域の一部又は全部について取得された第１統計データと、前記区域を第２の面積ごとに分割した複数の第２領域の一部又は全部について取得された第２統計データと、を取得する統計データ取得部と、
   前記第１統計データが示す前記第１領域ごとの統計値である第１統計値を各第１領域の位置に対応する画素値として表す第１統計画像と、前記第２統計データが示す前記第２領域ごとの統計値である第２統計値を各第２領域の位置に対応する画素値として表す第２統計画像と、を生成する第１統計画像生成部と、
   前記第１統計画像及び前記第２統計画像の各画素が前記統計値を示す画素値を持つか否かを判定する判定部と、
   前記第１統計画像の画素と、その画素の位置に対応する前記第２統計画像の画素との一方が前記統計値を示す画素値を持たない場合、前記統計値を示す画素値を持たない画素又はそれ以外の画素を抽出するマスク画像を生成するマスク生成部と、
   前記第１統計画像、前記第２統計画像及び前記マスク画像に基づいて、前記統計値を示す画素値を持たない画素の画素値が他方の統計画像の画素値に基づいて補完された第３統計画像を生成する第２統計画像生成部と、
   を備える統計データ処理装置。
2. 前記マスク生成部は、前記第１統計画像から前記第１統計値を示さない画素を抽出する第１マスク画像を生成し、前記第２統計画像から前記第２統計値を示す画素を抽出する第２マスク画像を生成し、前記第１マスク画像及び前記第２マスク画像を合成して第３マスク画像を生成し、
   前記第２統計画像生成部は、前記第２統計画像を前記第３マスク画像に基づいてマスクした画像と前記第１統計画像とを合成することにより前記第３統計画像を生成する、
   請求項１に記載の統計データ処理装置。
3. 前記マスク生成部は、前記第１の面積及び前記第２の面積の比に応じて前記第２マスク画像を拡大し、拡大した前記第２マスク画像と前記第１マスク画像とを合成することにより前記第３マスク画像を生成する、
   請求項２に記載の統計データ処理装置。
4. 前記第２統計画像生成部は、前記第１の面積及び前記第２の面積の比に応じて前記第３マスク画像を縮小し、縮小した前記第３マスク画像に基づいて前記第２統計画像をマスクする、
   請求項３に記載の統計データ処理装置。
5. 前記第２統計画像生成部は、前記第３マスク画像に基づいてマスクされた前記第２統計画像を前記第１の面積及び前記第２の面積の比に応じて拡大し、拡大した前記第２統計画像を前記第１統計画像と合成することにより前記第３統計画像を生成する、
   請求項４に記載の統計データ処理装置。
6. 所定の範囲の区域が緯度及び経度に基づいて分割された領域ごとに取得される統計データであって、前記区域を第１の面積ごとに分割した複数の第１領域の一部又は全部について取得された第１統計データと、前記区域を第２の面積ごとに分割した複数の第２領域の一部又は全部について取得された第２統計データと、を取得するステップと、
   前記第１統計データが示す前記第１領域ごとの統計値である第１統計値を各第１領域の位置に対応する画素値として表す第１統計画像と、前記第２統計データが示す前記第２領域ごとの統計値である第２統計値を各第２領域の位置に対応する画素値として表す第２統計画像と、を生成するステップと、
   前記第１統計画像及び前記第２統計画像の各画素が前記統計値を示す画素値を持つか否かを判定するステップと、
   前記第１統計画像の画素と、その画素の位置に対応する前記第２統計画像の画素との一方の統計画像が前記統計値を示す画素値を持たない場合、前記統計値を示す画素値を持たない画素又はそれ以外の画素を抽出するマスク画像を生成するステップと、
   前記第１統計画像、前記第２統計画像及び前記マスク画像に基づいて、前記統計値を示す画素値を持たない画素の画素値が他方の統計画像の画素値に基づいて補完された第３統計画像を生成するステップと、
   を有する統計データ処理方法。
7. 所定の範囲の区域が緯度及び経度に基づいて分割された領域ごとに取得される統計データであって、前記区域を第１の面積ごとに分割した複数の第１領域の一部又は全部について取得された第１統計データと、前記区域を第２の面積ごとに分割した複数の第２領域の一部又は全部について取得された第２統計データと、を取得するステップと、
   前記第１統計データが示す前記第１領域ごとの統計値である第１統計値を各第１領域の位置に対応する画素値として表す第１統計画像と、前記第２統計データが示す前記第２領域ごとの統計値である第２統計値を各第２領域の位置に対応する画素値として表す第２統計画像と、を生成するステップと、
   前記第１統計画像及び前記第２統計画像の各画素が前記統計値を示す画素値を持つか否かを判定するステップと、
   前記第１統計画像の画素と、その画素の位置に対応する前記第２統計画像の画素との一方の統計画像が前記統計値を示す画素値を持たない場合、前記統計値を示す画素値を持たない画素又はそれ以外の画素を抽出するマスク画像を生成するステップと、
   前記第１統計画像、前記第２統計画像及び前記マスク画像に基づいて、前記統計値を示す画素値を持たない画素の画素値が他方の統計画像の画素値に基づいて補完された第３統計画像を生成するステップと、
   をコンピュータに実行させるためのコンピュータプログラム。

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