JP7153264B2 - Image analysis system, image analysis method and image analysis program - Google Patents
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Description
本開示は、撮像装置によって撮像された画像データを解析することで属性判定を行う画像解析システム、画像解析方法及び画像解析プログラムに関する。 The present disclosure relates to an image analysis system, an image analysis method, and an image analysis program that perform attribute determination by analyzing image data captured by an imaging device.
対象エリアを撮像して取得した画像を解析することにより、画像に含まれる要素の属性
を判定する技術が知られている。ここで属性とは、画像に含まれる要素が属する性質又は特徴をいい、属性の判定とは、予め定義されている複数の属性の中から要素が属する属性を判定することをいう。このような属性は、例えば、植物や動物等の植生、人工物、水、空、道路及び土壌などがある。
2. Description of the Related Art Techniques for determining attributes of elements included in an image by analyzing an image obtained by imaging a target area are known. Here, an attribute refers to a property or feature to which an element included in an image belongs, and determination of an attribute refers to determination of an attribute to which an element belongs from a plurality of predefined attributes. Such attributes include, for example, vegetation such as plants and animals, man-made objects, water, sky, roads and soil.
例えば特許文献1には、このような属性判定技術を利用することにより、撮像された画像データから自然災害や人的災害の被害域を自動抽出する被害域自動抽出システムが開示されている。このシステムでは、読み込んだ画像データを構成する画素の輝度によって属性判定することにより被害域の特定が行われている。 For example, Patent Literature 1 discloses a damage area automatic extraction system that automatically extracts a damage area of a natural disaster or man-made disaster from captured image data by using such an attribute determination technique. In this system, a damaged area is identified by attribute determination based on the brightness of pixels forming read image data.
上記特許文献1では、単一の画像データを対象として属性判定が行われている。そのため、対象となる画像データの状態によっては十分な属性判定ができないおそれがある。例えば、撮像時の照明条件によって、画像データ中にハレーション領域が発生していたり、照度不足による低コントラスト領域が発生している場合には、これらの領域における属性判定が困難になってしまう場合がある。また対象エリアに対して所定角度から撮像した画像データには、対象エリアの地形や障害物(樹木や建物など)の存在によって一部領域が死角になってしまい、対象エリアの広範囲における属性判定が困難になってしまう場合がある。 In Patent Document 1, attribute determination is performed on single image data. Therefore, depending on the state of the target image data, there is a possibility that sufficient attribute determination cannot be made. For example, depending on the lighting conditions at the time of shooting, if halation areas occur in the image data, or if low-contrast areas occur due to insufficient illuminance, it may be difficult to determine attributes in these areas. be. In addition, in the image data captured from a predetermined angle of the target area, some areas become blind spots due to the terrain of the target area and the presence of obstacles (trees, buildings, etc.). It can get difficult.
本発明の少なくとも一実施形態は上述の事情に鑑みなされたものであり、対象エリアの広い範囲にわたって精度のよい属性判定が可能な画像解析システム、画像解析方法及び画像解析プログラムを提供することを目的とする。 At least one embodiment of the present invention has been made in view of the above circumstances, and an object thereof is to provide an image analysis system, an image analysis method, and an image analysis program capable of accurately determining attributes over a wide range of a target area. and
(1)本発明の少なくとも一実施形態に係る画像解析システムは上記課題を解決するために、
異なる角度から対象エリアを撮像した複数の画像データを取得する画像データ取得部と、
前記複数の画像データの各々について画素毎に属性を判定する属性判定部と、
前記複数の画像データに含まれる各画素を互いに関連付けることにより、前記対象エリアにおける形状情報を作成する形状情報作成部と、
前記形状情報に含まれる各点について前記属性判定部による判定結果を集計することにより前記対象エリアにおける属性分布を算出する属性分布算出部と、
を備える。
(1) In order to solve the above problems, the image analysis system according to at least one embodiment of the present invention
an image data acquisition unit that acquires a plurality of image data obtained by imaging a target area from different angles;
an attribute determination unit that determines an attribute for each pixel of each of the plurality of image data;
a shape information creation unit that creates shape information in the target area by associating each pixel included in the plurality of image data with each other;
an attribute distribution calculation unit that calculates an attribute distribution in the target area by summing up determination results by the attribute determination unit for each point included in the shape information;
Prepare.
上記(1)の構成によれば、異なる角度から対象エリアを撮像した複数の画像データにおいて、互いに対応する画素同士を関連付けることにより形状情報が作成される。形状情報に含まれる各点に対して各画像データにおける属性の判定結果を集計することにより、単一の画像データでは属性判定が困難な領域が存在する場合であっても、当該領域を補間し、広い範囲にわたって属性判定を行うことができる。また複数の画像データにおける属性の判定結果を集計することで、単一の画像データによる属性判定に比べて精度の高い判定結果が得られる。 According to the configuration (1) above, shape information is created by associating corresponding pixels in a plurality of image data obtained by imaging the target area from different angles. By aggregating the attribute determination results for each image data for each point included in the shape information, even if there is an area where attribute determination is difficult with a single image data, the area can be interpolated. , attribute determination can be performed over a wide range. In addition, by aggregating the attribute determination results for a plurality of image data, it is possible to obtain a highly accurate determination result compared to attribute determination based on single image data.
(2)幾つかの実施形態では上記(1)の構成において、
前記属性分布算出部は、前記形状情報の各点について前記属性の種類毎に判定回数をカウントし、前記判定回数が最大となる種類の前記属性を採用することによって、前記属性分布を算出する。
(2) In some embodiments, in the configuration of (1) above,
The attribute distribution calculation unit calculates the attribute distribution by counting the number of determinations for each type of the attribute for each point of the shape information and adopting the attribute of the type with the maximum number of determinations.
上記(2)の構成によれば、形状情報に含まれる各点について各画像データにおける属性の判定結果を集計する際に、各点において判定回数が最大となった属性が採用される。これにより、判定頻度が最も高い属性の判定結果に基づいて信頼性の高い属性分布が得られる。 According to the above configuration (2), when summarizing the attribute determination results in each image data for each point included in the shape information, the attribute with the largest number of times of determination at each point is adopted. As a result, a highly reliable attribute distribution can be obtained based on the determination result of the attribute with the highest determination frequency.
(3)幾つかの実施形態では上記(1)の構成において、
前記属性判定分類部は、前記属性の種類毎にスコアを求め、
前記属性分布算出部は、前記形状情報の各点について前記属性の種類毎に前記スコアの合計値を算出し、前記合計値が最大となる種類の前記属性を採用することにより、前記属性分布を算出する。
(3) In some embodiments, in the configuration of (1) above,
The attribute determination and classification unit obtains a score for each attribute type,
The attribute distribution calculation unit calculates the total value of the scores for each type of the attribute for each point of the shape information, and adopts the attribute of the type having the maximum total value, thereby calculating the attribute distribution. calculate.
上記(3)の構成によれば、画像データに含まれる各画素について属性の種類毎にスコア(例えば属性種類毎の確率値)を求めることで属性判定が行われる。そして、集計時には形状情報に含まれる各点について、各画像データで求められたスコアの合計値が算出され、最終的に合計値が最大となる種類の属性を採用することで属性分布が求められる。 With configuration (3) above, attribute determination is performed by obtaining a score for each attribute type (for example, a probability value for each attribute type) for each pixel included in image data. Then, at the time of aggregation, for each point included in the shape information, the total value of the scores obtained from each image data is calculated, and finally the attribute distribution is obtained by adopting the type of attribute with the maximum total value. .
(4)幾つかの実施形態では上記(2)又は(3)の構成において、
前記複数の画像データの各々について画素毎に撮像点からの距離を算出する距離算出部を備え、
前記属性分布算出部は、前記形状情報に含まれる各点について前記距離に応じた重み付け係数を設定する。
(4) In some embodiments, in the configuration of (2) or (3) above,
A distance calculation unit that calculates a distance from the imaging point for each pixel of each of the plurality of image data,
The attribute distribution calculator sets a weighting factor according to the distance for each point included in the shape information.
上記(3)の構成によれば、属性分布を算出する際に形状情報の各点について属性の判定結果を集計する際に、各画像データにおいて撮像点と各画素との距離に応じた重み付け係数が考慮される。重み付け係数は、例えば撮像点からの距離が近い画素に関する判定結果は、撮像点からの距離が遠い画素に関する判定結果に比べて信頼性が高いことに鑑みて、距離に応じて可変に設定される。このような重み付け係数を考慮した集計を行うことで、より信頼性の高い属性分布が得られる。 According to the configuration (3) above, when summing the attribute determination results for each point of the shape information when calculating the attribute distribution, a weighting coefficient corresponding to the distance between the imaging point and each pixel in each image data is considered. The weighting factor is variably set according to the distance, considering that the determination results for pixels closer to the imaging point are more reliable than the determination results for pixels farther from the imaging point, for example. . A more reliable attribute distribution can be obtained by aggregating in consideration of such weighting coefficients.
(5)幾つかの実施形態では上記(1)から(4)のいずれか一構成において、
前記属性分布に基づいて前記対象エリアにおける特異地点を特定する特異地点特定部と、
を備える。
(5) In some embodiments, in any one configuration of (1) to (4) above,
a peculiar point identifying unit that identifies a peculiar point in the target area based on the attribute distribution;
Prepare.
上記(5)の構成によれば、上述の構成によって算出される属性分布に基づいて、対象エリアにおける特異地点の有無や範囲を容易に特定できる。 With configuration (5) above, it is possible to easily specify the presence or absence and range of a singular point in the target area based on the attribute distribution calculated by the above configuration.
(6)幾つかの実施形態では上記(5)の構成において、
前記属性分布をデジタル地図に重畳表示可能な出力装置を備える。
(6) In some embodiments, in the configuration of (5) above,
An output device capable of superimposing and displaying the attribute distribution on a digital map is provided.
上記(6)の構成によれば、上述の構成によって算出される属性分布をデジタル地図に重畳表示することで、オペレータによる属性分布の状況把握を容易にすることができる。 According to the above configuration (6), the attribute distribution calculated by the above configuration is displayed superimposed on the digital map, so that the operator can easily grasp the attribute distribution situation.
(7)幾つかの実施形態では上記(6)の構成において、
前記出力装置は、前記特異地点を周辺領域と区別して表示する。
(7) In some embodiments, in the configuration of (6) above,
The output device displays the singular point by distinguishing it from the surrounding area.
上記(7)の構成によれば、対象エリアにおける特異地点の有無及び範囲のオペレータによる認識を容易にできる。 With configuration (7) above, it is possible for the operator to easily recognize the existence and range of the peculiar point in the target area.
(8)幾つかの実施形態では上記(1)から(7)のいずれか一構成において、
前記形状情報は、前記複数の画像データに基づいて作成される三次元情報である。
(8) In some embodiments, in any one configuration of (1) to (7) above,
The shape information is three-dimensional information created based on the plurality of image data.
上記(8)の構成によれば、複数の画像データに含まれる各画素を関連付けることで、対象エリアにおける凹凸地形を三次元情報として把握できる。 According to the configuration (8) above, by associating each pixel included in a plurality of image data, the uneven terrain in the target area can be grasped as three-dimensional information.
(9)幾つかの実施形態では上記(1)から(8)のいずれか一構成において、
前記属性分布算出部は、前記形状情報に基づいて求められるオクルージョンを考慮して前記属性分布を算出する。
(9) In some embodiments, in any one configuration of (1) to (8) above,
The attribute distribution calculation unit calculates the attribute distribution in consideration of occlusion obtained based on the shape information.
上記(9)の構成によれば、形状情報に基づいて対象エリアにおける凹凸地形からオクルージョン(隠れ)が求められる。このようなオクルージョンを考慮することにより、明らかにエラーである属性判定を排除することができ、属性分布の精度向上を図ることができる。 With configuration (9) above, occlusion (hiding) is obtained from the uneven topography in the target area based on the shape information. By taking such occlusion into account, it is possible to eliminate attribute determinations that are clearly erroneous, and to improve the accuracy of attribute distribution.
(10)幾つかの実施形態では上記(1)から(9)のいずれか一構成において、
前記複数の画像を撮像可能な撮像装置を搭載する移動体と、
前記移動体を制御するための移動制御部と、
前記撮像装置を制御するための撮像制御部と、
を備える。
(10) In some embodiments, in any one configuration of (1) to (9) above,
a moving body equipped with an imaging device capable of imaging the plurality of images;
a movement control unit for controlling the moving body;
an imaging control unit for controlling the imaging device;
Prepare.
上記(10)の構成によれば、移動制御部によって対象エリアに対する移動体の位置を変更させながら、撮像制御部によって撮像装置による撮像動作が制御される。これにより、対象エリアに対して異なる角度から複数の画像データを取得することが可能となる。 With configuration (10) above, the imaging operation of the imaging device is controlled by the imaging controller while the position of the moving body relative to the target area is changed by the movement controller. This makes it possible to acquire a plurality of image data from different angles with respect to the target area.
(11)幾つかの実施形態では上記(10)の構成において、
前記撮像制御部は、各撮像点において異なる複数の撮像条件下で撮像が行われるように前記撮像装置を制御し、
前記画像データ取得部は、前記撮像装置で撮像された前記複数の画像データから所定の品質基準を満たす画像データを選択的に取得する。
(11) In some embodiments, in the configuration of (10) above,
The imaging control unit controls the imaging device so that imaging is performed under a plurality of different imaging conditions at each imaging point,
The image data acquisition unit selectively acquires image data that satisfies a predetermined quality standard from the plurality of image data captured by the imaging device.
上記(11)の構成によれば、各撮像点において異なる複数の撮像条件下で撮像を行うことで、品質のよい撮像データの取得可能性を効果的に向上させることができる。画像データ取得部では、このように撮像された複数の撮像データから所定の品質基準を満たす画像データを選択的に取得することで、属性判定精度をより向上・処理時間をより短縮させられる。 With configuration (11) above, by performing imaging under a plurality of different imaging conditions at each imaging point, it is possible to effectively improve the possibility of obtaining high-quality imaging data. The image data acquisition unit selectively acquires image data that satisfies a predetermined quality standard from a plurality of captured image data, thereby further improving the attribute determination accuracy and shortening the processing time.
(12)幾つかの実施形態では上記(11)の構成において、
前記複数の撮像条件は、前記撮像装置の撮影位置/角度、露光時間、焦点距離、絞り値或いは環境条件を含む少なくとも一つの撮像パラメータが異なるように設定される。
(12) In some embodiments, in the configuration of (11) above,
The plurality of imaging conditions are set such that at least one imaging parameter including the imaging position/angle of the imaging device, exposure time, focal length, aperture value, or environmental condition is different.
上記(12)の構成によれば、各撮像地点において、これらの撮像パラメータの少なくとも一つが異なる複数の撮像条件下で撮像が行われることで、属性判定精度をより向上・処理時間をより短縮させられる。 According to the configuration (12) above, at each imaging point, imaging is performed under a plurality of imaging conditions in which at least one of these imaging parameters is different, thereby further improving the attribute determination accuracy and shortening the processing time. be done.
(13)幾つかの実施形態では上記(12)の構成において、
前記複数の撮像条件は、前記撮像パラメータの差分が所定値以上に設定される。
(13) In some embodiments, in the configuration of (12) above,
The plurality of imaging conditions are set such that the difference between the imaging parameters is equal to or greater than a predetermined value.
上記(13)の構成によれば、複数の撮像条件では、各撮像条件に含まれる撮像パラメータの差分が所定値以上に設定されることで、より幅広い撮像条件で撮像データが取得されるため、各撮像点において品質のよい撮像データの取得確率をより効果的に向上できる。 According to the above configuration (13), in a plurality of imaging conditions, the difference in the imaging parameters included in each imaging condition is set to be equal to or greater than a predetermined value, so that imaging data can be acquired under a wider range of imaging conditions. It is possible to more effectively improve the acquisition probability of high-quality imaging data at each imaging point.
(14)本発明の少なくとも一実施形態に係る画像解析方法は上記課題を解決するために、
異なる角度から対象エリアを撮像した複数の画像データを取得する工程と、
前記複数の画像データの各々について画素毎に属性を判定する工程と、
前記複数の画像データに含まれる各画素を互いに関連付けることにより、前記対象エリアにおける形状情報を作成する工程と、
前記形状情報に含まれる各点について前記属性の判定結果を集計することにより前記対象エリアにおける属性分布を算出する工程と、
を備える。
(14) In order to solve the above problems, the image analysis method according to at least one embodiment of the present invention includes:
Acquiring a plurality of image data obtained by imaging the target area from different angles;
determining an attribute for each pixel of each of the plurality of image data;
creating shape information in the target area by associating each pixel included in the plurality of image data with each other;
a step of calculating an attribute distribution in the target area by aggregating the attribute determination results for each point included in the shape information;
Prepare.
上記(14)の方法によれば、異なる角度から対象エリアを撮像した複数の画像データにおいて、互いに対応する画素同士を関連付けることにより形状情報が作成される。形状情報に含まれる各点に対して各画像データにおける属性の判定結果を集計することにより、単一の画像データでは属性判定が困難な領域が存在する場合であっても、当該領域を補間し、広い範囲にわたって属性判定を行うことができる。また複数の画像データにおける属性の判定結果を集計することで、単一の画像データによる属性判定に比べて精度の高い判定結果が得られる。 According to the method (14) above, shape information is created by associating corresponding pixels in a plurality of image data obtained by imaging the target area from different angles. By aggregating the attribute determination results for each image data for each point included in the shape information, even if there is an area where attribute determination is difficult with a single image data, the area can be interpolated. , attribute determination can be performed over a wide range. In addition, by aggregating the attribute determination results for a plurality of image data, it is possible to obtain a highly accurate determination result compared to attribute determination based on single image data.
(15)本発明の少なくとも一実施形態に係る画像解析プログラムは上記課題を解決するために、
異なる角度から対象エリアを撮像した複数の画像データを取得する工程と、
前記複数の画像データの各々について画素毎に属性を判定する工程と、
前記複数の画像データに含まれる各画素を互いに関連付けることにより、前記対象エリアにおける形状情報を作成する工程と、
前記形状情報に含まれる各点について前記属性の判定結果を集計することにより前記対象エリアにおける属性分布を算出する工程と、
をコンピュータに実行させる。
(15) In order to solve the above problems, an image analysis program according to at least one embodiment of the present invention
Acquiring a plurality of image data obtained by imaging the target area from different angles;
determining an attribute for each pixel of each of the plurality of image data;
creating shape information in the target area by associating each pixel included in the plurality of image data with each other;
a step of calculating an attribute distribution in the target area by aggregating the attribute determination results for each point included in the shape information;
run on the computer.
上記(15)のプログラムは、コンピュータによって実行されることにより上述の画像解析システムの少なくとも一部を構成し、また、上述の画像解析方法を好適に実施できる。 The program of (15) above constitutes at least a part of the above-described image analysis system by being executed by a computer, and can preferably implement the above-described image analysis method.
本発明の少なくとも一実施形態によれば、対象エリアの広い範囲にわたって精度のよい属性判定が可能な画像解析システム、画像解析方法及び画像解析プログラムを提供できる。 According to at least one embodiment of the present invention, it is possible to provide an image analysis system, an image analysis method, and an image analysis program capable of accurately determining attributes over a wide range of target areas.
以下、添付図面を参照して本発明の幾つかの実施形態について説明する。ただし、実施形態として記載されている又は図面に示されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対的配置等は、本発明の範囲をこれに限定する趣旨ではなく、単なる説明例にすぎない。 Several embodiments of the present invention will now be described with reference to the accompanying drawings. However, the dimensions, materials, shapes, relative arrangements, etc. of the components described as embodiments or shown in the drawings are not intended to limit the scope of the present invention, and are merely illustrative examples. do not have.
図1は本発明の少なくとも一実施形態に係る画像解析システム1の全体構成を示す模式図である。
画像解析システム1は、対象エリア2における被災箇所を画像解析によって特定するためのシステムであって、対象エリア2を撮像するための撮像装置4を搭載した移動体6を備える。移動体6は、搭載された撮像装置4の対象エリア2に対する相対的位置関係を変更可能なように対象エリア2上を移動可能に構成される。本実施形態では、移動体6の一例として、遠隔操作によって対象エリア2の上空を無人飛行することにより移動可能なUAV(無人航空機:Unmanned Aerial Vehicle)が示されている。
FIG. 1 is a schematic diagram showing the overall configuration of an image analysis system 1 according to at least one embodiment of the invention.
The image analysis system 1 is a system for identifying damaged areas in a
移動体6に搭載される撮像装置4は、対象エリア2を含む画像データを撮像するためのカメラであり、例えばCMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor Image Sensor)やCCD(Charge Coupled Device Image Sensor)のようなイメージセンサを含む。撮像装置4は、移動体6に対して一定の姿勢で搭載されており、移動体6が対象エリア2上を移動するに従って、対象エリア2を異なる角度から撮像可能に構成されている。
尚、撮像装置4は、移動体6に対して姿勢を可変に搭載されてもよい。
The
Note that the
画像解析システム1は、撮像装置4が搭載された移動体6から地理的に離れた基地局に配置されたメインサーバ10を備える。メインサーバ10は、撮像装置4及び移動体6と通信ネットワーク7を介して通信可能なコンピュータ等の演算処理装置から構成される。
The image analysis system 1 includes a
ここで図2は図1のメインサーバ10のハードウェア構成を示すブロック図である。メインサーバ10は、演算装置12と、記憶装置14と、ドライブ装置16と、入力装置18と、出力装置20と、を備える。
2 is a block diagram showing the hardware configuration of the
演算装置12は、CPU(Central Processing Unit)のようなプロセッサである。演算装置12は、記憶装置14に記憶されたコンピュータプログラム22を実行することにより、本発明の少なくとも一実施形態に係る画像解析方法を実施可能に構成される。尚、記憶装置14は、ROM(Read Only Memory)のような不揮発性メモリであってもよいし、RAM(Random Access Memory)のような揮発性メモリであってもよい。
The
記憶装置14に記憶されるコンピュータプログラム22は、本発明の少なくとも一実施形態に係る画像解析プログラムの一例であり、ドライブ装置16を介して、記録媒体24からインストールされてもよい。記録媒体24は、CD-ROM、フレキシブルディスク、又は光磁気ディスクのような、光学的、電気的、又は磁気的に情報を記録する記録媒体でもよいし、ROM又はフラッシュメモリのような、電気的に情報を記録する半導体メモリでもよい。
The computer program 22 stored in the
入力装置18は、メインサーバ10の動作に必要な各種情報を外部から入力するためのインターフェースである。本実施形態では特に、入力装置18は、遠隔地にある撮像装置4及び移動体6から送信される各種情報を通信ネットワーク7を介して受信するための受信部18aを含む。また入力装置18は、オペレータが操作することによりデータ入力をするための入力手段(例えばコンピュータ用キーボード、マウス、及びタッチパネル等)を含んでもよい。
The
出力装置20は、例えば液晶ディスプレイ(LCD:Liquid Crystal Display)又は有機ELディスプレイ(OELD:Organic Electrolumimnescence Display)のようなフラットパネルディスプレイを含み、演算装置12で生成された表示データを表示する。表示データは、画像データでもよいし文字データでもよい。尚、出力装置20は、印刷装置及び音声データを出力するスピーカ装置の少なくとも一方を含んでもよい。
The
また出力装置20は、遠隔地にある撮像装置4及び移動体6に対して通信ネットワーク7を介して各種制御信号を送信するための送信部20aを含む。これにより、メインサーバ10は撮像装置4及び移動体6を遠隔制御可能に構成されている。
The
<第1実施形態>
図3は本発明の少なくとも一実施形態に係るメインサーバ10の内部構成を機能的に示すブロック図である。メインサーバ10は、通信ネットワーク7を介して撮像装置4及び移動体6をそれぞれ遠隔制御するためのコントローラ26と、通信ネットワーク7を介して取得した画像を解析するための画像解析装置28と、を含む。
<First embodiment>
FIG. 3 is a block diagram functionally showing the internal configuration of the
コントローラ26は、撮像装置4及び移動体6に対して通信ネットワーク7(図3では省略)を介して制御信号を送受信することによって、撮像装置4及び移動体6を遠隔制御するための制御装置であり、移動体6を制御するための移動制御部30と、撮像装置4を制御するための撮像制御部32と、を含む。
The
移動制御部30は、移動体6に対して通信ネットワーク7(図3では省略)を介して制御信号を送受信することにより、移動体6の移動状態(例えば速度、傾斜角度など)を制御することにより、対象エリア2の上空における移動体6の位置を管理可能に構成されている。撮像制御部32は、撮像装置4に対して通信ネットワーク7(図3では省略)を介して制御信号を送受信することにより、撮像装置4による撮像動作を制御することで、所定の撮像条件で画像データの作成が行われるように構成される。
The movement control unit 30 controls the movement state (for example, speed, tilt angle, etc.) of the moving
コントローラ26を構成する移動制御部30及び撮像制御部32は、互いに同期制御可能に構成されている。これにより、移動体6が対象エリア2の上空を移動させながら撮像装置4によって所定タイミングで撮像が実施されることにより、対象エリア2に対して異なる角度からの画像データの作成が行われる。
The movement control unit 30 and the
画像解析装置28は、画像データ取得部36と、属性判定部38と、形状情報作成部40と、属性分布算出部42と、特異地点特定部44と、を備える。
The
画像データ取得部36は、撮像装置4で撮像された画像データを取得する。撮像装置4では、撮像制御部32による制御信号に従って所定の撮像条件のもとで撮像が行われることにより、画像データの作成が行われる。撮像装置4で作成された画像データは、通信ネットワーク7を介してメインサーバ10に送信され、画像データ取得部36によって取得される。
The image
属性判定部38は、画像データ取得部36で取得された画像データについて画素毎に属性を判定する。ここで画素の属性とは、画素が属する性質又は特徴をいう。また属性の判定とは、予め複数の属性を定義する属性ライブラリの中から画素が属する属性を判定することをいう。本実施形態では、属性の種類として、「植生」、「道路」、「土壌」及び「不明(属性判定不能)」を例示するが、他の種類を含んでいてもよい。
The
属性判定部38による属性判定は、例えばランダムフォレストアルゴリズムを用いて、次のようなプロセスによって行われる。まず属性判定部38は、画像データ取得部36で取得された画像データを取り込み、画像データを画素単位で認識する。そして、属性判定部38は、画像データから認識した各画素について特徴量を特定する。画素の特徴量は、例えば、輝度、明度、色相及び質感のような各種パラメータを採用可能である。このような特徴量の特定は、例えばHOG(Histograms of Oriented Gradients)のような公知の特徴量算出方法を用いて行うことができる。属性判定部38は、予め複数の属性を定義する属性ライブラリを有しており、画像データから認識された各画素を属性ライブラリと比較することにより、属性の判定を行う。
Attribute determination by the
尚、以下の説明では、画素を単位とした属性判定を行う場合について述べるが、複数の画素を単位とした属性判定を行ってもよい。この場合、例えば、画像データから複数の画素からなるパッチ画像を作成し、当該パッチ画像を属性ライブラリと比較することで属性判定が行われる。 In the following description, a case where attribute determination is performed in units of pixels will be described, but attribute determination may be performed in units of a plurality of pixels. In this case, for example, a patch image made up of a plurality of pixels is created from image data, and attribute determination is performed by comparing the patch image with an attribute library.
形状情報作成部40は、画像データ取得部36で取得された複数の画像に含まれる各画素を互いに関連付けることにより、形状情報を作成する。形状情報は、例えば、撮像対象である対象エリア2の三次元形状であり、例えば、SfM(Structure from Motion)によって算出される。SfMでは、複数の二次元的な画像データに基づいて、各画像データの撮像点(カメラ位置)、及び、撮像対象(対象エリア2)の三次元形状が点群データとして演算的に算出される。
The shape
属性分布算出部42は、形状情報に含まれる各点について属性判定部38による属性判定結果を集計することにより対象エリア2における属性分布を算出する。属性判定部38では、上述したように各画像において画素毎に属性の判定を行う。このような属性判定は、画像データ取得部36で取得された複数の画像データについてそれぞれ行われるため、形状情報作成部40によって作成される形状情報の各点には、複数の属性判定結果が割り当てられることとなる。属性分布算出部42は、形状情報の各点において、各画像データに基づく属性の判定結果を集計することで、各点において最も確からしい属性を特定することができる。
The attribute
尚、上述の属性の判定結果の集計では、任意の統計的手法を用いることができる。ここではその一例として、属性分布算出部42は、形状情報の各点について属性の種類毎に判定回数をカウントし、判定回数が最大となる種類の属性を最終的に採用する。すなわち、形状情報の各点において、判定回数のカウントが最も多かった種類の属性が特定される。このような属性判定を形状情報の各点について行うことにより、対象エリア2における属性分布が算出される。このように形状情報の各点で特定された属性判定結果の分布は、単一の画像データによる属性判定結果に比べて精度がよいものとなる。
Note that any statistical method can be used for aggregating the attribute determination results described above. Here, as an example, the attribute
特異地点特定部44は、属性分布算出部42で算出された属性分布に基づいて特異地点を特定する。このような特異地点の特定は、属性分布の任意領域について、特定種類の属性判定がなされた画素の割合が閾値以上であるか否かに基づいて行われる。例えば、所定領域における「土壌」の属性判定がなされた画素の割合が閾値以上である場合、当該領域では土壌による侵食が生じており、特異地点として被災箇所が特定される。
The peculiar
尚、特異地点は、本来想定される属性とは異なる属性がある地点であってもよい。本実施形態では、本来「道路」の属性である地点に対して「土壌」の属性判定がなされた場合に特異地点であると特定される場合が例示されている。本実施形態では「道路」「土壌」「植生」「その他」で属性分類しているが、これに「水域」「建物」を追加して分類した場合、「土壌」であれば土壌による浸食(土砂崩れ)や地盤沈下による特異地点が特定され、「植生」であれば地滑りによる特異地点が特定され、「建物」があれば家屋の倒壊による特異地点が特定される。 Incidentally, the peculiar point may be a point having an attribute different from the originally assumed attribute. In the present embodiment, a case is exemplified in which a spot that originally has the attribute of "road" is identified as a peculiar spot when the attribute of "soil" is determined. In this embodiment, attributes are classified by "road", "soil", "vegetation", and "other". Landslides) and ground subsidence are specified, if it is "vegetation", then landslides are specified, and if there are "buildings", then singular points are specified by collapsed houses.
続いて上記構成を有する画像解析システム1によって実施される画像解析方法について説明する。図4は本発明の少なくとも一実施形態に係る画像解析方法を工程毎に示すフローチャートである。 Next, an image analysis method performed by the image analysis system 1 having the above configuration will be described. FIG. 4 is a flow chart showing steps of an image analysis method according to at least one embodiment of the present invention.
まず画像データ取得部36は、移動体6に搭載された撮像装置4から複数の画像データを取得する(ステップS100)。画像データ取得部36で取得される複数の画像データは、コントローラ26によって撮像装置4及び移動体6が制御されることにより、対象エリア2を異なる角度から撮像することにより作成されたものである。言い換えるとステップS100では、コントローラ26によって対象エリア2の上空を移動体6が所定経路に沿って移動するように制御しながら、撮像装置4によって所定タイミングで撮像されることにより、異なる角度から対象エリア2を撮像した複数の画像データが取得される。
First, the image
ここで図5は図4のステップS100で取得される複数の画像データの一例である。図5では、樹木が存在する植生領域2aのなかを一本の道路2bが存在している対象エリア2を、互いに異なる角度から撮像することで作成された複数の画像データが示されている。
Here, FIG. 5 is an example of a plurality of image data acquired in step S100 of FIG. FIG. 5 shows a plurality of image data created by imaging a
続いて属性判定部38は、画像データ取得部36で取得された複数の画像データの各々について画素毎に属性を判定する(ステップS101)。属性判定部38による属性判定は、ステップS100で取得された画像毎に独立的に実施される。ここで図6は図4のステップS101における各画像に対応する属性判定結果の一例である。図6では、属性判定が「植生」、「土壌」、「道路」及び「不明」の画素を、それぞれ異なるパターンのハッチングで示されている。
Subsequently, the
続いて形状情報作成部40は、画像データ取得部36によって取得された複数の画像データに含まれる各画素を互いに関連付けることにより、対象エリア2における形状情報を作成する(ステップS102)。すなわち、複数のデータの各画素について三次元空間における座標を特定し、互いに対応する画素同士が関連付けられることで、形状情報が構築される。このような形状情報は、上述したように例えばSfMによって三次元点群データとして作成される。
Subsequently, the shape
続いて属性分布算出部42は、形状情報に含まれる各点について属性の判定結果を集計することにより対象エリア2における属性分布を算出する(ステップS103)。ここで図7は図4のステップS103における属性分布の算出を概念的に示す模式図である。図7(a)~(d)には、ステップS101における各画像データに対応する属性判定結果が示されている(ここでは図6の最上段の3つの画像と上から2段目左側の1つの画像における属性判定結果が図7(a)~(d)として代表的に示されている)。また図7(e)には、ステップS102で作成された形状情報が示されている。ここで図7(a)~(e)に示される複数の属性判定結果は、互いの表示領域が共通するように予め拡大・縮小・回転されることで調整されており、属性判定結果の各点と形状情報の各点とが互いに一対一に対応づけられる。属性分布算出部42は、このように互いに対応付けられた各点について、属性判定結果の各々を集計することにより、属性の最終的な特定を行い、属性分布(図7(f)を参照)を求める。
Subsequently, the attribute
また、上述の属性分布の算出手法では、属性判定部38で各画素の属性が属性ライブラリに含まれる「植生」、「土壌」、「道路」又は「不明」のいずれであるかを特定し、その結果を集計しているが、属性判定部38で属性の種類毎にスコアを求め、そのスコア値を集計することで属性分布を算出してもよい。この場合、属性判定部38では、例えば、各画像データに含まれる各画素について「植生:○○%、土壌:○○%、道路○○%、不明○○%」のようにスコア値として、属性判定がなされる。そして属性分布算出部42は、形状情報の各点について属性の種類毎にスコアの合計値を算出し、合計値が最大となるものを属性判定結果として採用する。これにより、最もスコア値が高い属性以外の属性についてもスコア値を加味した集計を行うことができるので、より精度の高い属性分布の算出が可能となる。
Further, in the attribute distribution calculation method described above, the
尚、上述のようにスコア値に基づく集計を行う場合、集計の結果、合計値が最大になる属性と、次に合計値が大きな属性とのスコア差が小さい場合、正確な属性判定が困難である可能性が高い。そのため、当該スコア差が所定の閾値未満である場合には、属性分布算出部42は、当該画素に関する判定結果を「不明」にして、属性分布を算出してもよい。
When performing aggregation based on score values as described above, if the score difference between the attribute with the largest total value and the attribute with the next largest total value is small, accurate attribute determination is difficult. Very likely. Therefore, when the score difference is less than a predetermined threshold, the attribute
また属性分布算出部42は、形状情報に基づいて各画像データの撮像点におけるオクルージョン(隠れ)を求めることにより、属性判定部38による属性判定結果から明らかにエラーと特定される属性判定結果を除外して集計することで、属性分布を算出してもよい。形状情報では、対象エリア2における凹凸地形や障害物を含めた三次元的構造が特定される。そのため、属性分布算出部42は、当該三次元的構造を考慮することで、各画像データの撮像点と各画素との位置関係から、撮像装置4の光軸上において判定され得ない属性が判定されている場合、当該判定結果をエラーとして集計対象から除外する。属性判定部38では二次元画像に基づいた属性判定がなされるため撮像点と対象エリア2との間の中間情報が含まれていないが、形状情報から求められるオクルージョンを考慮することで実質的に中間情報を考慮することができるようになる。このように、属性分布算出部42では形状情報から求められるオクルージョンを用いることで、明らかにエラーである属性判定を除外し、属性分布の算出精度をより高めることができる。
尚、オクルージョン(occlusion;隠れ)とは、3次元空間において上下・左右の他に前後関係があるため、手前にある物体が背後にある物体を隠れて見えない状態が発生する事象をいう。
Further, the attribute
Note that occlusion is a phenomenon in which an object in the foreground hides an object in the background and cannot be seen because there is a front-to-back relationship in addition to up/down and left/right in a three-dimensional space.
また形状情報作成部40は、外部からデジタル地図のような既成情報を地形情報として取り込んでもよい。このようなデジタル地図には、地形情報に加えて予め設定された属性情報が含まれてもよい。この場合、属性分布算出部42は、デジタル地図に含まれる属性情報と、属性判定部38による判定結果とがマッチングしているか否かに基づいて集計時の重み付け係数を設定してもよい。具体的には、属性判定部38による判定結果がデジタル地図に含まれる属性情報にマッチングしている場合には、信頼性が高いとして重み付け係数を大きく設定してもよい。これにより、地形情報の各点における属性判定結果を、デジタル地図とのマッチング度に応じて重み付けて集計することができ、より精度のよい属性分布を算出することができる。
Also, the shape
図8は図4のステップS103で算出される属性分布を比較例と共に示す図である。図8(a)は図4のステップS103で複数の画像データの属性判定結果に基づいて算出される属性分布を示し、図8(b)はステップS100で取得された複数の画像データに含まれる単一の画像データに基づいて算出される属性分布(ステップS101で算出される属性判定結果の一つ)を示す比較例である。 FIG. 8 is a diagram showing the attribute distribution calculated in step S103 of FIG. 4 together with a comparative example. FIG. 8A shows the attribute distribution calculated based on the attribute determination results of the multiple image data in step S103 of FIG. 4, and FIG. 8B shows the attribute distribution included in the multiple image data acquired in step S100. It is a comparative example showing an attribute distribution (one of the attribute determination results calculated in step S101) calculated based on single image data.
図8(a)及び図8(b)を比較して明らかなように、本実施形態で算出される属性分布は、属性が不明である領域が消滅しており、比較例に比べて精度のよい結果が得られている。これは、本実施形態では、異なる角度で撮像された複数の画像データから得られる属性判定結果を形状情報の各点について集計することで、単一の画像データだけでは属性判定が困難な領域(例えば特定の撮像点から樹木等によって死角となる領域や、ハレーション発生によって属性判定が困難な領域など)についても、補間的に属性判定が可能となっているためである。これにより、対象エリア2の広範囲にわたって精度のよい属性判定が可能となる。
As is clear from a comparison of FIGS. 8A and 8B, in the attribute distribution calculated in this embodiment, regions with unknown attributes have disappeared, and the accuracy is lower than in the comparative example. Good results have been obtained. In this embodiment, attribute determination results obtained from a plurality of image data captured at different angles are aggregated for each point of the shape information. This is because it is possible to perform attribute determination in an interpolative manner, for example, even in areas where attribute determination is difficult due to occurrence of halation, and areas that are blind spots due to trees or the like from a specific imaging point. This enables accurate attribute determination over a wide range of the
続いて特異地点特定部44は、属性分布算出部42によって算出された属性分布に基づいて対象エリア2における特異地点を特定する(ステップS104)。特異地点は、周辺領域に対して特定種類の属性に関する特徴を有する領域であり、本実施形態では特異地点の一例として、対象エリア2のうち地震、大雨又は土砂崩れのような災害による被災箇所が特定される。このような被災箇所は、土壌による浸食によって特定されるため、特異地点特定部44は属性分布のうち属性が「土壌」であると判定された画素の割合が閾値以上になる領域が特異地点として特定する。
Subsequently, the peculiar
図8では属性分布から特定された特異地点が破線で囲まれて表示されるとともに、その拡大図が示されている。このように特異地点特定部44によって特定される特異地点では、予め指定された特定属性「土壌」の割合が多くなっており、土壌による道路の侵食領域が特定されている。図8(a)及び図8(b)を比較して明らかなように、特異地点特定部44によって特定される特異地点においても、本実施形態では比較例にくらべて属性が「土壌」と判定される画素の割合が多くなっており、道路への土壌の侵食の様子がより鮮明に捕らえられている。
In FIG. 8, the peculiar points specified from the attribute distribution are displayed surrounded by dashed lines, and an enlarged view thereof is shown. At the peculiar points identified by the peculiar
続いて属性分布算出部42で算出された属性分布、及び、特異地点特定部44で特定された特異地点は、予め用意された対象エリア2に対応するデジタル地図に対して重畳表示されるように出力用画像データに加工され(ステップS105)、出力装置20に出力表示される(ステップS106)。オペレータは出力装置20の表示画面を視認することで、対象エリア2における特異地点の有無や範囲を容易に特定できる。
Subsequently, the attribute distribution calculated by the attribute
以上説明したように第1実施形態によれば、異なる角度から対象エリアを撮像した複数の画像データにおいて、互いに対応する画素同士を関連付けることにより形状情報が作成される。形状情報に含まれる各点に対して各画像データにおける属性の判定結果を集計することにより、単一の画像データでは属性判定が困難な領域が存在する場合であっても、当該領域を補間し、広い範囲にわたって属性判定を行うことができる。また複数の画像データにおける属性の判定結果を集計することで、単一の画像データによる属性判定に比べて精度の高い判定結果が得られる。そして、このように得られた属性分布に基づいて、対象エリアにおける特異地点の有無や範囲を容易に特定できる。 As described above, according to the first embodiment, shape information is created by associating corresponding pixels in a plurality of image data obtained by imaging a target area from different angles. By aggregating the attribute determination results for each image data for each point included in the shape information, even if there is an area where attribute determination is difficult with a single image data, the area can be interpolated. , attribute determination can be performed over a wide range. In addition, by aggregating the attribute determination results for a plurality of image data, it is possible to obtain a highly accurate determination result compared to attribute determination based on single image data. Then, based on the attribute distribution obtained in this way, it is possible to easily identify the presence or absence and range of the peculiar point in the target area.
<第2実施形態>
図9は本発明の少なくとも一実施形態に係るメインサーバ10の内部構成を機能的に示すブロック図である。本実施形態のメインサーバ10は、上述の実施形態に比べて、距離算出部46を更に備える点で異なる。
<Second embodiment>
FIG. 9 is a block diagram functionally showing the internal configuration of the
尚、本実施形態では上述の他の実施形態と共通する構成については共通の符号を用いることとし、重複する説明は適宜省略する。 In addition, in the present embodiment, common reference numerals are used for configurations common to the above-described other embodiments, and duplicate descriptions are appropriately omitted.
距離算出部46は、画像データ取得部36によって取得された複数の画像データの各々について画素毎に撮像点からの距離を算出する。このような画素毎の距離算出は、形状情報作成部によって作成された形状情報に基づいて行われてもよい。形状情報では、三次元空間における対象エリア2を構成する各点及び撮像点の座標がそれぞれ特定されているため、撮像点と各画素の座標に基づいて、各距離を幾何学的に算出することができる。
The
属性分布算出部42は、距離算出部46で算出された各画像における撮像点から各画素までの距離に応じて重み付け係数を設定する。このような重み付け係数は、撮像点から画素までの距離が短くなるに従って大きくなるように設定され、属性分布算出部42が形状情報の各点について属性判定結果を集計するときに乗算される。これにより、撮像点から距離的に近い画素に関する属性判定結果を重視した集計が可能となる。つまり、撮像点から距離的に近い画素は、撮像点から距離的に遠い画素に比べて撮像精度がよいため、その属性判定結果も信頼性が高いものとなる(逆に言えば、撮像点から距離的に遠い画素は、撮像点から距離的に近い画素に比べて撮像精度が低くなるため、その属性判定結果も信頼性が低いものとなる。)。本実施形態では、このような撮像点から各画素までの距離に応じた重み付け係数を設定することで、より信頼性の高い属性分布を算出することができる。
The
<第3実施形態>
続く実施形態では、コントローラ26によって撮像装置4及び移動体6を制御することにより、画像データ取得部36で取得される複数の画像データの撮像方法に特徴がある。図10は本発明の少なくとも一実施形態における撮像データの取得方法を工程毎に示すフローチャートである。尚、本実施形態における画像解析システム1の構造に関しては前述の実施形態と同様であってもよい。
<Third Embodiment>
The following embodiments are characterized by a method of capturing a plurality of image data acquired by the image
一般的に、撮像装置4による撮像は、撮像対象にとって画像処理を実施しやすい照明条件で行われるべきであるが、対象エリア2は広範囲にわたるため、対象エリア2に対する撮像装置4の位置関係や、太陽などの光源との位置関係によって、撮像装置4の照明条件が時々刻々と変化する。そのため前述の第1及び第2実施形態では、撮像装置4は画像全体の明るさが一定になるように調整されることが基本となる。
In general, imaging by the
その一方で、対象エリア2には道路、土壌及び植生を含む様々な要素が含まれているため、画像全体の明るさが一定になるように調整された撮像装置4で撮像した場合、比較的輝度が低い植生を基準に撮像条件を調整すると、比較的輝度が高い道路や土壌がハレーション気味に撮像されてしまう。そのため、一定の撮像条件で撮像を行った場合、撮像データにハレーション等が発生し、画素毎に属性判定が困難な領域が生じてしまうことがある。
On the other hand, the
そこで本実施形態では、対象エリア2の上空を移動体6で移動しながら撮像装置4で撮像する際に、撮像制御部32は、各撮像点において複数の撮像条件で撮像が行われるように撮像装置4を制御する(ステップS200)。つまり、各撮像点において異なる撮像条件で複数回の撮像がなされる。複数の撮像条件は、例えば、撮影位置/角度、露光時間、焦点距離、絞り値あるいは環境条件などの撮像パラメータの少なくとも一つが異なるように設定される。これにより、照明条件が時々刻々と変化する場合であっても、各撮像点において品質のよい撮像データの取得確率を効果的に向上できる。
Therefore, in the present embodiment, when an image is captured by the
尚、ステップS200における複数の撮像条件は、上述の撮像パラメータの差分が所定値以上に設定されてもよい。つまり、複数の撮像条件は、各撮像条件を規定する撮像パラメータが大きく異なるように設定されてもよい。これにより、より幅広い撮像条件で撮像データが取得されるため、各撮像点において品質のよい撮像データの取得確率をより効果的に向上できる。 Note that the plurality of imaging conditions in step S200 may be set such that the difference between the above-described imaging parameters is equal to or greater than a predetermined value. In other words, a plurality of imaging conditions may be set such that the imaging parameters that define each imaging condition are significantly different. As a result, imaging data can be acquired under a wider range of imaging conditions, so that the probability of acquiring high-quality imaging data at each imaging point can be more effectively improved.
続いて画像データ取得部36は、撮像装置4で作成された複数の画像データを取得する(ステップS201)。ここで画像データ取得部36で取得される複数の画像データには、対象エリア2の異なる撮像点の各々において異なる撮像条件で撮像された画像データが含まれる。
Subsequently, the image
続いて画像データ取得部36は、取得した画像データを解析することにより、撮像装置4で撮像された複数の画像データから所定の品質基準を満たす画像データを選択的に取得する。すなわち、画像データ取得部36で取得された画像データから低品質の画像データを排除することで、以降の画像解析に用いる画像データの選別を行う(ステップS202)。ステップS202における画像データの選別は、属性判定が適切に実施し得るだけの品質基準を有するか否かによって行われる。これにより、複数の画像データの中からハレーション発生等によって属性判定に適さない画像データを排除し、属性判定に適した画像データを選択することができる。
Subsequently, the image
属性判定部38及び形状情報作成部40では、画像データ取得部36で選別された画像データに基づいて、属性判定や形状情報の作成が行われる。すなわち第3実施形態では、図10の方法によって取得された複数の画像データは、図4のステップS101以降と同じ処理が実施されることで、前述の実施形態と同様に解析され、属性分布の算出や特異地点の特定が行われる。
The
このように第3実施形態では、品質のよい複数の画像データに基づいて属性判定及び形状情報作成が行われるため、より精度のよい属性分布の算出が可能となる。また、各撮像点において複数の撮像条件で撮像データを取得する場合、撮像データの数量が増加するため処理データが膨大になりがちであるが、このように処理対象の画像データを品質基準に基づいて選別することで、良好な解析精度を確保しつつ、処理負荷や処理時間を効果的に低減することができる。すなわち、各撮像点において異なる複数の撮像条件下で撮像を行うことで、品質のよい撮像データの取得可能性を効果的に向上させることができる。画像データ取得部36では、このように撮像された複数の撮像データから所定の品質基準を満たす画像データを選択的に取得することで、属性判定精度をより向上・処理時間をより短縮させられる。
As described above, in the third embodiment, attribute determination and shape information creation are performed based on a plurality of high-quality image data, so attribute distribution can be calculated with higher accuracy. In addition, when imaging data is acquired under a plurality of imaging conditions at each imaging point, the amount of imaging data increases and the amount of processing data tends to become enormous. By sorting by using the above method, it is possible to effectively reduce the processing load and the processing time while ensuring good analysis accuracy. That is, by performing imaging under a plurality of different imaging conditions at each imaging point, it is possible to effectively improve the possibility of obtaining high-quality imaging data. The image
以上説明したように上記各実施形態によれば、対象エリアの広い範囲にわたって精度のよい属性判定が可能な画像解析システム、画像解析方法及び画像解析プログラムを提供できる。 As described above, according to the above embodiments, it is possible to provide an image analysis system, an image analysis method, and an image analysis program capable of accurately determining attributes over a wide range of target areas.
本発明の少なくとも一実施形態は、画像に含まれる要素を属性判定することにより画像解析が可能な画像解析システム、画像解析方法及び画像解析プログラムに利用可能である。 At least one embodiment of the present invention can be used for an image analysis system, an image analysis method, and an image analysis program capable of image analysis by attribute determination of elements included in an image.
1 画像解析システム
2 対象エリア
4 撮像装置
6 移動体
7 通信ネットワーク
10 メインサーバ
12 演算装置
14 記憶装置
16 ドライブ装置
18 入力装置
20 出力装置
22 コンピュータプログラム(画像解析プログラム)
24 記録媒体
26 コントローラ
28 画像解析装置
30 移動制御部
32 撮像制御部
36 画像データ取得部
38 属性判定部
40 形状情報作成部
42 属性分布算出部
44 特異地点特定部
46 距離算出部
1
24
Claims (17)
前記複数の画像データの各々について画素毎に属性を判定する属性判定部と、
前記複数の画像データに含まれる各画素を互いに関連付けることにより、前記対象エリアにおける形状情報を作成する形状情報作成部と、
前記形状情報に含まれる各点について前記属性判定部による判定結果を集計することにより前記対象エリアにおける属性分布を算出する属性分布算出部と、
前記属性分布に基づいて前記対象エリアにおける特異地点を特定する特異地点特定部と、
を備える、画像解析システム。 an image data acquisition unit that acquires a plurality of image data obtained by imaging a target area from different angles;
an attribute determination unit that determines an attribute for each pixel of each of the plurality of image data;
a shape information creation unit that creates shape information in the target area by associating each pixel included in the plurality of image data with each other;
an attribute distribution calculation unit that calculates an attribute distribution in the target area by summing up determination results by the attribute determination unit for each point included in the shape information;
a peculiar point identifying unit that identifies a peculiar point in the target area based on the attribute distribution;
An image analysis system.
前記属性分布算出部は、前記形状情報の各点について前記属性の種類毎に前記スコアの合計値を算出し、前記合計値が最大となる種類の前記属性を採用することにより、前記属性分布を算出する、請求項1に記載の画像解析システム。 The attribute determination unit obtains a score for each attribute type,
The attribute distribution calculation unit calculates the total value of the scores for each type of the attribute for each point of the shape information, and adopts the attribute of the type having the maximum total value, thereby calculating the attribute distribution. 2. The image analysis system of claim 1, wherein the image analysis system calculates
前記属性分布算出部は、前記形状情報に含まれる各点について前記距離に応じた重み付け係数を設定する、請求項2又は3に記載の画像解析システム。 A distance calculation unit that calculates a distance from the imaging point for each pixel of each of the plurality of image data,
4. The image analysis system according to claim 2, wherein said attribute distribution calculator sets a weighting factor according to said distance for each point included in said shape information.
前記移動体を制御するための移動制御部と、
前記撮像装置を制御するための撮像制御部と、
を備える、請求項1から8のいずれか一項に記載の画像解析システム。 a moving body equipped with an imaging device capable of imaging the plurality of images;
a movement control unit for controlling the moving body;
an imaging control unit for controlling the imaging device;
The image analysis system according to any one of claims 1 to 8 , comprising:
前記画像データ取得部は、前記撮像装置で撮像された前記複数の画像データから所定の品質基準を満たす画像データを選択的に取得する、請求項9に記載の画像解析システム。 The imaging control unit controls the imaging device so that imaging is performed under a plurality of different imaging conditions at each imaging point,
10. The image analysis system according to claim 9 , wherein said image data acquisition unit selectively acquires image data satisfying a predetermined quality standard from said plurality of image data captured by said imaging device.
前記複数の画像データの各々について画素毎に属性を判定する属性判定部と、 an attribute determination unit that determines an attribute for each pixel of each of the plurality of image data;
前記複数の画像データに含まれる各画素を互いに関連付けることにより、前記対象エリアにおける形状情報を作成する形状情報作成部と、 a shape information creation unit that creates shape information in the target area by associating each pixel included in the plurality of image data with each other;
前記形状情報に含まれる各点について前記属性判定部による判定結果を集計することにより前記対象エリアにおける属性分布を算出する属性分布算出部と、 an attribute distribution calculation unit that calculates an attribute distribution in the target area by summing up determination results by the attribute determination unit for each point included in the shape information;
を備え、with
前記属性分布算出部は、前記形状情報の各点について前記属性の種類毎に判定回数をカウントし、前記判定回数が最大となる種類の前記属性を採用することによって、前記属性分布を算出する、画像解析システム。 The attribute distribution calculation unit counts the number of determinations for each type of the attribute for each point of the shape information, and calculates the attribute distribution by adopting the attribute of the type with the maximum number of determinations. Image analysis system.
前記複数の画像データの各々について画素毎に属性を判定する属性判定部と、 an attribute determination unit that determines an attribute for each pixel of each of the plurality of image data;
前記複数の画像データに含まれる各画素を互いに関連付けることにより、前記対象エリアにおける形状情報を作成する形状情報作成部と、 a shape information creation unit that creates shape information in the target area by associating each pixel included in the plurality of image data with each other;
前記形状情報に含まれる各点について前記属性判定部による判定結果を集計することにより前記対象エリアにおける属性分布を算出する属性分布算出部と、 an attribute distribution calculation unit that calculates an attribute distribution in the target area by summing up determination results by the attribute determination unit for each point included in the shape information;
を備え、with
前記属性判定部は、前記属性の種類毎にスコアを求め、 The attribute determination unit obtains a score for each attribute type,
前記属性分布算出部は、前記形状情報の各点について前記属性の種類毎に前記スコアの合計値を算出し、前記合計値が最大となる種類の前記属性を採用することにより、前記属性分布を算出する、画像解析システム。 The attribute distribution calculation unit calculates the total value of the scores for each type of the attribute for each point of the shape information, and adopts the attribute of the type having the maximum total value, thereby calculating the attribute distribution. Image analysis system to calculate.
前記複数の画像データの各々について画素毎に属性を判定する属性判定部と、 an attribute determination unit that determines an attribute for each pixel of each of the plurality of image data;
前記複数の画像データに含まれる各画素を互いに関連付けることにより、前記対象エリアにおける形状情報を作成する形状情報作成部と、 a shape information creation unit that creates shape information in the target area by associating each pixel included in the plurality of image data with each other;
前記形状情報に含まれる各点について前記属性判定部による判定結果を集計することにより前記対象エリアにおける属性分布を算出する属性分布算出部と、 an attribute distribution calculation unit that calculates an attribute distribution in the target area by summing up determination results by the attribute determination unit for each point included in the shape information;
前記複数の画像を撮像可能な撮像装置を搭載する移動体と、 a moving body equipped with an imaging device capable of imaging the plurality of images;
前記移動体を制御するための移動制御部と、 a movement control unit for controlling the moving body;
前記撮像装置を制御するための撮像制御部と、 an imaging control unit for controlling the imaging device;
を備え、with
前記撮像制御部は、各撮像点において異なる複数の撮像条件下で撮像が行われるように前記撮像装置を制御し、 The imaging control unit controls the imaging device so that imaging is performed under a plurality of different imaging conditions at each imaging point,
前記画像データ取得部は、前記撮像装置で撮像された前記複数の画像データから所定の品質基準を満たす画像データを選択的に取得し、 The image data acquisition unit selectively acquires image data that satisfies a predetermined quality standard from the plurality of image data captured by the imaging device,
前記複数の撮像条件は、前記撮像装置の撮影位置/角度、露光時間、焦点距離、絞り値或いは環境条件を含む少なくとも一つの撮像パラメータが異なるように設定され、 The plurality of imaging conditions are set so that at least one imaging parameter including the imaging position/angle of the imaging device, exposure time, focal length, aperture value, or environmental conditions is different,
前記複数の撮像条件は、前記撮像パラメータの差分が所定値以上に設定される、画像解析システム。 The image analysis system, wherein the plurality of imaging conditions are such that a difference between the imaging parameters is set to be equal to or greater than a predetermined value.
前記複数の画像データの各々について画素毎に属性を判定する工程と、
前記複数の画像データに含まれる各画素を互いに関連付けることにより、前記対象エリアにおける形状情報を作成する工程と、
前記形状情報に含まれる各点について前記属性の判定結果を集計することにより前記対象エリアにおける属性分布を算出する工程と、
前記属性分布に基づいて前記対象エリアにおける特異地点を特定する工程と、
を備える、画像解析方法。 Acquiring a plurality of image data obtained by imaging the target area from different angles;
determining an attribute for each pixel of each of the plurality of image data;
creating shape information in the target area by associating each pixel included in the plurality of image data with each other;
a step of calculating an attribute distribution in the target area by aggregating the attribute determination results for each point included in the shape information;
Identifying a singular point in the target area based on the attribute distribution;
An image analysis method comprising:
前記複数の画像データの各々について画素毎に属性を判定する工程と、
前記複数の画像データに含まれる各画素を互いに関連付けることにより、前記対象エリアにおける形状情報を作成する工程と、
前記形状情報に含まれる各点について前記属性の判定結果を集計することにより前記対象エリアにおける属性分布を算出する工程と、
前記属性分布に基づいて前記対象エリアにおける特異地点を特定する工程と、
をコンピュータに実行させる画像解析プログラム。
Acquiring a plurality of image data obtained by imaging the target area from different angles;
determining an attribute for each pixel of each of the plurality of image data;
creating shape information in the target area by associating each pixel included in the plurality of image data with each other;
a step of calculating an attribute distribution in the target area by aggregating the attribute determination results for each point included in the shape information;
Identifying a singular point in the target area based on the attribute distribution;
An image analysis program that causes a computer to execute
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Patent Citations (4)
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---|---|---|---|---|
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JP2016151414A (en) | 2015-02-16 | 2016-08-22 | 国立研究開発法人防災科学技術研究所 | Analysis system for land surface change |
JP2018101404A (en) | 2016-09-13 | 2018-06-28 | ダッソー システムズDassault Systemes | Compressing signal that represents physical attribute |
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