JP7207359B2 - 道路領域補正装置、道路領域補正方法及び道路領域補正用コンピュータプログラム - Google Patents

Description

本発明は、画像上の道路を表す道路領域を補正する道路領域補正装置、道路領域補正方法及び道路領域補正用コンピュータプログラムに関する。

衛星写真または航空写真が表された画像から地図を生成する技術が提案されている（例えば、特許文献１～３を参照）。例えば、特許文献１に開示された地図情報の表示方法では、地図部分を表示する面の表示が、２次元ビューまたは３次元ビューにおいて少なくとも部分的に航空写真および／または衛星写真に基づく。また、特許文献２に開示された技術では、リモートセンシング画像から地図を生成する場合において、陰影の領域が認識される。さらに、特許文献３に開示された道路認識システムは、画像中の道路を表す部分を抽出した道路範囲画像を生成し、その道路範囲画像中の地上物を表す部分をマーキングした地上物抽出画像を生成する。そして道路認識システムは、地上物抽出画像中の道路ベクトルに平行な直線成分を抽出し、その直線成分に沿って地上物抽出画像を領域分割した道路領域分割画像を生成し、道路領域分割画像の各領域に含まれる地上物の大きさ及び占有割合に基づいて、その領域の属性を分類する。

特表２００８－５０９４４１号公報 特開平１１－２８３０１２号公報 特開２００７－３３９３１号公報

しかしながら上記の技術では、画像上の道路を表す領域（以下、単に道路領域と呼ぶことがある）が正確に抽出されないことがあった。

そこで、本発明は、鳥瞰画像から抽出された道路領域を、対応する個々の道路のそれぞれを正しく覆うように補正できる道路領域補正装置を提供することを目的とする。

本発明の一つの形態として、道路領域補正装置が提供される。この道路領域補正装置は、鳥瞰画像から抽出された道路が表された道路領域を複数の部分道路領域に区分する区分部と、複数の部分道路領域のそれぞれについて、その部分道路領域を、複数の道路区間のそれぞれの位置を表す地図情報に示される、その部分道路領域の位置にある道路区間と対応付ける対応付け部と、複数の部分道路領域のそれぞれについて、その部分道路領域が対応する道路区間を覆うように道路領域を補正する補正部とを有する。

この道路領域補正装置において、区分部は、道路領域を細線化あるいはスケルトン化することで道路領域の骨格線の集合を求め、骨格線の集合を、その骨格線の集合に含まれる端点または骨格線同士の分岐点が個々の骨格線の端点となるように個々の骨格線に分割し、道路領域に含まれる各画素を、分割された個々の骨格線のうちの最も近い骨格線に関連付け、分割された個々の骨格線のそれぞれについて、その骨格線に関連付けられた画素の集合を複数の部分道路領域の一つとすることで、道路領域を複数の部分道路領域に区分することが好ましい。

あるいは、この道路領域補正装置において、区分部は、道路領域の境界を表す画素のそれぞれを母点として道路領域をボロノイ分割することで道路領域についてのボロノイ境界の集合を求め、そのボロノイ境界の集合を、ボロノイ境界の集合に含まれるボロノイ点または端点が個々のボロノイ境界の端点となるように個々のボロノイ境界に分割し、道路領域に含まれる各画素を、分割された個々のボロノイ境界のうちの最も近いボロノイ境界に関連付け、分割された個々のボロノイ境界のそれぞれについて、そのボロノイ境界に関連付けられた画素の集合を複数の部分道路領域の一つとすることで、道路領域を複数の部分道路領域に区分することが好ましい。

さらに、この道路領域補正装置において、対応付け部は、鳥瞰画像が表す実空間の領域の位置及び範囲を表す情報を取得し、複数の部分道路領域のそれぞれについて、鳥瞰画像におけるその部分道路領域の基準点の位置と鳥瞰画像が表す実空間の領域の位置及び範囲とに基づいて、その部分道路領域の実空間での位置を求め、複数の道路区間のうち、その部分道路領域の実空間での位置に最も近い道路区間を、その部分道路領域の位置にある道路区間とすることが好ましい。

さらに、この道路領域補正装置において、補正部は、複数の道路区間のうちの同じ道路区間に対応付けられた、複数の部分道路領域のうちの１以上の部分道路領域に挟まれ、あるいは囲まれた、道路領域に含まれない鳥瞰画像の画素を道路領域に含めるよう、道路領域を補正することが好ましい。

本発明の他の形態として、道路領域補正方法が提供される。この道路領域補正方法は、鳥瞰画像から抽出された道路が表された道路領域を複数の部分道路領域に区分し、複数の部分道路領域のそれぞれについて、その部分道路領域を、複数の道路区間のそれぞれの位置を表す地図情報に示される、部分道路領域の位置にある道路区間と対応付け、複数の部分道路領域のそれぞれについて、その部分道路領域が対応する道路区間を覆うように道路領域を補正する、ことを含む。

本発明のさらに他の形態として、道路領域補正用コンピュータプログラムが提供される。この道路領域補正用コンピュータプログラムは、鳥瞰画像から抽出された道路が表された道路領域を複数の部分道路領域に区分し、複数の部分道路領域のそれぞれについて、その部分道路領域を、複数の道路区間のそれぞれの位置を表す地図情報に示される、部分道路領域の位置にある道路区間と対応付け、複数の部分道路領域のそれぞれについて、その部分道路領域が対応する道路区間を覆うように道路領域を補正する、ことをコンピュータに実行させるための命令を含む。

本発明に係る道路領域補正装置は、鳥瞰画像から抽出された道路領域を、対応する個々の道路のそれぞれを正しく覆うように補正することができるという効果を奏する。

一つの実施形態による、道路領域補正装置のハードウェア構成図である。 道路領域補正装置のプロセッサの機能ブロック図である。 鳥瞰画像及び抽出された道路領域の一例を示す図である。 道路領域を分割して得られる複数の部分道路領域の一例を示す図である。 補正前の道路領域と補正後の道路領域の一例を示す図である。 道路領域補正処理の動作フローチャートである。

以下、図を参照しつつ、道路領域補正装置、及び、その道路領域補正装置で利用される道路領域補正方法及び道路領域補正用コンピュータプログラムについて説明する。

車両の自動運転制御に利用される、いわゆる高精度地図情報には、車両制御装置が、その高精度地図情報を参照して、車線変更、合流、または追い越しなどに関する制御を適切に行うことができるよう、個々の道路における車線ごとの情報が含まれることが好ましい。そのような高精度地図情報を生成するために、航空写真または衛星写真が表された画像といった、道路が表された鳥瞰画像を利用することが考えられる。このような場合、鳥瞰画像から抽出された道路領域が対応する個々の道路を正しく覆っていることが求められる。

そこで、この道路領域補正装置は、鳥瞰画像から抽出された道路領域を複数の部分道路領域に区分し、複数の部分道路領域のそれぞれについて、その部分道路領域を、個々の道路区間の実空間での位置を表す地図情報（以下、道路地図情報と呼ぶことがある）に示される、その部分道路領域の位置にある道路区間と対応付ける。そしてこの道路領域補正装置は、複数の部分道路領域のそれぞれについて、その部分道路領域が対応する道路区間を覆うように道路領域を補正する。

なお、以下に説明する各実施形態または変形例において、道路領域補正処理の対象となる鳥瞰画像は、例えば、高解像度の衛星写真あるいは航空写真が表された画像とすることができる。また、道路地図情報は、例えば、ナビゲーション装置において目的地までのルート探索のために使用される地図情報とすることができる。しかし、道路地図情報は、これに限らず、個々の道路区間の実空間での位置を表すものであればよい。さらに、道路地図情報は、個々の道路区間の接続関係を表す情報を含んでもよい。

以下、一つの実施形態による道路領域補正装置について説明する。この道路領域補正装置は、鳥瞰画像上の道路を表す道路領域を抽出し、抽出した道路領域を、対応する個々の道路を正しく覆うように補正する。

図１は、道路領域補正装置のハードウェア構成図である。図１に示されるように、道路領域補正装置１は、通信インターフェース２と、入力装置３と、表示装置４と、メモリ５と、記憶媒体アクセス装置６と、プロセッサ７とを有する。

通信インターフェース２は、イーサネット（登録商標）などの通信規格に従った通信ネットワークに接続するための通信インターフェース及びその制御回路を有する。通信インターフェース２は、通信ネットワークを介して接続される他の機器（図示せず）から、様々な情報あるいはデータを受信してプロセッサ７へわたす。通信インターフェース２が受信するデータには、道路領域補正処理の対象となる、道路が表された鳥瞰画像と、その鳥瞰画像に表された地理的範囲を表す情報（例えば、その鳥瞰画像に表された領域の所定の位置（例えば、左上端または中心）の緯度及び経度、その領域の水平方向及び垂直方向の実空間でのサイズ、及び方位）が含まれていてもよい。さらに、通信インターフェース２が受信するデータには、道路地図情報が含まれてもよい。また通信インターフェース２は、プロセッサ７から受け取った、道路領域補正処理の実行結果として得られた道路領域を表す情報（以下、単に道路領域情報と呼ぶことがある）を、通信ネットワークを介して他の機器へ出力してもよい。

入力装置３は、例えば、キーボードと、マウスといったポインティングデバイスとを有する。そして入力装置３は、ユーザによる操作、例えば、道路領域補正処理の対象となる鳥瞰画像を選択する操作、道路領域補正処理の実行開始を指示する操作、あるいは、生成された道路領域情報を表示装置４に表示させる操作に応じた操作信号を生成し、その操作信号をプロセッサ７へ出力する。

表示装置４は、例えば、液晶ディスプレイまたは有機ＥＬディスプレイを有する。そして表示装置４は、プロセッサ７から受け取った表示用のデータ、例えば、道路領域補正処理が実行される鳥瞰画像の候補を表すデータ、あるいは、生成された道路領域情報またはその一部を表示する。

なお、入力装置３と表示装置４とは、タッチパネルディスプレイのように一体化された装置であってもよい。

メモリ５は、記憶部の一例であり、例えば、読み書き可能な半導体メモリと読み出し専用の半導体メモリである。そしてメモリ５は、例えば、プロセッサ７で実行される道路領域補正処理用のコンピュータプログラム、その道路領域補正処理で用いられる各種のデータ、例えば、道路領域補正処理の対象となる鳥瞰画像及びその鳥瞰画像に表される地理的範囲を表す情報、道路地図情報、道路領域補正処理で用いられる識別器を規定するパラメータ群、及び、その道路領域補正処理の実行中に生成される各種のデータを記憶する。さらに、メモリ５は、生成された道路領域情報を記憶してもよい。

記憶媒体アクセス装置６は、例えば、磁気ディスク、半導体メモリカード及び光記憶媒体といった記憶媒体８にアクセスする装置である。なお、記憶媒体アクセス装置６は、記憶媒体８とともに、記憶部の他の一例を構成する。記憶媒体アクセス装置６は、例えば、記憶媒体８に記憶された、プロセッサ７上で実行される道路領域補正処理用のコンピュータプログラム、あるいは、道路領域補正処理の対象となる鳥瞰画像及びその鳥瞰画像に表される地理的範囲を表す情報を読み込み、プロセッサ７に渡す。あるいは、記憶媒体アクセス装置６は、生成された道路領域情報をプロセッサ７から受け取って、その道路領域情報を記憶媒体８に書き込んでもよい。

プロセッサ７は、処理部の一例であり、例えば、１個または複数個のＣＰＵ及びその周辺回路を有する。さらに、プロセッサ７は、数値演算用の演算回路、グラフィック処理用の演算回路及び論理演算用の演算回路を有していてもよい。そしてプロセッサ７は、道路領域補正装置１全体を制御する。また、プロセッサ７は、道路領域補正処理の対象となる、道路が表された鳥瞰画像に対して道路領域補正処理を実行する。

図２は、プロセッサ７の機能ブロック図である。図２に示されるように、プロセッサ７は、抽出部１１と、区分部１２と、対応付け部１３と、補正部１４とを有する。プロセッサ７が有するこれらの各部は、例えば、プロセッサ７上で実行されるコンピュータプログラムによって実現される機能モジュールである。あるいは、プロセッサ７が有するこれらの各部は、プロセッサ７に設けられる、専用の演算回路であってもよい。

抽出部１１は、対象となる鳥瞰画像から道路領域を抽出する。そのために、抽出部１１は、例えば、対象となる鳥瞰画像を、画像の画素ごとに、その画素に表された物体の種類を出力するように予め学習された識別器に入力することで道路領域を抽出する。

抽出部１１は、識別器として、例えば、コンボリューショナルニューラルネットワーク（Convolutional Neural Network, CNN）型のアーキテクチャを持つ、いわゆるディープニューラルネットワーク（Deep Neural Network, DNN）を用いることができる。具体的には、抽出部１１は、識別器として、セマンティックセグメンテーション用のCNN、例えば、Fully Convolutional Network(FCN)(Long, J., Shelhamer他, 「Fully convolutional networks for semantic segmentation」, In CVPR, 2015年)、U-Net、SegNet、PSPNetあるいはRefineNetといったCNNを用いることができる。あるいはまた、抽出部１１は、識別器として、ランダムフォレストといった他のセマンティックセグメンテーション技術に従った識別器を用いてもよい。

図３は、鳥瞰画像及び抽出された道路領域の一例を示す図である。図３において、画像３００は、道路領域抽出の対象となる鳥瞰画像の一例であり、２値画像３１０は、鳥瞰画像３００から抽出された道路領域３１１を表す。なお、この例では、道路領域３１１は、黒色で表される。鳥瞰画像３００に表された道路３０１に建物の影が掛かるといった理由により、道路３０１の一部に関して、道路として識別することが困難な箇所がある。そのため、道路領域が正確に抽出されず、その結果として、道路３０１が途切れていないにもかかわらず、道路領域３１１では途切れている箇所３１１ａが存在する。同様に、道路３０１の車線間に空間が無いにもかかわらず、道路領域３１１内に穴３１１ｂが存在する。このような途切れ箇所３１１ａ及び穴３１１ｂは、道路領域３１１を参照して高精度地図情報を生成する際に、高精度地図情報に含まれる車線ごとの接続関係を表すレーンネットワークが正確に求められなくなる要因となり得る。そのため、途切れ箇所３１１ａ及び穴３１１ｂが無くなるように、道路領域３１１は補正されることが好ましい。

抽出部１１は、抽出した道路領域を表す情報を、区分部１２及び補正部１４へわたす。なお、道路領域を表す情報は、例えば、道路領域の抽出対象となった鳥瞰画像と同サイズを有し、かつ、道路領域に含まれる画素と道路領域に含まれない画素とが互いに異なる値を有する２値画像とすることができる。

区分部１２は、道路領域を複数の部分道路領域に区分する。本実施形態では、区分部１２は、複数の部分道路領域のそれぞれについて、道路地図情報において表される個々の道路区間の何れかと対応付けることが容易となるよう、例えば、道路領域の延伸方向における何れかの端部または交差点などの分岐点が何れかの部分道路領域の一端となるように、道路領域を複数の部分道路領域に区分する。そのために、区分部１２は、例えば、道路領域をスケルトン化あるいは細線化することで、道路領域の骨格を表す、１画素幅で連続する骨格線の集合（以下、スケルトンネットリンクスと呼ぶことがある）を求める。なお、区分部１２は、様々なスケルトン処理のアルゴリズムまたは様々な細線化処理のアルゴリズムの何れかを道路領域に適用して、道路領域のスケルトンネットリンクスを求めればよい。

区分部１２は、道路領域のスケルトンネットリンクスを、複数の部分骨格線に分割する。その際、区分部１２は、個々の部分骨格線の一端が、スケルトンネットリンクスに含まれる骨格線同士の分岐点または骨格線の端点となるように個々の部分骨格線を決定すればよい。さらに、区分部１２は、骨格線が所定角度以上で屈折する位置を、骨格線の端点としてもよい。

区分部１２は、道路領域に含まれる各画素について、複数の部分骨格線のうち、その画素から最も近い部分骨格線に関連付ける。そして区分部１２は、各部分骨格線について、その部分骨格線に関連付けられた画素の集合となる領域を、一つの部分道路領域とする。これにより、区分部１２は、道路領域を、道路地図情報に示される何れかの道路区間との対応付けが容易となるように複数の部分道路領域に区分することができる。

図４は、道路領域を分割して得られる複数の部分道路領域の一例を示す図である。図４の左側に示される２値画像４００において、道路領域４０１は黒色で表される。道路領域４０１に対して細線化処理またはスケルトン処理を適用することで、白線で表されるスケルトンネットリンクス４０２が得られる。そして図４の右側に示される画像４１０のように、道路領域４０１内の各画素が、スケルトンネットリンクス４０２に含まれる各部分骨格線の何れかに関連付けられることで、個々の部分道路領域４１１が得られる。

区分部１２は、個々の部分道路領域を表す情報を、対応付け部１３へわたす。なお、個々の部分道路領域を表す情報は、例えば、道路領域の抽出対象となった鳥瞰画像と同サイズを有し、かつ、部分道路領域ごとに、その部分道路領域に含まれる画素の値が他の部分道路領域に含まれる画素の値と異なる値を有する画像とすることができる。

対応付け部１３は、複数の部分道路領域のそれぞれについて、その部分道路領域を、道路地図情報に示される、その部分道路領域の位置にある道路区間と対応付ける。本実施形態では、対応付け部１３は、複数の部分道路領域に対して同じ処理を行って道路区間と対応付ければよいので、以下では、着目する一つの部分道路領域に対する処理を説明する。

対応付け部１３は、道路領域の抽出対象となった元の鳥瞰画像の地理的範囲を表す情報、すなわち、その鳥瞰画像に表された実空間の領域の位置及び範囲を表す情報を、通信インターフェース２を介して、あるいは、メモリ５または記憶媒体８から取得する。そして対応付け部１３は、着目する部分道路領域の基準点の鳥瞰画像における位置とその鳥瞰画像が表す実空間の領域の位置及び範囲とに基づいて、その部分道路領域の実空間での位置を求める。例えば、対応付け部１３は、着目する部分道路領域の重心位置、あるいは、対応する骨格線の中点の位置を、その部分道路領域の基準点として求める。そして対応付け部１３は、鳥瞰画像の水平方向及び垂直方向のそれぞれについて、その鳥瞰画像のサイズに対する、その鳥瞰画像の所定位置（例えば、左上端または中心）から着目する部分道路領域の基準点の位置までの距離の比に、その鳥瞰画像に表された領域の実空間でのサイズを乗じることで、鳥瞰画像の所定位置に対応する実空間での位置からその部分道路領域の実空間での位置までのずれ量をもとめることができる。さらに、対応付け部１３は、そのずれ量と、鳥瞰画像の所定位置に対応する実空間での位置の緯度及び経度と、その鳥瞰画像の水平方向または垂直方向の方位とに基づいて、実空間での着目する部分道路領域の位置を求めることができる。

対応付け部１３は、道路地図情報に表される個々の道路区間の位置を参照して、その個々の道路区間のうち、着目する部分道路領域の実空間の位置に最も近い道路区間を特定する。そして対応付け部１３は、特定した道路区間を、着目する部分道路領域の位置にある道路区間として、着目する部分道路領域に対応付ければよい。これにより、対応付け部１３は、着目する部分道路領域を、その部分道路領域の位置にある道路区間に正しく対応付けることができる。なお、対応付け部１３は、一つの部分道路領域に対して複数の基準点を設定してもよい。そして対応付け部１３は、複数の基準点のそれぞれに対して上記の処理と同様の処理を行うことで、その部分道路領域に対して複数の道路区間を対応付けてもよい。あるいは、対応付け部１３は、２以上の部分道路領域を、一つの道路区間に対応付けてもよい。

対応付け部１３は、複数の部分道路領域のそれぞれについて、その部分道路領域と対応付けられた道路区間を表す情報を補正部１４へ通知する。なお、道路区間を表す情報は、例えば、道路地図情報においてその道路区間に割り当てられた識別番号（例えば、リンクＩＤ）とすることができる。

補正部１４は、複数の部分道路領域のそれぞれについて、その部分道路領域を、対応する道路区間を覆うように補正する。その際、補正部１４は、同じ道路区間に対応付けられた１以上の部分道路領域に挟まれ、あるいは囲まれた、道路領域に含まれない鳥瞰画像の画素（例えば、図３における途切れ箇所３１１ａまたは穴３１１ｂに相当する画素）についても、道路領域に含まれるように補正すればよい。そのために、補正部１４は、例えば、各部分道路領域に対して、モルフォロジーによる膨張収縮演算を所定回数以上実行することで、部分道路領域内に含まれる穴を塞ぎ、あるいは、対応する道路区間を横切るよう途切れ部分を無くして、対応する道路区間を覆うように各部分道路領域を補正することができる。ただし、補正部１４は、異なる道路区間と対応付けられた二つの部分道路領域に挟まれ、あるいは囲まれた、何れの部分道路領域にも含まれない画素についてはそのままとする。そのような補正対象とならない画素同士が連続して存在する領域は、補正対象となる画素が連続して存在する領域と異なり、異なる道路区間と対応付けられた二つ以上の部分道路領域と接する。そのため、対応付け部１３は、補正対象となる画素と補正対象とならない画素とを区別することができる。

なお、各部分道路領域について、道路区間との対応付けを行わず、道路領域に対してモルフォロジーによる膨張収縮演算を直接適用すると、ラウンドアバウトのように道路自体に穴のように見える部分が有る場合、誤ってそのような部分が塞がれてしまうことがある。しかし、本実施形態によれば、補正部１４は、そのような誤った道路領域の補正を防止することができる。

図５は、補正前の道路領域と補正後の道路領域の一例を示す図である。左側に示される２値画像５００は、補正前の道路領域５０１を表し、一方、右側に示される２値画像５１０は、補正後の道路領域５１１を表す。２値画像５００及び２値画像５１０のそれぞれにおいて、道路領域は黒色で表される。補正前の道路領域５０１では、途切れ箇所５０１ａ及び穴５０１ｂが含まれているのに対して、補正後の道路領域５１１では、そのような途切れ箇所及び穴が無くなっている。そのため、補正前の道路領域５０１よりも、補正後の道路領域５１１の方が、道路全体を正確に表していることが分かる。

補正部１４は、補正後の道路領域を表す情報を、記憶媒体アクセス装置６を介して記憶媒体８に書き込む。あるいは、補正部１４は、補正後の道路領域を表す情報を、通信インターフェース２を介して他の機器へ出力してもよい。あるいはまた、補正部１４は、補正後の道路領域を表す情報を、表示装置４に表示させてもよい。

補正後の道路領域を表す情報は、例えば、元の鳥瞰画像において車線区画線、一時停止線などの道路標示の検出対象となる領域を表す情報として利用される。そして例えば、元の鳥瞰画像において、補正後の道路領域以外をマスクすることで得られる画像が、道路標示を検出するように予め学習された識別器に入力されることで、道路標示が検出される。そして検出された道路標示を利用して、高精度地図情報が生成される。

図６は、道路領域補正処理の動作フローチャートである。プロセッサ７は、道路領域補正処理の対象となる鳥瞰画像ごとに、下記の動作フローチャートに従って道路領域補正処理を実行すればよい。

プロセッサ７の抽出部１１は、鳥瞰画像を識別器に入力することで、その鳥瞰画像上の道路領域を抽出する（ステップＳ１０１）。プロセッサ７の区分部１２は、抽出された道路領域を複数の部分道路領域に区分する（ステップＳ１０２）。

プロセッサ７の対応付け部１３は、複数の部分道路領域のそれぞれについて、その部分道路領域を、道路地図情報に示される、その部分道路領域の位置にある道路区間と対応付ける（ステップＳ１０３）。そしてプロセッサ７の補正部１４は、複数の部分道路領域のそれぞれについて、その部分道路領域を、対応する道路区間を覆うように補正する（ステップＳ１０４）。ステップＳ１０４の後、プロセッサ７は、道路領域補正処理を終了する。

以上に説明してきたように、この道路領域補正装置は、鳥瞰画像から抽出された道路領域を複数の部分道路領域に区分し、複数の部分道路領域のそれぞれについて、その部分道路領域を、道路地図情報に示される、その部分道路領域の位置にある道路区間と対応付ける。そしてこの道路領域補正装置は、複数の部分道路領域のそれぞれについて、その部分道路領域が対応する道路区間を覆うように、道路領域を補正する。そのため、この道路領域補正装置は、鳥瞰画像から抽出された道路領域を、対応する個々の道路のそれぞれを正しく覆うように補正することができる。

変形例によれば、区分部１２は、細線化処理またはスケルトン処理以外の手法に従って道路領域を複数の部分道路領域に区分してもよい。例えば、区分部１２は、道路領域に対してボロノイ分割処理を適用することで、道路領域を複数の部分道路領域に区分してもよい。この場合、区分部１２は、道路領域を表す２値画像における、道路領域の境界を表す画素のそれぞれを母点としてその２値画像をボロノイ分割することでボロノイ境界を求める。なお、区分部１２は、ボロノイ分割を実行する任意のアルゴリズムに従ってボロノイ境界を求めればよい。

ボロノイ境界は、直近の二つの母点から等距離となる位置に設けられる。したがって、道路領域の境界を表す画素のそれぞれを母点とした場合、ボロノイ境界は、個々の道路に沿って延伸し、かつ、個々の道路内に位置するように求められることになる。さらに、交差点では、ボロノイ境界同士が交差する。したがって、個々の交差点には、ボロノイ境界が交差する点、すなわち、ボロノイ点が出現する。したがって、区分部１２は、ボロノイ点またはボロノイ境界の端点をそれぞれ一端とするように、ボロノイ境界を分割することで、上記の実施形態におけるスケルトンネットリンクスと同様の骨格線の集合を求めることができる。そして区分部１２は、上記の実施形態と同様に、道路領域に含まれる各画素について、分割された個々のボロノイ境界のうち、その画素から最も近いボロノイ境界に関連付ける。そして区分部１２は、分割された個々のボロノイ境界について、そのボロノイ境界に関連付けられた画素の集合となる領域を、一つの部分道路領域とすればよい。この変形例によれば、交差点ごとに一つのボロノイ点が求められるので、区分部１２は、交差点において複数の部分道路領域が設定されることを抑制できる。そのため、区分部１２は、道路領域をより適切に複数の部分道路領域に分割することができる。

他の実施形態によれば、道路領域補正装置は、道路領域補正処理の対象となる鳥瞰画像とともに、その鳥瞰画像から抽出された道路領域を表す情報を他の機器から通信インターフェース２を介して受信してもよい。この場合には、抽出部１１は省略されてもよい。

さらに、上記の各実施形態または変形例による道路領域補正装置のプロセッサが有する各部の機能をコンピュータに実現させるコンピュータプログラムは、コンピュータによって読取り可能な記録媒体に記憶された形で提供されてもよい。なお、コンピュータによって読取り可能な記録媒体は、例えば、磁気記録媒体、光記録媒体、又は半導体メモリとすることができる。

１ 道路領域補正装置
２ 通信インターフェース
３ 入力装置
４ 表示装置
５ メモリ
６ 記憶媒体アクセス装置
７ プロセッサ
８ 記憶媒体
１１ 抽出部
１２ 区分部
１３ 対応付け部
１４ 補正部

Claims (8)

1. 鳥瞰画像から抽出された道路が表された道路領域を複数の部分道路領域に区分する区分部と、
   前記複数の部分道路領域のそれぞれについて、当該部分道路領域を、複数の道路区間のそれぞれの位置を表す地図情報に示される、当該部分道路領域の位置にある道路区間と対応付ける対応付け部と、
   前記複数の部分道路領域のそれぞれについて、当該部分道路領域が対応する前記道路区間を覆うように前記道路領域を補正する補正部と、
   を有し、
   前記区分部は、前記道路領域を細線化あるいはスケルトン化することで前記道路領域の骨格線の集合を求め、前記骨格線の集合を、前記骨格線の集合に含まれる端点または骨格線同士の分岐点が個々の骨格線の端点となるように前記個々の骨格線に分割し、前記道路領域に含まれる各画素を、分割された前記個々の骨格線のうちの最も近い骨格線に関連付け、分割された前記個々の骨格線のそれぞれについて、当該骨格線に関連付けられた画素の集合を前記複数の部分道路領域の一つとすることで、前記道路領域を前記複数の部分道路領域に区分する道路領域補正装置。
2. 鳥瞰画像から抽出された道路が表された道路領域を複数の部分道路領域に区分する区分部と、
   前記複数の部分道路領域のそれぞれについて、当該部分道路領域を、複数の道路区間のそれぞれの位置を表す地図情報に示される、当該部分道路領域の位置にある道路区間と対応付ける対応付け部と、
   前記複数の部分道路領域のそれぞれについて、当該部分道路領域が対応する前記道路区間を覆うように前記道路領域を補正する補正部と、
   を有し、
   前記区分部は、前記道路領域の境界を表す画素のそれぞれを母点として前記道路領域をボロノイ分割することで前記道路領域についてのボロノイ境界の集合を求め、前記ボロノイ境界の集合を、前記ボロノイ境界の集合に含まれるボロノイ点または端点が個々のボロノイ境界の端点となるように前記個々のボロノイ境界に分割し、前記道路領域に含まれる各画素を、分割された前記個々のボロノイ境界のうちの最も近いボロノイ境界に関連付け、分割された前記個々のボロノイ境界のそれぞれについて、当該ボロノイ境界に関連付けられた画素の集合を前記複数の部分道路領域の一つとすることで、前記道路領域を前記複数の部分道路領域に区分する道路領域補正装置。
3. 前記対応付け部は、前記鳥瞰画像が表す実空間の領域の位置及び範囲を表す情報を取得し、前記複数の部分道路領域のそれぞれについて、前記鳥瞰画像における当該部分道路領域の基準点の位置と前記鳥瞰画像が表す前記実空間の領域の位置及び範囲とに基づいて、当該部分道路領域の実空間での位置を求め、前記複数の道路区間のうち、当該部分道路領域の実空間での位置に最も近い道路区間を、当該部分道路領域の位置にある道路区間とする、請求項１または２に記載の道路領域補正装置。
4. 前記補正部は、前記複数の道路区間のうちの同じ道路区間に対応付けられた、前記複数の部分道路領域のうちの１以上の部分道路領域に挟まれ、あるいは囲まれた、前記道路領域に含まれない前記鳥瞰画像の画素を前記道路領域に含めるよう、前記道路領域を補正する、請求項１～３の何れか一項に記載の道路領域補正装置。
5. 鳥瞰画像から抽出された道路が表された道路領域を複数の部分道路領域に区分し、
   前記複数の部分道路領域のそれぞれについて、当該部分道路領域を、複数の道路区間のそれぞれの位置を表す地図情報に示される、当該部分道路領域の位置にある道路区間と対応付け、
   前記複数の部分道路領域のそれぞれについて、当該部分道路領域が対応する前記道路区間を覆うように前記道路領域を補正する、
   ことを含み、
   前記道路領域を前記複数の部分道路領域に区分することは、
   前記道路領域を細線化あるいはスケルトン化することで前記道路領域の骨格線の集合を求め、前記骨格線の集合を、前記骨格線の集合に含まれる端点または骨格線同士の分岐点が個々の骨格線の端点となるように前記個々の骨格線に分割し、前記道路領域に含まれる各画素を、分割された前記個々の骨格線のうちの最も近い骨格線に関連付け、分割された前記個々の骨格線のそれぞれについて、当該骨格線に関連付けられた画素の集合を前記複数の部分道路領域の一つとすることで、前記道路領域を前記複数の部分道路領域に区分する、道路領域補正方法。
6. 鳥瞰画像から抽出された道路が表された道路領域を複数の部分道路領域に区分し、
   前記複数の部分道路領域のそれぞれについて、当該部分道路領域を、複数の道路区間のそれぞれの位置を表す地図情報に示される、当該部分道路領域の位置にある道路区間と対応付け、
   前記複数の部分道路領域のそれぞれについて、当該部分道路領域が対応する前記道路区間を覆うように前記道路領域を補正する、
   ことを含み、
   前記道路領域を前記複数の部分道路領域に区分することは、
   前記道路領域の境界を表す画素のそれぞれを母点として前記道路領域をボロノイ分割することで前記道路領域についてのボロノイ境界の集合を求め、前記ボロノイ境界の集合を、前記ボロノイ境界の集合に含まれるボロノイ点または端点が個々のボロノイ境界の端点となるように前記個々のボロノイ境界に分割し、前記道路領域に含まれる各画素を、分割された前記個々のボロノイ境界のうちの最も近いボロノイ境界に関連付け、分割された前記個々のボロノイ境界のそれぞれについて、当該ボロノイ境界に関連付けられた画素の集合を前記複数の部分道路領域の一つとすることで、前記道路領域を前記複数の部分道路領域に区分する、道路領域補正方法。
7. 鳥瞰画像から抽出された道路が表された道路領域を複数の部分道路領域に区分し、
   前記複数の部分道路領域のそれぞれについて、当該部分道路領域を、複数の道路区間のそれぞれの位置を表す地図情報に示される、当該部分道路領域の位置にある道路区間と対応付け、
   前記複数の部分道路領域のそれぞれについて、当該部分道路領域が対応する前記道路区間を覆うように前記道路領域を補正する、
   ことをコンピュータに実行させ、
   前記道路領域を前記複数の部分道路領域に区分することは、
   前記道路領域を細線化あるいはスケルトン化することで前記道路領域の骨格線の集合を求め、前記骨格線の集合を、前記骨格線の集合に含まれる端点または骨格線同士の分岐点が個々の骨格線の端点となるように前記個々の骨格線に分割し、前記道路領域に含まれる各画素を、分割された前記個々の骨格線のうちの最も近い骨格線に関連付け、分割された前記個々の骨格線のそれぞれについて、当該骨格線に関連付けられた画素の集合を前記複数の部分道路領域の一つとすることで、前記道路領域を前記複数の部分道路領域に区分する、道路領域補正用コンピュータプログラム。
8. 鳥瞰画像から抽出された道路が表された道路領域を複数の部分道路領域に区分し、
   前記複数の部分道路領域のそれぞれについて、当該部分道路領域を、複数の道路区間のそれぞれの位置を表す地図情報に示される、当該部分道路領域の位置にある道路区間と対応付け、
   前記複数の部分道路領域のそれぞれについて、当該部分道路領域が対応する前記道路区間を覆うように前記道路領域を補正する、
   ことをコンピュータに実行させ、
   前記道路領域を前記複数の部分道路領域に区分することは、
   前記道路領域の境界を表す画素のそれぞれを母点として前記道路領域をボロノイ分割することで前記道路領域についてのボロノイ境界の集合を求め、前記ボロノイ境界の集合を、前記ボロノイ境界の集合に含まれるボロノイ点または端点が個々のボロノイ境界の端点となるように前記個々のボロノイ境界に分割し、前記道路領域に含まれる各画素を、分割された前記個々のボロノイ境界のうちの最も近いボロノイ境界に関連付け、分割された前記個々のボロノイ境界のそれぞれについて、当該ボロノイ境界に関連付けられた画素の集合を前記複数の部分道路領域の一つとすることで、前記道路領域を前記複数の部分道路領域に区分する、道路領域補正用コンピュータプログラム。

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