JPH06251120A - 図形処理方法 - Google Patents
図形処理方法Info
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- JPH06251120A JPH06251120A JP5062926A JP6292693A JPH06251120A JP H06251120 A JPH06251120 A JP H06251120A JP 5062926 A JP5062926 A JP 5062926A JP 6292693 A JP6292693 A JP 6292693A JP H06251120 A JPH06251120 A JP H06251120A
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Abstract
レイ9上に表示させ(ステップ21)、たとえば点Gに
カーソルを合わせ、点Gを通る線分gを指定する(ステ
ップ22)。つぎにデジタイザ11の地図を見て、ディ
スプレイ9上の線分gに対応する線分g1上の点Fを指
定する(ステップ23)と、ディスプレイ9上では、点
F´となって表示される。アプリケーションプログラム
5は点F´と線分gとの距離と角度を算出する(ステッ
プ24)。ステップ22からステップ24までの動作を
繰り返して点G、点Fを異ならせて、線分gと点Fの組
を複数組指定する(ステップ25)と、プログラム5は
ステップ24で算出された複数組の距離と角度を用いて
アフィン変換用パラメータを算出する(ステップ2
6)。ワーク領域7に格納されている地図データをアフ
ィン変換し(ステップ27)、地図データベース3に格
納する。 【効果】 一方の地図を高精度でかつ効率よく他の地図
に整合できる。
Description
ース化して利用するマッピングシステムに用いられる図
形処理方法に関するものである。
ータベースとして国家基準点を利用して作成した地図を
用いることが望まれる。
基に作成した近代の地図は、精度の高い測量方法に基づ
いており、部分的には国家基準点を利用して作成した地
図よりも高い精度を有することがある。たとえば他に先
駆けて地図を整備した川崎市は国家基準点を利用せず、
独自に縮尺1/500の大縮尺の地図を作成しており、
この地図には道路の幅員、境界杭等が国家基準点に基づ
く地図(例えば縮尺1/2500の国土基本図)よりも
正確に記されている。
部分的に高い精度を有する地図をマッピングシステムに
取り入れることが考えられるが、国家基準点以外の基準
点を基に作成した地図を地図データベース化する場合、
行政界で他の地図と整合しないことが多い。
たもので、その目的とするところは、一方の地図を高精
度でかつ効率よく他の地図に整合させることができる図
形処理方法を提供することにある。
明図である。図1において1はホストコンピュータ、3
は地図データベース、5はアプリケーションプログラ
ム、7はワーク領域、9はディスプレイ、11はデジタ
イザ、13は指示具である。
プログラム5にしたがって各種処理を行う。地図データ
ベース3には例えば縮尺1/500の大縮尺の地図デー
タが格納される。ディスプレイ9にはワーク領域7に格
納された、たとえば縮尺1/500の大縮尺の地図デー
タが表示される。デジタイザ11には、たとえば縮尺1
/2500の中縮尺の地図が貼られる。この地図はディ
スプレイ9に表示された地図に記載された領域を含む。
デジタイザ11において指示具13により地図データを
入力することができる。指示具13を動かすと、この動
きにつれて、ディスプレイ9上でカーソルが動き、この
指示具13をクリックすることによりディスプレイ9上
の点、あるいは線分を指定することができる。
およびオペレータの操作を示すフローチャートである。
まずワーク領域7にある大縮尺の地図をディスプレイ9
上に表示させる(ステップ21)。オペレータはディス
プレイ9を見ながら指示具13を動かしディスプレイ9
上の、たとえば点Gにカーソルを合わせ、指示具13を
用いてGを通る線分gを指定する(ステップ22)。つ
ぎにオペレータはデジタイザ11に貼られた中縮尺の地
図に目を向け、ディスプレイ9上の線分gに対応する線
分g1上の点Fを指示具13で指定する(ステップ2
3)。デジタイザ11により点Fを指定すると、ディス
プレイ9上では、それが点F´となって表示される。点
F´が線分g上に存在しないのは、中縮尺の地図と大縮
尺の地図の対応する部分で微妙なずれがあり、両者が整
合していないからである。
レイ9上における点Fに対応する点F´と線分gとの距
離と角度を算出する(ステップ24)。オペレータはス
テップ22からステップ24までの動作を繰り返して点
G、点Fを異ならしめて、線分gと点Fの組を複数組指
定する(ステップ25)。このように線分gと点Fが複
数組指定されると、アプリケーションプログラム5はス
テップ24で算出された複数組の距離と角度を用いてア
フィン変換用パラメータを算出する(ステップ26)。
そしてワーク領域7に格納されている大縮尺の地図デー
タをアフィン変換用パラメータを用いてアフィン変換す
る(ステップ27)。アフィン変換された地図データは
地図データベース3に格納される。
大縮尺の地図とデジタイザ11上に貼り付けられた中縮
尺の地図の対応する部分が整合していない場合でも、複
数組の線分と点を指定することにより、ワーク領域7に
ある大縮尺の地図データをアフィン変換し、大縮尺の地
図を中縮尺の地図に整合するように変換することができ
る。
に説明する。図2は、本発明の1実施例に係る図形処理
方法に用いられる装置の構成を示す図である。1はホス
トコンピュータ、3は地図データベース、5はアプリケ
ーションプログラム、9はディスプレイ、11はデジタ
イザ、13は指示具、15はキーボード、17はプリン
タである。
チャートである。まずオペレータは大縮尺の地図(たと
えば縮尺1/500の川崎市の地図)をデジタイザ11
に貼り付け、指示具13を用いて、この地図上の街区線
等の地図データを入力してワーク領域7に保管する。
大縮尺の地図を示す。図5においてE1部は現状の道路
幅員で記載されており、国土基本図よりもE1部におい
ては正確に記載されている。
場合、まずA1を基準点として入力し、4隅A1、B
1、C1、D1を指示具13で指定して、その座標値を
入力し、たとえば特開平1−320579号公報に記載
された方法により図郭の補正を行うためのパラメータを
算出する。そして指示具13を用いて街区線等のデータ
を入力する。さらに入力されたデータに縮尺の逆数(こ
の場合500)を掛けて、現地寸法に換算し、前述した
パラメータにより補正し、ワーク領域7に保管する。そ
して、その地図をディスプレイ9上に表示させる(ステ
ップ301)。
1/2500の国土基本図)をデジタイザ11に貼り付
け、図郭の4隅A2、B2、C2、D2を入力し、ディ
スプレイ9に表示された領域に該当する領域の左下隅の
点Aの座標値を入力する(ステップ302)。
る。図6は、デジタイザ11に貼り付けられた中縮尺の
地図を示す。この中縮尺の地図においてABCDがディ
スプレイ9に表示されている大縮尺の地図に予定される
部分である。
のである。この図で示されるように、E部では道路幅員
が狭いので所定の値、例えば1mm幅で描かれている。
ある。まず指示具13を用いて4隅A2、B2、C2、
D2を指定して、この座標値を入力する。つぎにA2の
座標(XA ,YA )を入力する。つぎに指示具13によ
り点Aを指定して、点Aの座標(lx ,ly )を入力す
る。ここでXA 、YA は絶対座標である。またlx 、l
y は図6の地図上において、A2を原点とした場合の点
Aの座標である。このようにして、点Aの座標値を入力
する。
し(ステップ303)、ディスプレイ9上の点Gを指示
具13により入力する(ステップ304)。
図9はディスプレイ9の現状の表示内容と、デジタイザ
11上の領域ABCDをそのままディスプレイ9上に表
示したと仮定した表示内容を重畳させて示したものであ
る。図9において実線はディスプレイ9の実際の表示内
容を示し、破線はデジタイザ11上の図面をそのまま表
示したと仮定した場合の表示内容を示す。
示具13を操作する。指示具13の動きに連動してディ
スプレイ9上でカーソルが動く。オペレータはカーソル
が図9の点G付近まで移動すると、指示具13により入
力を行う。
ンピュータ1は指定された点の最も近傍にある線分g
(本実施例の場合点Gは線分g上に存在する)をたとえ
ば赤で表示する(ステップ305)。図10は、このと
きのディスプレイ9の表示内容を示すもので、線分gが
赤で表示されている。
向け、デジタイザ11に貼られた中縮尺の地図上で線分
g1に対応する線分上の点Fを指示具13を用いて入力
する(ステップ306)。
縮尺の逆数を表わす。
地図とは、その対応する部分においても微妙なずれが存
在する。デジタイザ11に貼られた中縮尺の地図上で点
Fを入力すると、図10に示すようにディスプレイ9上
では点F´が入力されたことになる。
点F´との距離Li と角度θi を計算し、点F´の座標
(Xi ,Yi )とともに格納する(ステップ307)。
して行う。図11は線分gと点F´を示す図である。点
F´の座標を今(X1 ,Y1 )とし、線分g上の任意の
2点の座標(X2 ,Y2 ,)、(X3 ,Y3 )とする。
点F´から直線gに垂線をおろし、その垂線の長さを距
離Li 、その垂線の水平軸に対する傾きを角度θi とす
る。
π/2) となる。ここでsgn(b/a)は線分gのベクトル方
向が第2象限、第4象限にあるときは正、第1象限、第
3象限にあるときは負となることを示す。
+b2 )1/2 となる。
テップ308)、オペレータが終了の指示を行うまでス
テップ304からステップ308までの処理が繰り返さ
れる(ステップ309)。すなわち異なる点Gおよび点
Fの組が複数組指定され、各組ごとに、その距離Li と
角度θi が計算される。
310)、アフィン変換用パラメータを計算する(ステ
ップ311)。
の説明図である。図12に示すように li =Li −xi cosθi −yi sinθi とし、xi 、yi に対する次式のアフィン変換を考え
る。なお図12では分かりやすくするため、ベクトルl
i 、xi 、yi を平行移動して示してあるが実際にはベ
クトルLi とベクトルli とが重なっている。
nθi (DXi+EY i +F) を得る。このli の2乗和が最小となるための条件は、
A、B、C、D、E、Fとした連立方程式となり、行列
で示すと次式の通りである。
ように42個の係数の行列になるが、たとえばこの中の
K11からK17を示すと、つぎのようになる。
ORTRAN77による科学計算サブルーチンライブラ
リ」(啓学出版P84〜86)をプログラムに準備して
おけば、ホストコンピュータ1により計算することがで
きる。なお、アフィン変換用パラメータの内、AはX方
向の伸縮率、(B+D)/2は偏平率、CはX方向の移
動量、EはY方向の伸縮率、(B−D)/2は回転量、
FはY方向の移動量に関するものである。
311で求められたアフィン変換用パラメータを用いて
変換する(ステップ312)。
X、Yとし、アフィン変換用パラメータを用いて変換し
た座標をX*、Y*とすると、 X*=X+(AX+BY+C) Y*=Y+(DX+EY+F)となる。この座標変換を
ワーク領域7内にある地図データについて行う。
ス3内に格納する(ステップ313)。なお、本実施例
では、大縮尺地図を入力しながら修正したが、この大縮
尺地図が既に入力されていて、データベース化されてい
るような場合にも適応される。 このように本実施例で
は、部分的に高い精度を有する大縮尺の地図(たとえば
縮尺1/500の川崎市の地図)をアフィン変換を用い
て中縮尺の地図(たとえば国土基本図)に整合するよう
に変換することができる。アフィン変換を用いて変換さ
れた地図は部分的に高い精度を有するので、地図データ
ベースとしては好適である。
を図13、図14に示すフローチャートに従って説明す
る。この第2実施例は、交差点の隅切り等が行われて、
街区が経年変化しているにも拘らずオペレータが、その
事実に気付かずに経年変化に係る街区線を入力指定する
と、アフィン変換用パラメータの精度が悪くなる恐れが
あるので、その経年変化したと思われるデータを除外し
てアフィン変換用パラメータを求めるようにしたもので
ある。
311において、つぎのような処理を行う。
距離Li、角度θi の組のすべてを取り出す(ステップ
1301)。
nθi (DXi+EYi+F) に従って、アフィン変換後の距離li を入力数分求める
(ステップ1302)。そして求めた各li の標準偏差
Sを計算する(ステップ1303)。
|li |>Sαを満足するすべてのli を経年変化した
街区線データに対応するものとみなして消去する(ステ
ップ1304)。
nを正規の入力数Nとし(ステップ1305)、その正
規の入力数N分のli に基づいて、最小二乗法によりア
フィン変換用パラメータA、B、C、D、Fを求める
(ステップ1306)。
除外する処理を示すフローチャートである。この処理は
図13に示す処理と共通する部分が多いので、異なる点
のみを簡単に説明する。
をα(たとえば2や3)として|li |>Sαを満足す
るすべてのli に対して、これらli は経年変化した街
区線データに対応するものとみなしてフラグをたてる
(ステップ1304a)。そして各組について座標
Xi、Yi を起点とする長さli 、角度θi のベクトル
をディスプレイ9上に表示する(ステップ1304
b)。この際、li は小さな値であり、ベクトルが見づ
らいので数十倍に拡大して表示するとともに、フラグが
たっているものについては、経年変化した街区線データ
に関するものである可能性が高いことであることをオペ
レータに示すため、他のものとは別の色で表示する。
指定する(ステップ1304c)。つぎに図13の場合
と同様に、残りのli に基づいて最小二乗法によりアフ
ィン変換用パラメータA、B、C、D、E、Fを求める
(ステップ1305、1306)。
半自動的に除外して、アフィン変換用パラメータを決定
することにより、オペレータの負担を重くすることな
く、変換結果の信頼性を向上させることができる。
のフローチャートに従って説明する。この第3実施例の
趣旨はつぎのとおりである。たとえば最近、広い地域に
わたり下水道工事が行われた面的区域について道路を測
量し直しており、地図データを一部ではあるが広範囲に
補正している場合、補正した区域と補正しない区域とで
は大縮尺の地図の街区線と中縮尺の地図の街区線との間
の誤差が大きく相違している場合がある。このような場
合には、アフィン変換用パラメータを区域別に決定しな
いと、アフィン変換用パラメータの精度が悪くなる。こ
のため第3実施例では、区域別にアフィン変換用パラメ
ータを決定するものである。
ータ1は図4のステップ310の後、格納されている座
標Xi、Yi 、距離Li、角度θi の組のすべてを取り
出す(ステップ1601)。
nθi (DXi+EYi+F) に従って、アフィン変換後の距離li を入力数分求める
(ステップ1602)。そして各組について座標Xi、
Yi を起点とする長さli 、角度θi のベクトルを数十
倍に拡大してディスプレイ9上に表示する(ステップ1
603)。
見ながら、同一傾向にあるベクトルの範囲を入力するこ
とにより表示画面上の区域を区分する(ステップ160
4)。すると、ホストコンピュータ1は区分された1つ
の区域に関するすべてのliを読み出して、その区域に
ついてのアフィン変換用パラメータを最小二乗法により
決定する(ステップ1605)。そして決定したアフィ
ン変換用パラメータにより、その区域のすべての座標デ
ータをアフィン変換する(ステップ1606)。 つぎ
に残りの区域についてステップ1605、1606と全
く同様の処理を行う(ステップ1607)。そして最後
にオペレータは各区域間の境界部分の座標データについ
て接合編集を行い(ステップ1608)、処理を終了す
る。
説明する。第4実施例は街区線の種別、たとえば国道、
都道、区道、市道、私道、歩道等に応じて重み付けをし
てアフィン変換用パラメータを決定するようにする。た
とえば国道、都道、区道、市道、私道、歩道についてそ
れぞれ1つずづ街区線が指定されたとすると、それらが
各々6個、5個、4個、3個、2個、1個ずつ指定され
たものとしてアフィン変換用パラメータを決定する。こ
のようにすれば重要度の高い街区線に沿った座標データ
ほど高精度にアフィン変換される。
説明する。第5実施例では、線分gと点F´との距離と
角度を求める代わりに、点Gと点F´との間で、座標位
置データをX成分と、Y成分とに分割することにより線
データ間の距離と角度に基づいて、アフィン変換用のパ
ラメータを決定する図3、図4の処理を全く同様に実行
するようにしたものである。
縮尺地図の点F´の座標位置データが図16に示したよ
うに(X1 ,Y1 )、(X2 ,Y2 )であったとする
と、図3のステップ304では、それぞれX軸、Y軸が
指定されたものとみなして、(i+1)番目におけるス
テップ307では距離Li+1 を(X1 −X2 )、角度θ
i+1 を0度とし、(i+2)番目におけるステップ30
7では距離Li+2 を(Y1 −Y2 )、角度θi+2 を90
度として処理するものである。
説明する。第6実施例は図3のステップ302で図郭の
4隅を入力するさいに、その座標値をアフィン変換用パ
ラメータを用いて変換し、そのデータを他の中縮尺の地
図データ(国土基本図)と識別できるようにして保管
し、出図のさいにはオペレータのコマンド指示により、
その座標およびその座標で結ばれる直線を表示するもの
である。
示内容を示す図である。図17において、2点鎖線が中
縮尺地図の図郭の4隅を結ぶ直線である。なおディスプ
レイ9からはみだした2点鎖線は他のメッシュに対応し
て記憶されている。
´の座標を(xA 、yA )、(xB、yB )、(xC 、
yC )、(xD 、yD )とすると、各座標値を次式のよ
うにアフィン変換して、変換後の座標データ等と、とも
に保管する。
れば、一方の地図を高精度でかつ効率よく他の地図に整
合させることができる。
するための装置構成図
す図
す図
図
上の図面の該当部分を、そのままディスプレイ9に表示
したと仮定した場合の説明図
て表示されているディスプレイ9の表示内容を示す図
動的に除外する場合の動作を示すフローチャート
自動的に除外する場合の動作を示すフローチャート
する場合の動作を示すフローチャート
場合の処理を説明する図
図郭が示された図
Claims (8)
- 【請求項1】 デジタイザと、ディスプレイと、記憶装
置とを備えたシステムにおいて、 (a)第1の地図を前記デジタイザから入力して、前記
記憶装置に記憶させる工程と、 (b)前記記憶装置に記憶された前記第1の地図を前記
ディスプレイ上に表示させる工程と、 (c)前記ディスプレイ上の第1の線分を指定する工程
と、 (d)前記デジタイザ上に貼りつけられており、前記第
1の地図に対応する部分を有する第2の地図上の前記第
1の線分に対応する第2の線分上の点を指定する工程
と、 (e)前記点に対応する前記第1の地図上の参照点と、
前記第1の線分との距離と角度を算出する工程と、 (f)工程(c)〜(e)を繰り返して、複数組の第1
の線分と参照点との距離と角度を用いて、アフィン変換
用パラメータを算出する工程と、 (g)前記記憶装置に記憶された前記第1の地図のデー
タを前記アフィン変換用パラメータを用いてアフィン変
換する工程と、 を具備する図形処理方法。 - 【請求項2】 デジタイザと、ディスプレイと、記憶装
置とを備えたシステムにおいて、 (a)第1の地図を前記デジタイザから入力して、前記
記憶装置に記憶させる工程と、 (b)前記記憶装置に記憶された前記第1の地図を前記
ディスプレイ上に表示させる工程と、 (c)前記ディスプレイ上の第1の点を指定する工程
と、 (d)前記デジタイザ上に貼りつけられており、前記第
1の地図に対応する部分を有する第2の地図上の前記第
1の点に対応する第2の点を指定する工程と、 (e)前記第1の点と前記第2の点を対角線とする矩形
の長辺および短辺のそれぞれの長さおよび傾きを距離と
角度として算出する工程と、 (f)工程(c)〜(e)を繰り返して、複数組の第1
の点と第2の点との距離と角度を用いて、アフィン変換
用パラメータを算出する工程と、 (g)前記記憶装置に記憶された前記第1の地図のデー
タを前記アフィン変換用パラメータを用いてアフィン変
換する工程と、 を具備する図形処理方法。 - 【請求項3】 デジタイザと、ディスプレイと、記憶装
置とを備えたシステムにおいて、 (a)第1の地図を前記デジタイザから入力して、前記
記憶装置に記憶させる工程と、 (b)前記記憶装置に記憶された前記第1の地図を前記
ディスプレイ上に表示させる工程と、 (c)前記ディスプレイ上の第1の線分または第3の点
を指定する工程と、 (d)前記デジタイザ上に貼りつけられており、前記第
1の地図に対応する部分を有する第2の地図上の前記第
1の線分に対応する第2の線分上の点または、前記第3
の点に対応する第4の点を指定する工程と、 (e)前記点に対応する前記第1の地図上の参照点と、
前記第1の線分との距離と角度を算出し、または前記第
3の点と前記第4の点を対角線とする矩形の長辺および
短辺のそれぞれの長さおよび傾きを距離と角度として算
出する工程と、 (f)工程(c)〜(e)を繰り返して、複数組の第1
の線分と参照点との距離と角度または、第3の点と第4
の点との距離と角度を用いて、アフィン変換用パラメー
タを算出する工程と、 (g)前記記憶装置に記憶された前記第1の地図のデー
タを前記アフィン変換用パラメータを用いてアフィン変
換する工程と、 を具備する図形処理方法。 - 【請求項4】 前記工程(e)は、前記参照点から前記
第1の線分におろされた垂線の長さを距離とし、前記垂
線の水平軸に対する傾きを角度とすることを特徴とする
請求項1に記載された図形処理方法。 - 【請求項5】 前記工程(f)は、距離が標準偏差から
大きくずれた組の距離と角度を除外して、アフィン変換
用パラメータを算出することを特徴とする請求項1から
請求項3までのいずれかに記載された図形処理方法。 - 【請求項6】 前記工程(f)は、指定された線の種類
に対して重みづけを行ってアフィン変換用パラメータを
算出することを特徴とする請求項1から請求項3までの
いずれかに記載された図形処理方法。 - 【請求項7】 前記第1の地図の図郭の4隅を入力する
際に、その座標値を工程(f)で算出されたアフィン変
換用パラメータを用いてアフィン変換する工程と、 アフィン変換された前記座標値を保持する工程と、 出図を行う場合、前記座標値で結ばれる直線を他の地図
データとともに表示させる工程と、 をさらに具備する請求項1から請求項3までのいずれか
に記載された図形処理方法。 - 【請求項8】 前記第1の地図は、国家基準点以外の基
準点を基に作成した大縮尺の地図であり、前記第2の地
図は、国家基準点を基準として作成した中縮尺の地図で
ある請求項1から請求項7のいずれかに記載された図形
処理方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP06292693A JP3298972B2 (ja) | 1993-02-28 | 1993-02-28 | 図形処理方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP06292693A JP3298972B2 (ja) | 1993-02-28 | 1993-02-28 | 図形処理方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH06251120A true JPH06251120A (ja) | 1994-09-09 |
JP3298972B2 JP3298972B2 (ja) | 2002-07-08 |
Family
ID=13214376
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP06292693A Expired - Lifetime JP3298972B2 (ja) | 1993-02-28 | 1993-02-28 | 図形処理方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
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JP (1) | JP3298972B2 (ja) |
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JP2004101780A (ja) * | 2002-09-09 | 2004-04-02 | Hitachi Ltd | 位置座標補正処理装置及び処理方法 |
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- 1993-02-28 JP JP06292693A patent/JP3298972B2/ja not_active Expired - Lifetime
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