JPH11102156A - 地図作成システムにおける地図帳登録装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】電子化された地図のページ貼り合わせにおい
て、人手による隙間、および、位置ずれ誤差が発生す
る。この位置ずれ誤差は、パズルのピースとピースが離
れるほど人手による貼り合わせ誤差が重畳し、位置ずれ
が波及する。 【解決手段】電子化する地図帳の設定をし（１２０
２）、その中から所望のページを読み込み（１２０
３）、読み込んだページに対応する電子化された基本地
図を検索し（１２０４）、検索された基本地図のデータ
を用いて座標変換処理を含む位置合せを各ページ毎に行
う（１２０５、１２０６、１２０７）。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】様々な主題の地図の作成を支
援する地図作成システムに関し、特に、地図上にマッピ
ングしたい主データに従属する空間位置データの分解能
により、最適な縮尺の地図に切り替え表示する地図作成
システムの地図帳データの登録に関する。

【０００２】

【従来の技術】本発明の従来技術として以下の文献があ
る。

【０００３】（１）Jeffrey Star,John Estes著、岡部
篤行、貞広幸雄、今井修訳：「入門地理情報システ
ム」：共立出版(1996) （２）秋山実：「地理情報の処理」：山海堂(1996) （３）町田聡：「GIS地理情報システム入門＆マスタ
ー」：山海堂(1994) （４）マップインテグレーション研究会編：「都市と地
図情報システム」：（株）講談社サイエンティフィック
(1992) （１）では、地図情報システムとは何か、また、構築方
法、操作方法、具体事例の紹介している。

【０００４】（２）では、一般に流布されている地理情
報を紹介し、データの操作、各種具体的な地理情報シス
テムについて紹介している。

【０００５】（３）でも、（１）（２）と同様な内容を
紹介している。

【０００６】（４）では、地図とその情報システムにつ
いて解説し、具体事例の紹介を行ない、市場規模を数値
で示している。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】以上の文献は、単一の
縮尺の地図で作成する専用の地図システムに関するもの
で、様々な主題が持つデータの空間分解能によって、最
適な縮尺の地図の作成を支援する地図作成システムに関
するものはない。

【０００８】様々な主題の空間分解能によって地図の縮
尺を変えて表現する地図作成システムにおいて、以下の
課題がある。

【０００９】（１）電子化された地図が少ない。

【００１０】（２）地図（地図帳）によって投影方法が
異なり、位置ずれが発生する。

【００１１】（１）の課題に対しては、豊富に出版され
ている市販の地図帳をスキャナなどにより、任意の地図
を電子化することで対応可能である（ただし、著作者の
承認が前提）。しかし、この場合も（２）の課題が残
り、さらに以下の課題が発生する。

【００１２】（３）地図のページ貼り合わせにおいて、
人手による隙間、および、位置ずれ誤差が発生する。

【００１３】（３）の位置ずれ誤差は、同一地図帳の各
ページをパズルのように貼り合わせるため、パズルのピ
ース（ページ）とピース（ページ）が離れるほど人手に
よる貼り合わせ誤差が重畳し、位置ずれが波及する（波
及誤差）ため、精度を明確に規定できず、深刻な問題と
なっている（図１３、１４）。

【００１４】以上を解決する地図登録装置が課題となっ
ていた。

【００１５】

【課題を解決するための手段】本発明では、上記の課題
を解決するため、以下に示す構成・機能を採用してい
る。

【００１６】まず、位置合せの基本となる電子化された
地図の情報（基本地図）を格納する装置と、登録したい
地図帳の情報（登録地図）をページごとに分けて格納す
る装置と、基本地図と登録地図と位置合わせに必要な情
報を表示する装置と、表示装置の表示部において任意の
表示座標を指定する装置を持つ地図帳登録システムにお
いて、登録地図において目的とする電子地図化地域が複
数のページに及ぶ場合、登録地図のページごとに、それ
ぞれ、該基本地図と位置合せを行なう機能を備えてい
る。

【００１７】さらに、登録地図の空間分解能に合わせ
て、基本地図を拡大・縮小表示して位置合わせを行なう
機能を備えている。

【００１８】さらに、登録地図の着目点と、基本地図に
おける着目点の対応点とを、複数指定することで座標変
換式のパラメータを求め、このパラメータにより登録地
図画像を座標変換して位置合わせを行なう機能を備えて
いる。

【００１９】さらに、着目点および対応点を拡大表示
し、サブピクセル単位の着目点および対応点を指定する
機能を備えている。

【００２０】さらに、地図画像の前景色と背景色を分離
する機能と前景色を表示割合を設定する機能を持ち、背
景色画素をＲＧＢ値＝０に、前景色画素をそのＲＧＢ値
に該ウェイト値を乗算し、もう一方の他方の地図の対応
する座標のＲＧＢ値と加算することで半透明重ね合わせ
表示して、基本地図と該登録地図の位置関係を比較する
機能を備えている。

【００２１】さらに、登録地図の位置合わせ座標変換処
理の座標変換式とそのパラメータを記憶装置に登録地図
と関連付けて記憶しておき、登録地図の更新時にこの記
憶した座標変換式とそのパラメータを利用し位置合わせ
を行なう機能を備えている。さらに、前述の透明表示な
どの基本地図と登録地図を比較する機能と、その比較の
結果で位置の合った座標を固定点とし、複数の固定点を
指定する機能と、位置ずれ座標とその位置ずれ座標の正
しい座標をしてする機能を持ち、先に指定した固定点を
含まない、かつ、位置ずれ座標を含む領域に限定して座
標変換を実行し位置合わせを行なう機能を備えている。

【００２２】さらに、登録地図の各ページに隣接ページ
の重畳情報がある場合に、重畳情報を切除せずに記憶
し、ページごとの基本地図との位置合わせ終了後に、登
録地図の隣接ページ間の重畳部分を比較する機能と、座
標変換処理実行する隣接領域を決定する機能と、その比
較の結果、隣接領域の位置ずれ座標とその位置ずれ座標
の正しい位置座標を指定する機能と、隣接領域境界を固
定点として、隣接領域のみに座標変換を限定し位置合わ
せを行なう機能を備えている。

【００２３】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て説明する。まず、本発明が解決する課題を説明する
（図１３、１４）。登録したい電子化地図領域に対し、
登録地図の各ページは１３１１〜１３７６のように６行
７列のメッシュ状に構成されている（原点を１３１１の
最左上座標とする）。

【００２４】しかし、登録地図の各ページは、人手作業
でスキャナで読込むなどするため、曲がって読込まれ
る、地図の投影法により長方形で無い等の原因により、
図１４のようになる。ここで、登録地図の各ページは１
４１１〜１４７６（６行７列）である。電子化地図領域
１４０２の原点１４０１を１４１１の最左上座標とする
と、各ページの位置合わせ誤差が右下方向に波及し、最
右下の１４７６では図のようにかなりの位置ずれを発生
することになる（波及誤差）。この誤差は、どのくらい
の誤差を含むのかという保証ができないため、問題にな
っていた。本発明では、この波及誤差を登録地図の各ペ
ージをそれぞれ、基本地図の該当する領域と位置合わせ
する方法により解決する。

【００２５】図１２に本発明の地図帳登録処理の全体の
フロー例を示す。以下で、図１２を説明する。

【００２６】ステップ１２０１：地図帳登録処理を開始
する。 ステップ１２０２：登録する地図帳の縮尺や、解像度を
設定し、さらに、位置合わせ基本地図を指定する。 ステップ１２０３：登録する地図帳のページを読込む。 ステップ１２０４：１２０３で読込んだページに該当す
る基本地図の領域を検索し、解像度を合わせて表示す
る。 ステップ１２０５：座標変換を含んだ位置合わせ処理を
行なう。 ステップ１２０６：地図帳登録処理の電子化が終了して
いれば、ステップ１２０８へ、そうでなければ、ステッ
プ１２０７へ。 ステップ１２０７：次ページの処理を行なうため、ステ
ップ１２０３へ戻る。 ステップ１２０８：地図帳の登録処理を終了する。

【００２７】まず、本発明の装置構成を（１）節で説明
し、続いて本装置の概要を（２）節で説明し、以下
（３）〜（１１）節で各機能の詳細を説明する。

【００２８】（１）装置構成 まず、本発明の装置構成の例を図１に示す。地図帳登録
システムは、目的とする図化地域に対し、位置合せの基
本となる電子化された地図の情報（以後、基本地図）を
格納する装置１０１と、登録したい地図帳の地図ページ
を読込む装置１０２と、登録したい地図の情報（以後、
登録地図）を各ページごとに格納する装置１０１と、基
本地図と登録地図、及び、位置合わせに必要な情報を表
示する装置１０３と、表示装置の表示部において任意の
表示座標を指定する装置104により構成されている。

【００２９】（２）本装置の概要 続いて、図２にて、位置合わせを行なう画面例を示す。

【００３０】この例で地図帳登録システムは表示画面２
００において、基本地図の表示・操作を行なうウィンド
ウ２１０と、登録地図の表示・操作を行なうウィンドウ
２２０とで構成される。さらに、基本地図ウィンドウ２
１０は、基本地図への操作を指定する２１１部と、基本
地図を表示する２１２部と、基本地図の各種情報を表示
する２１３部とで、構成される。同様に、登録地図ウィ
ンドウ２２０は、登録地図への操作を指定する２２１部
と、登録地図を表示する２２２部と、登録地図の各種情
報を表示する２２３部とで、構成される。

【００３１】（３）操作の詳細 図２の操作を指定する部分２１１,２２１の詳細例を図
３に示す。

【００３２】操作メニューは、以下のような階層構造に
なっている。

【００３３】メニュー３０１：「ファイル」ファイルの
操作を行なう。サブメニュー３１０が表示される。

【００３４】サブメニュー３１０は、以下の３１１〜３
１８の構成となる。 サブメニュー３１１：「開く」ファイルを開いて表示す
る。 サブメニュー３１２：「閉じる」ファイルを閉じる。 サブメニュー３１３：「登録地図開く」登録地図ファイ
ルを開く。 サブメニュー３１４：「スキャナ入力」スキャナより登
録地図を読込む。読込んだ登録地図は別のウィンドウに
表示する。 サブメニュー３１５：「ファイル検索」該当する地図フ
ァイルを検索する。 サブメニュー３１６：「印刷」表示中の地図画像を印刷
する。 サブメニュー３１７：「情報を見る」表示中の地図画像
の属性情報を見る。 サブメニュー３１８：「終了」地図登録システムを終了
する。

【００３５】メニュー３０２：「表示」表示画面の操作
を行なう。サブメニュー３２０が表示される。 サブメニュー３２０は、以下の３２１〜３２６の構成と
なる。 サブメニュー３２１：「縮尺指定」位置合わせを行なう
解像度をマニュアルで指定する。 サブメニュー３２２：「拡大」4倍の拡大表示を行な
う。 サブメニュー３２３：「縮小」１／４倍の縮小表示を行
なう。 サブメニュー３２４：「レイヤ指定」対象とする地図が
レイヤ構造となっている場合、表示するレイヤの指定を
行なう。レイヤ構造になっていない場合は、選択できな
い。 サブメニュー３２５：「色指定」表示色の変更を行な
い、ツールウィンドウ（図１８）を生成する。ここで生
成するツールウィンドウは、表示色１８１０〜１８５０
の変更設定（１８１１，１８１２）、前景色１８１３／
背景色１８１４の設定を行なう。 サブメニュー３２６：「透明表示」指定したウィンドウ
の画像を透明に表示し、指定していないウィンドウの画
像を指定したウィンドウの解像度に合わせて合成表示す
る。この際、合成表示ウェイトを設定するツールウィン
ドウを、同時に、生成する。再度の指定により、透明表
示を解除し、ツールウィンドウも消去する。

【００３６】サブメニュー３２７：「フリッカ」指定し
たウィンドウ上で、他方のウィンドウの表示をマウスの
クリックにより切り替える。再度の指定により、フリッ
カ指定を解除する。

【００３７】メニュー３０３：「ツール」基本地図では
対応点のポインティングの操作を行い、登録地図では、
着目点のポインティングと変形の操作を行なう。基本地
図ではサブメニュー３３０が表示され、登録地図ではサ
ブメニュー３４０が表示される。 サブメニュー３３０は、以下の３３１〜３３３の構成と
なる。 サブメニュー３３１：「ポインティング（ポインティン
グ解除）」位置合わせのためのポインティング操作を可
能とする（図４の３３０）。または、ポインティング操
作を解除する（図４の４３０）。 サブメニュー３３２：「履歴」基本地図の対応点座標
と、登録地図の着目点座標の組み合わせを指定した順に
表示するウインドウを生成する。 サブメニュー３３３：「新規ポイント」すべての履歴を
クリアする。

【００３８】サブメニュー３４０は、以下の３４１〜３
４８の構成となる。 サブメニュー３４１：「ポインティング（ポインティン
グ解除）」３３１と同様。ただし、同時にツールウィン
ドウを生成し、次にポインティングする点が着目点か、
固定点か、位置ずれ点指定か選択を行なえるようにす
る。 サブメニュー３４２：「履歴」３３２と同様。 サブメニュー３４３：「新規ポイント」３３３と同様。 サブメニュー３４５：「回転」表示中の登録地図の任意
回転を行なう。 サブメニュー３４６：「変換」指定した着目点とその対
応点の組み合わせにより、登録地図の座標変換を行な
う。 サブメニュー３４７：「戻す」変換処理を１つ溯り戻
す。 サブメニュー３４８：「全て戻す」すべての変換処理を
溯り戻す。

【００３９】メニュー３０４：「ウィンドウ」ウィンド
ウの操作を行なう。サブメニュー３５０が表示される。 サブメニュー３５０は、以下の３５１〜３５５の構成と
なる。 サブメニュー３５１：「並べて表示」図２のようにウィ
ンドウを並べて表示する。 サブメニュー３５２：「重ねて表示」ウインドウを重ね
て表示する。 サブメニュー３５３：「画面に合わせて」指定してウィ
ンドウを全画面いっぱいに表示する。 サブメニュー３５４：「レ 1 Base Map（1 Base Ma
p）」現在表示中のウィンドウを表示し、指定したウィ
ンドウには「レ」マークをつけて示す。 サブメニュー３５５：「2 New Map（レ 2 New Ma
p）」３５５と同様。

【００４０】（４）表示部の詳細 表示部の例の詳細について、図５に示す。

【００４１】表示部は、マルチなウィンドウ構成となっ
ており、この例では５０１、５０２の２つのウィンドウ
構成の例を示している。

【００４２】各ウィンドウは、地図表示領域５１１,５
２１、縦方向スクロールバー５１２,５２２、横方向ス
クロールバー５１３,５２３、数値情報領域５１４,５２
４、全画面表示（マルチウィンドウ表示）切り替えボタ
ン５１５,５２５で構成されている。

【００４３】数値情報領域５１４,５２４の構成例を図
６に示す。

【００４４】数値情報領域は、ウィンドウ内にあるポイ
ンティングデバイスの座標表現の表示６０１、座標表現
指定６０２,６１１、指定された座標表現の座標値６０
３（座標表現によって,６３１,６３２）、ウィンドウ内
に表示中の画像の解像度の表示６０４、解像度単位の指
定６０５,６４１で構成する。

【００４５】マルチウィンドウでは、同一の地図画像に
ついて、拡大、縮小した結果を他のウィンドウに表示す
ることにより、ポインティングや対応点の特定を容易に
する（図７）。これらのウィンドウ間の対応関係は、よ
り広い領域を表示しているウィンドウ７０１において、
次いで広い領域を表示しているウィンドウ７０２の表示
領域を矩形７１１により表示することで表現する。

【００４６】（５）着目点と対応点の指定方法の詳細 登録地図の着目点と基本地図におけるその対応点を指定
する方法の詳細の例を図８に示す。

【００４７】登録地図８０１の着目点と基本地図８０２
における対応点を星印で示した。この各々の対応は、登
録地図において着目点を指定した順８１１→８１２→８
１３で、基本地図における対応点を８２１→８２２→８
２３と順に指定することで対応づけする。

【００４８】また、この履歴が分かるように、この例の
ように、☆印に番号を付ける。

【００４９】また、指定した点は、マウスのドラッキン
グなどで、指定座標を変更可能とする。

【００５０】さらに、ポイント指定の際の拡大表示にお
けるサブピクセル単位の指定例を図９に示す。

【００５１】地図表示９０１の９１３領域を拡大表示し
た９０２の同一地点９１１,９２１の画素レベルの表現
を比較すると、９１２および９２２となる。

【００５２】図９の例で、拡大前の９１２では、道路境
界は太さ１画素で表現され、４倍の拡大を行なった場
合、拡大表示は９２２のように太さ２画素で表現する。

【００５３】この事で、見かけ上、画素あたりの分解能
を４倍にすることが可能で、各画素ごとにポイント指定
可能とすることでサブピクセルで指定することが可能で
ある。

【００５４】（６）座標変換方法の詳細 まず、平行移動・回転処理について述べる。

【００５５】平行移動処理は、マウスのドラッキングな
どで２つの座標点の指定によりシフト量を求めることで
処理可能である。以下の式で処理を行なう。

【００５６】(x',ｙ') = (x-a,y-b) 但し、a:x座標
方向のシフト量 b:y座標方向のシフト量 回転処理は、回転中心座標と中心から離れた点のドラッ
キングなどによる2つの座標点の指定により、回転量を
求めることで処理可能である。回転中心座標と中心から
離れた2つの座標より回転角度αを求め以下の式で行な
う。

【００５７】 x' = xcos(α)-ysin(α) y' = xsin(α)+ycos(α) 続いて、座標変換の基本式を以下に述べる。これらの変
換式と、登録画像の着目点と基本画像の対応点の組み合
わせにより、方程式を作り、方程式を解き、変換パラメ
ータの値を求める。数１にヘルムート変換式を示す。

【００５８】

【数１】

【００５９】この式に対し、２つの登録画像の着目点と
基本画像の対応点の組み合わせにより、方程式を解き、
変換パラメータa,b,c,dを求める。続いて、数２にアフ
ィン変換式を示す。

【００６０】

【数２】

【００６１】この式に対し、３つの登録画像の着目点と
基本画像の対応点の組み合わせにより、方程式を解き、
変換パラメータa,b,c,d,e,fを求める。続いて、数３に
共１次変換式を示す。

【００６２】

【数３】

【００６３】この式に対し、４つの登録画像の着目点と
基本画像の対応点の組み合わせにより、方程式を解き、
変換パラメータa,b,c,d,e,f,g,hを求める。数４に２次
等角変換式を示す。

【００６４】

【数４】

【００６５】この式に対し、３つの登録画像の着目点と
基本画像の対応点の組み合わせにより、方程式を解き、
変換パラメータa,b,c,d,e,fを求める。数５に３次等角
変換式を示す。

【００６６】

【数５】

【００６７】この式に対し、４つの登録画像の着目点と
基本画像の対応点の組み合わせにより、方程式を解き、
変換パラメータa,b,c,d,e,f,g,hを求める。数６に射影
変換式を示す。

【００６８】

【数６】

【００６９】この式に対し、５つの登録地図の着目点と
基本地図の対応点の組み合わせにより、方程式を解き、
変換パラメータa,b,c,d,e,f,g,h,iを求める。

【００７０】この結果求まった変換パラメータにより、
ラスター型の登録地図のすべてのピクセルを変換式で座
標変換することで、位置合わせ地図を算出することが可
能である。

【００７１】また、登録地図がベクトル型の地図の場
合、すべての座標情報について、求まった変換式で値を
変換することで、位置合わせ地図を算出することが可能
である。

【００７２】以上の座標変換式の中から、着目点と対応
点の組み合わせの数により、図１１のような座標変換式
決定フローを用いて、座標変換式を決定する。

【００７３】以下に、図１１の説明を行なう。 ステップ１１０１：ｎに１を代入する。 ステップ１１０２：登録地図の着目点と基本地図におけ
る対応点を指定する。 ステップ１１０３：ｎをインクリメントする。 ステップ１１０４：座標変換を実行するか、ステップ１
１０２に戻る。 ステップ１１０５：ｎの数により、１１０６〜１１１０
を実行する。 ステップ１１０６：ｎが１なら、平行移動変換する。 ステップ１１０７：ｎが２なら、ヘルムート変換する。 ステップ１１０８：ｎが３なら、アフィン変換か、２次
等角変換を行なう。どちらを行なうかは、ユーザーの設
定による。 ステップ１１０９：ｎが４なら、共１次変換か、３次等
角変換を行なう。どちらを行なうかは、ユーザーの設定
による。 ステップ１１１０：ｎが５なら、射影変換をする。

【００７４】（７）補間方式の詳細 （６）の座標変換の結果、投影された各ピクセルは、結
果画像を構成する格子上に投影されるとは限らない。こ
のため地図帳などをスキャナ等で読み込んだラスタ地図
の場合、補間処理が必要になる。そこで、結果画像の格
子の値を計算する方法を述べる。

【００７５】登録地図の座標(u,v)、基本地図の座標(m,
n)とし、(m,n)から(u,v)への変換を、u=f(m,n)、v=g(m,
n)とすると、一般に整数値m,nに対するu,vの値は整数に
ならない。しかし、登録地図の座標(u,v)は、整数値を
取るため、任意のu,vの値に対する属性値を求める補間
法が必要になる。

【００７６】この補間方式には最近隣法、共一次内挿
法、三次畳み込み内挿法などが用いられる。

【００７７】（ａ）最近隣法（Nearest Neighborhood
Interpolation） (u,v)に最も近い、登録地図の座標(i,j)の属性値P(i,j)
を(m,n)の属性値P(m,n)とする方法である。

【００７８】P(m,n) = P(i,j) 但し、 i = [0.5+
u] （[]は中の整数部分以下切り捨て）j = [0.5+v] （ｂ）共一次内挿法（Bi-linear Interpolation） (u,v)を囲む4点の登録地図の座標点の属性値を用い、以
下の式で補間する。

【００７９】P(m,n) = {(i+1)-u}{(j+1)-v}P(i,j)+
{(i+1)-u}(v-j)P(i,j+1)+(u-i){(j+1)-v}P(i+1,j)+(u-
i)(v-j)P(i+1,j+1) 但し、 i = [u] j = [v] （ｃ）三次畳み込み内挿法（Cubic Convolution Inte
rpolation） この方法は、(u,v)の周囲16点の登録地図の座標点の属
性値を用い、三次の畳み込み関数（sinc関数）で補間す
る方法である。

【００８０】

【数７】

【００８１】（８）登録地図の更新方法の詳細 登録地図の更新の際に、前回登録時の座標変換式とその
変換パラメータを登録地図の各ページごとに属性情報と
して記憶しておき、この変換パラメータを用いて更新す
る登録地図をページごとに変換する。

【００８２】このことにより、再度着目点と対応点を指
定しなくても、おおまかに基本地図と位置合わせが可能
である。

【００８３】しかし、スキャナ読込み時などに、前回読
込み時と比較して、回転、平行移動の誤差が含まれるた
め、この誤差を前回登録した登録地図により解消し、そ
の後に座標変換すれば、精度の良い基本地図との位置合
わせが可能である。

【００８４】このアルゴリズムを図１０に示す。 ステップ１００１：更新する地図ページを読込む。 ステップ１００２：１００１で読込んだページに該当す
る既登録地図の座標変換式により、１００１で読込んだ
地図ページを変換する。 ステップ１００３：該当する既登録地図と比較し、平行
移動・回転処理を行なう。

【００８５】以上で作成した地図ページを更新する。も
し、登録地図がスキャナ読込みなどの人手作業に頼った
ものでなく、電子的に入手したものであれば、１００３
の平行・回転処理を行なわずに精度の高い位置合わせが
可能である。

【００８６】（９）透明表示方法の詳細 一方の地図の必要な情報要素と背景を分離し、必要な情
報のみを他方の地図上に上書きすることで、透明表示が
可能である。

【００８７】このため、ベクトル地図を透明にする場
合、既に必要な情報は座標情報として分離されているた
め、この情報を他方の地図に上書きすれば良い。

【００８８】しかし、地図帳などのラスター地図を透明
表示する場合は、地図上で必要な情報要素（前景）と背
景を分離する必要がある。

【００８９】ここで、地図は印刷物であるため、いくつ
かの色の版で構成されていることに着目する。必要な情
報を色で指定（図１８、１８１３，１０１４）し、色に
より前景と背景を分離することが可能である。こうし
て、抜き出した前景情報を他方の地図上に上書きすれ
ば、ラスター地図の透明表示が可能である。

【００９０】さらに、この前景に対し、０〜１００％の
ウェイトを設定し、前景画素のＲＧＢ値に対し、その割
合値を乗算し、他方の地図の対応する画素のＲＧＢ値に
加算することで、半透明な合成表示も可能である。

【００９１】（１０）その他の結果確認方法 前節で示した透明表示の他に、フリッカ表示により、結
果を確認することが可能である。フリッカ表示は、マウ
スボタンや、キーボードボタンのアクションにより、瞬
時に表示画面を一方の地図表示から、他方の地図の該当
する領域の表示に切り替える表示方法である。位置合わ
せした登録地図と、該当する基本地図を切り替え表示を
ユーザーのアクションにより繰り返すことで、位置合わ
せの確認を行なう。

【００９２】（１１）固定点を導入した位置合わせ法 図１５に固定点を導入した位置合わせを方法を示す。こ
こで、（ａ）に固定点が１の場合の位置合わせ法、
（ｂ）（ｃ）に固定点が複数の場合の位置合わせ法を示
す。

【００９３】固定点が１の場合、透明表示等で確認し、
位置の合っている固定点１５０１をまず指定する。続い
て、位置の合っていない、位置合わせ点１５０２を指定
する。この際、固定点と位置合わせ点を結んだ線に垂直
に交わる固定点上の線１５０３を定義する。この線で分
けられた１５０５の領域を不動領域として、この領域外
に対し、位置合わせ点１５０２のドラッキングの結果を
用い、不動領域境界を動かないものとして座標変換を行
なう。固定点が複数の場合、透明表示等で確認し、位置
の合っている固定点１５１１、１５１２、１５１３を設
定する。

【００９４】続いて、位置の合っていない、位置合わせ
点１５１４を指定する。

【００９５】（ｂ）のように、任意の３つの固定点を頂
点とする三角形において、どの三角形でも位置合わせ点
が外側の場合、固定点のうち、２つの固定点を通る線１
５１５を定義する。この線１５０５を定義する際、この
線が分割する領域のうち、位置合わせ点を含む領域に
は、固定点が含まないように定義し、位置合わせ点が含
まない領域を不動領域１５１６とする。

【００９６】固定点が１の場合と同様に、この境界線１
５１５が分割するこの位置合わせ点を含む領域に対し、
位置合わせ点１５１４のドラッキングの結果を用い、不
動領域境界を動かないものとして座標変換を行なう。た
だし、領域分割線１５０５上に位置合わせ点１５１４が
ある場合は、最も近い固定点を用い、固定点１として、
座標変換を行なう。

【００９７】また、（ｃ）のように、位置の合っている
固定点１５２１、１５２２、１５２３を設定し、位置合
わせ点１５２４を指定したとき、任意の３つの固定点を
頂点とする三角形のうち、位置合わせ点が内側の三角形
１５２５がある場合、この三角形の外側の領域１５２６
を不動領域として定義する。あとは、同様に位置合わせ
点１５２４のドラッキングの結果を用い、不動領域境界
は動かないものとして座標変換する。

【００９８】不動領域境界を動かないものとして座標変
換する式は、領域分割線上の任意の2点と位置合わせ
点、及び、ドラッキング結果点の各座標を用いアフィン
変換の方程式を解きパラメータを求めることで、得るこ
とができる。

【００９９】図１６に固定点を導入した位置合わせフロ
ーを示す。 ステップ１６０１：透明表示などで基本地図と登録地図
と位置の合っている点（固定点）を指定する。 ステップ１６０２：位置の合っている点（固定点）が他
にあるか？あればステップ１６０１に戻る。無ければス
テップ１６０３へ進む。 ステップ１６０３：位置のずれている位置合わせ点を指
定。ドラッキングにて位置の合う対応点を指定する。 ステップ１６０４：１６０３の位置合わせ点より、不動
領域を決定し、不動領域以外に対し、不動領域境界を動
かないものとして座標変換する。 ステップ１６０５：１６０４の結果、位置の合った位置
合わせ点を固定点とする。 ステップ１６０６：他に、位置のずれている位置合わせ
点があるか？あればステップ１６０３にもどる。無けれ
ば、位置合わせ終了。

【０１００】このフローは、基本地図と登録地図の位置
ずれだけでなく、登録地図の隣接ページ間の位置合わせ
に利用することが可能で、重畳情報を持つ場合に重畳部
分を隣接領域と設定し、重畳部分を重ね合わせ表示など
で比較し、位置ずれがある場合に位置ずれ座標とその正
しい座標を指定し、重畳部分境界線を固定点とし重畳部
分に限定して位置ずれ座標を含む領域のみを座標変換す
ることが可能である。図１７に重畳部分を持つ場合の例
を示す。登録地図の任意のページ１７０１の上部隣接ペ
ージ１７０２の間の重畳部分１７１２の領域に位置ずれ
がある場合、１７１２に限定し座標変換を行なう。同様
に左部隣接ページ１７０３との間の重畳部分１７１３、
下部隣接ページ１７０４との間の重畳部分１７１４、右
部隣接ページ１７０５との間の重畳部分１７１５に限定
し座標変換を行ない、重畳部分以外の領域には座標変換
による補間計算を波及させないようにする。重畳領域を
含まない場合は、隣接領域をどれくらい取るか設定する
手段を用意し、この設定した一定幅の領域のみを隣接領
域として座標変換するようにし、他の領域に補間計算を
波及させないようにする。

【０１０１】（１２）大縮尺の地図を登録する場合の登
録方法 住宅地図などの大縮尺の地図を本発明のページごとの位
置合わせを行なう場合、縮尺の違いにより基本地図の情
報が少なく、ページ毎に対応点を得ることが難しい。

【０１０２】このため、４頁、９頁、１６頁、といった
縦横の比があまり変わらないような長方形毎に頁グルー
プを作り、この頁グループ毎にページ間の貼り合わせを
行い、この貼り合わせた頁グループを基本地図と位置合
わせを行なうことで、隣接の頁グループに位置ずれ誤差
が波及するのを防ぐ。

【０１０３】図１９にこの処理ルーチンを示す。 ステップ１９０１：該当する頁グループのページをスキ
ャナで読込む。 ステップ１９０２：該当する頁グループの頁読込みを完
了したか？完了していれば、ステップ１９０４へ、未完
了なら、ステップ１９０３へ。 ステップ１９０３：読込み対象をグループ内の次の頁に
し、ステップ１９０１に戻る。 ステップ１９０４：グループ内のページ間を貼り合わせ
る。 ステップ１９０５：基本地図と１９０４で貼り合わせた
頁グループを位置合わせする。 ステップ１９０６：該当する地図帳の目的の電子化領域
の登録を完了したか？完了していれば、終了。未完了な
ら、ステップ１９０７へ。 ステップ１９０７：登録対象を次のグループにし、ステ
ップ１９０１に戻る。

【０１０４】

【発明の効果】登録地図の各ページの隣接関係だけで、
目的の電子化地図領域の登録地図を貼り合わせて作成す
ると、波及誤差が発生し、異なる地図帳データにマッピ
ング情報を切り替えた際にマッピング情報の位置ずれが
発生するが、本発明では、登録地図において目的とする
電子化地図領域が複数ページに及ぶ場合、その各ページ
ごとに、それぞれ、基本地図と位置合わせを行なうた
め、波及誤差が発生しない。

【０１０５】さらに、登録地図と基本地図の空間分解能
が異なる場合、登録地図の分解能に合わせて基本地図を
拡大・縮小表示することで、ポインティングを容易にす
るとともに、登録地図の情報量に見合った分解能での位
置合わせを行なうことができる。

【０１０６】さらに、このページごとの位置合わせにお
いて、登録地図の着目点と基本地図におけるその対応点
の組み合わせを多数指定し、この値により座標変換式の
パラメータを求め、求めた座標変換式で座標変換行なう
ことで、登録地図の位置合わせが可能である。

【０１０７】さらに、この着目点及び対応点の指定の際
に、拡大表示することで、サブピクセル単位のポイント
指定を可能とすることで、より精度の高い位置合わせが
可能である。

【０１０８】さらに、位置合わせにおいて、一方の地図
画像の背景を透かし、前景情報の画素にウェイトを乗算
し他方の地図画像の対応する画素に加算することで半透
明重ね合わせ表示することができ、座標変換結果や着目
点の位置ずれを容易に確認できる。

【０１０９】また、既登録地図の更新作業に対しても、
既登録地図の各ページごとに座標変換式を記憶して置く
ことで、入力される更新地図の各ページごとに対応する
既登録地図のページの座標変換式で変換することを可能
にし、更新地図の位置合わせを行なうため、作業負担を
軽減できる。

【０１１０】また、位置ずれの無い点を固定点として複
数指定することで、座標変換を行なわない領域を指定す
ることを可能とし、位置ずれの無い領域に対し補間計算
による画像のボケが波及することを防止することができ
る。

【０１１１】また、登録地図の各ページに隣接ページの
重畳情報が含まれる場合、重畳情報を切除することなく
記憶し、ページごとの基本地図との位置合わせ終了後、
登録地図の重畳領域に限定し、隣接ページとの位置ずれ
座標を座標変換することで、位置合わせ済みの非重畳領
域に補間計算による画像のボケが波及することを防ぎ、
かつ、隣接ページとの間に隙間が発生すことを防ぎ、情
報の自然な連結を可能とする。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の地図帳登録システムの装置構成の一例
図である。

【図２】本発明の地図帳登録システムの画面例の図であ
る。

【図３】本発明の地図帳登録システム画面の操作部分の
一例図である。

【図４】本発明の地図帳登録システム画面の操作部分の
ツール機能部詳細の一例図である。

【図５】本発明の地図帳登録システム画面の地図表示部
分の構成例の図である。

【図６】本発明の地図帳登録システム画面の情報表示部
分の表示例の図である。

【図７】本発明の地図帳登録システム画面の拡大表示領
域の表示例の図である。

【図８】本発明の地図帳登録システムの着目点と対応点
の指定例の図である。

【図９】本発明の地図帳登録システムにおけるサブピク
セルのポイント指定の一例図である。

【図１０】本発明の地図帳登録システムにおける登録地
図更新のアルゴリズム例の処理フローである。

【図１１】本発明の地図帳登録システムにおける座標変
換式の決定アルゴリズムの処理フロー例である。

【図１２】本発明の地図帳登録システムにおける地図帳
登録フロー例である。

【図１３】本発明の地図帳登録システムにおける地図帳
登録結果の理想例である。

【図１４】本発明の地図帳登録システムにおける地図帳
登録結果の実際例である。

【図１５】本発明の地図帳登録システムにおける固定点
を含んだ領域限定例である。

【図１６】本発明の地図帳登録システムにおける固定点
を含んだ領域限定座標変換のフロー例である。

【図１７】本発明の地図帳登録システムにおける隣接ペ
ージに重畳情報を含む場合の領域限定例である。

【図１８】本発明の地図帳登録システムにおける表示色
に関する処理を行なうウィンドウ構成例である。

【図１９】本発明の地図帳登録システムにおける大縮尺
地図の登録処理ルーチン例である。

【符号の説明】

１０１…記憶装置、 １０２…読込み装置、
１０３…表示装置、１０４…ポイント指示装置、 １
０５…制御装置。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 青木 雅二 神奈川県川崎市幸区鹿島田890番地 株式 会社日立製作所情報システム事業部内 (72)発明者 黒田 守観 茨城県日立市幸町三丁目２番１号 日立エ ンジニアリング株式会社内

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】登録したい地図帳の図面（以下、登録地
   図）を電子図単位（同、ページ）ごとに分けて格納する
   装置と、目的の地域の全領域に対し既に電子地図化され
   た地図の図面（同、基本地図）を格納する装置と、該基
   本地図と該登録地図と位置合わせに必要な情報を表示す
   る装置と、該表示装置の表示部において任意の表示座標
   を指定する装置とを持つ地図作成システムにおいて、該
   基本地図の全領域から該登録地図の表示ページに対応す
   る領域を検索する機能と、該基本地図を該登録地図の空
   間分解能に合わせて拡大・縮小表示する機能とを持ち、
   該登録地図において目的とする電子化地域が複数のペー
   ジに及ぶ場合、該登録地図のページごとにそれぞれ、該
   基本地図における該領域と位置合せを行なうことを特徴
   とする地図帳登録装置。
2. 【請求項２】請求項１の登録地図のページごとの位置合
   せにおいて、該登録地図の着目点と該基本地図における
   該着目点の対応点との組み合わせを複数指定することで
   座標変換式のパラメータを求め、このパラメータにより
   該登録地図画像を座標変換して、該基本地図の表示格子
   座標に該登録地図画像を位置合わせすることを特徴とす
   る地図帳登録装置。
3. 【請求項３】請求項２の着目点と対応点の指定におい
   て、該着目点および該対応点の周辺領域を拡大表示し、
   サブピクセル単位の該着目点および該対応点を指定する
   ことを特徴とする地図帳登録装置。
4. 【請求項４】請求項１の登録地図のページごとの位置合
   せにおいて、地図画像の前景色と背景色を分離する機能
   と、さらに、該前景色を表示割合を設定する機能を持
   ち、該背景色画素をＲＧＢ値＝０に、該前景色画素をそ
   のRGB値に該ウェイト値を乗算し、もう一方の他方の地
   図の対応する座標のRGB値と加算することで半透明重ね
   合わせ表示して、該基本地図と該登録地図の位置関係を
   比較する機能を持つことを特徴とする地図帳登録装置。
5. 【請求項５】請求項１の登録地図のページごとの位置合
   わせにおいて、該登録地図のページごとの位置合わせ座
   標変換処理の座標変換式とそのパラメータを該記憶装置
   に該登録地図と関連付けて記憶しておき、該登録地図の
   更新時にこの記憶した該座標変換式と該パラメータを利
   用して、該更新地図のページごとの位置合わせを行うこ
   とを特徴とする地図帳登録装置。
6. 【請求項６】請求項１の基本地図と登録地図の位置合わ
   せにおいて、該基本地図と該登録地図を比較する機能
   と、該比較の結果、位置の合った座標を固定点とし、複
   数の該固定点を指定する機能と、該比較の結果、位置の
   ずれた登録地図上の座標と、その正しい座標を指定する
   機能とを持ち、先に指定した該固定点を含まない、か
   つ、該位置ずれ座標を含む領域のみを座標変換して位置
   合わせすることを特徴とする地図帳登録装置。
7. 【請求項７】請求項６の登録地図のページごとの位置合
   わせにおいて、登録地図の各ページに隣接ページの重畳
   情報がある場合に該重畳情報を切除することなく記憶
   し、該基本地図との位置合わせ終了後に、該登録地図の
   隣接ページ間の該重複部分を比較する機能と、座標変換
   処理実行する隣接領域を決定する機能と、該隣接領域に
   おける位置ずれ座標とその位置ずれ座標の正しい座標を
   指定する機能とを持ち、隣接領域境界線を固定点とし
   て、隣接領域のみに限定して登録地図を座標変換するこ
   とを特徴とする地図帳登録装置。