JPS5910109B2 - 画像の幾何学的歪補正装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は衛星、航空機などの飛行物体に搭載されたマ
ルチスペクトルスキャナ（以下ＭＳＳと記す）による画
像データ中に含まれる画像の幾何学的歪を補正する装置
に関する。

一般に画像データ収集の過程は写像として考えることが
出来る。

すなわち、ＭＳＳの場合では、地上に設定された座標系
（例えば緯度・経度）かハーらＭＳＳ画像座標系への写
像と考えることが出来る。

この関係を式で表わせば、地上の座標系による座標を（
Ｘ，ｙ）で、またこれに対応する画像の座標を（１，Ｊ
）とすれば１＝ｆ（Ｘ，ｙ） ｝ ・・・・・・（１） Ｊ＝ｇ（Ｘ，ｙ） となる。

飛行体に搭載されたＭＳＳによる画像データは、飛行体
が既定の位置・姿勢から変動すること、ＭＳＳの走査鏡
の走査角の変化が時間に対して線形でないこと、衛星な
ど高高度の飛行体では、一画面のデータを収集する間に
地球の自転により飛行体下の位置を変えることなどの原
因により生ずる多くの幾何学的歪を含んでいる。

このため、例えば、得られた画像を地形図などに重ね合
わせようとする場合にはこれらの幾何学的歪を除去する
必要がある。そのためには（１）式の写像関係を何らか
の方法により明確に定義する必要がある。

従来の方法では（１）式の関係は多項式、すなわちで近
似出来るとし、その係数Ａｉｊ，ｂｉｊをＭ＝−２（Ｎ
＋１）（Ｎ＋２）個以上の実際の関係（グランド・コン
トロール・ポイント（以下ＧＣＰと記す））｛Ｉｎ，Ｊ
ｎ），（Ｘｎ，ｙｎ）｝，ｎ＝１，２，・・・，Ｌ，Ｌ
〉Ｍを用いて最小自乗法によう定めていた。

すなわち、従来は第１図に示すように、まず画像データ
中の既知の画素（Ｉｎ，Ｊｎ）を指定する情報及び地図
等から知ることのできたその画素の（基準）位置座標デ
ータとにより（２）式に示す係数を計算する回路１に卦
いて係数Ａｉｊ，ｂｉｊを求める。

これらの係数データを画像データ補正回路２に供給し、
補正された画像を得、これを表示装置３により出力して
いた。しかしながら、（２）式の次数Ｎとしては３次ま
たは５次が多く用いられ、次数３の場合多項式の係数の
個数は２０であり、次数５の場合は４２である。

このように（１）式の写像関係を決定するために非常に
多くの基準となる位置座標データ（ＧＣＰ）を一画面中
より抽出する必要があつた。また全画面で近似の精度を
一様にするためには全画面から満遍なく抽出しなければ
ならない。このことは一般に、ＧＣＰとして選択出来る
地形が、画像を見ることにより容易に識別出来る地形に
限られていること、雲など画像を遮蔽するものが無いこ
となどの条件を必要とし、実際には、非常に困難である
。さらに同一地域のデータであつてもデータ収集の日時
が異なることにより改めてＧＣＰの抽出が必要となるな
どの問題点があつた。本発明は従来技術にあつた以上の
ような問題点を克服するもので、飛行体に搭載されたＭ
ＳＳによる画像の幾何学的歪の補正を、画像データ収集
の過程を理論的に解析し厳密なモデルを確立することに
より画像データ中に含まれる幾何学的歪を補正する装置
を提供することを目的とする。

本発明によればＧＣＰの個数を大巾に削減出来、全画面
中で一様な精度で歪の補正が可能であり、さらにＧＣＰ
の抽出が出来ないような画面に対しても補正誤差２画素
程度の精度で歪補正が可能である。前述のように衛星（
ここではＬａｎｄｓａｔ）に搭載されたＭＳＳの画像デ
ータの幾何学的歪の原因としては、衛星の姿勢の変動に
よるもの、地球の自転によるもの、衛星の位置の移動に
よるもの、走査鏡の回転角の変化の時間に対する非線形
性によるもの、衛星の高度変化や速度変化によるものな
どがある。

画像における幾何学的歪はこれらの原因による（１）式
で表わされる写像関係中に生ずるゆがみを無視し画像座
標系をあたかも地上座標系と相似であるかのように扱か
うために生ずる。このため得られた画像を地形図などに
重ねられるように表示するためには、上述のような原因
による歪を除去し地形図に対応する座標系への変換を行
なう必要がある。第２図は本発明の一実施例を示す図で
ある。

データ入力部１１はＬａｎｄｓａｔに搭載されたＭＳＳ
によつて地表を走査して得られた画像データ及びＬａｎ
ｄｓａｔの位置・姿勢等を表わすアノテーシヨンデータ
（ＡｎｎＯｔａｔｉＯｎｄａｔａ）を収容するもので例
えばＭＴ装置からなる。画像データ及びアノテーシヨン
データは測地座標計算部１２に供給され、画像データ中
の任意の画素の地球上での位置座標（緯度・経度）をこ
の画素が走査された時刻に卦けるアノテーシヨンデータ
から計算して求められる。得られた位置座標データはＵ
ＴＭ座標変換部１３に供給され、ＵＴＭ座標（国際横メ
ルカトール座標）に変換する。これは地形図の座標 ５
系に合わせるためで、地形図の座標系が多面体座標であ
れば位置座標データは多面体座標系に変換する必要があ
る。画像出力部１４はこのようにして変換された座標を
用い、画像データを地形図などと重ね合せて例えばＣＲ
Ｔによつて表示する。アノテーシヨンデータはＬａｎｄ
ｓａｔの時々刻々の位置・速度・姿勢等を表わすデータ
であり、従来より画像データとともに得られていたもの
である。すなわち、アノーテーシヨンデータとは地表面
−を撮影する機器を搭載した飛行体がある地域を撮影し
ているときにとつていた位置、姿勢、時刻、運動の方向
などを記録したデータである。

例えば、人工衛星の場合には、位置は撮影時の衛星の真
下の地表面上の座標、高度によ）表わされ、姿勢は衛星
のピツチ、ヨ一、口一により与えられる。また運動の方
向は衛星がどの軌道をとつているかと高さの変化として
位置情報から求めることができる。このようなアノテー
シヨンデータは画像データに対応付けられて磁気テープ
（ＭＴ）等に収容されたものとして入手することができ
る。本発明は、Ｌａｎｄｓａｔより得られた画像データ
をアノテーシヨンデータを用いて補正することに特徴を
有する。

第２図に示す実施例ではアノテーシヨンデータは測地座
標計算部１２に卦いて用いられる。測地座標計算部１２
の詳細を第１１図に示すが、その前にアノテーシヨンデ
ータを用いてＭＳＳの画像の任意の画素と地上のこれに
対応するサンプリング位置座標（経度δ、緯度θ）との
写像関係を決定する方法について述べる。まず、Ｌａｎ
ｄｓａｔ（７）ＭＳＳの概要については、１９７２年１
２月２６日、ゴダード・スペース・フライト・センター
発行の「データ・ユーザス・ハンド・ブツク」（「Ｄａ
ｔａＵｓｅｒｓＨａｎｄＢＯＯｋ」 ，ＧＯｄｄａｒｄ
ＳｐａｃｅＦｌｉｇｈｔＣｅｎｔｅｒ，２６Ｄｅｃｅｍ
ｂｅｒｌ９７２ＤＯｃｕｍｅｎｔ煮７１ＳＤ４２４９）
に記載されている。第３図に示すようにＬａｎｄｓａｔ
に搭載されたＭＳＳ２Ｏは地球２１の上空を矢印Ａの方
向に進行し、地表を走査する。ＭＳＳ２Ｏはデータ検出
器２２及び走査鏡２３を有し、走査鏡２３を振動させる
ことによつて地表の所定領域を走査している。ＭＳＳの
動作を記述するために、スキヤナ座標を定義する。

Ｌａｎｄｓａｔの進行方向をＸ８軸、走査方向をＹ，軸
とし、Ｘ８軸及びＹ，軸を用いて右手直交座標系として
Ｚ８軸を決める。Ｚ５軸は通常ＭＳＳから地表へ下した
垂線方向である。また第３図に示すように走査鏡２３に
よる走査方向の視野角を２ψ、走査線幅を２ψとする。
第４図に示すように画像２４の（１，Ｊ）要素を見込む
角を（ψ１，ψＪ）すると、スキヤンナ一座標系で地球
を見た方向余弦Ｔｓ（＝ブｓ（１，Ｊ））は（１，Ｊ）
要素を見込む角（ψ１，ψ，）を用いて、と表わすこと
ができる。

画像の（，Ｊ）要素を指定すると、それによつて決まる
見込む角（ψ１，ψ，）は走査鏡の走査特性が線型な範
囲に卦いては次式で計算することができる。

つ Ｊ ここでＭＯｄ（Ｊ，６）＝Ｊ−６×〔百〕であり、Ｍａ
ｘは走査方向の画素数である。

Ｌａｎｄｓａｔ（７）ＭＳＳの場合一走査を６走査線で
行なうためψ，を求める式が複雑化しているが、一走査
を１走査線で行なう場合にはψ，はψ１と同様の簡単な
関係にある。しかしながら走査鏡の走査特性は通常第５
図の曲線２５に示すように非線型であるために、得られ
る画像は幾何学的歪を含むことになる。

この走査特性は前述のハンドブツクに卦いてＩの関数ｍ
（１）として与えられている。この関数ｍ（１）を画素
単位に直した離散的関数Ｎ（１）に変換することによつ
て 、線型な走査線のＩに対して非線型の補正された要
素番号了は〜 １＝Ｉ＋Ｎ（１） ・・・・・
・（５）によつて求めることができる。

（５）式の了を（４）式に代入すれば、非線型特性の影
響を除去した見込み角を計算することができる。

次に第６図を参照すると、ＭＳＳを搭載しているＬａｎ
ｄｓａｔ３Ｏ及び地球３１の位置関係が示されている。
Ｌａｎｄｓａｔ３Ｏの地球中心０に対する位置ベクトル
をπ、地球中心から地表のサンプリング点Ｐを見た方向
ベクトルをａ、または地球半径をｒとすれば次式の関係
がある。ここでブは前述のＬａｎｄｓａｔ３Ｏに搭載さ
れたＭＳＳがサンプリング点Ｐを見る方向余弦である。

ＭＳＳがサンプリング点Ｐを走査した画像が（１，Ｊ）
要素に対応している。したがつて画像の幾何学的歪は（
１，Ｊ）要素が地表の測地座標系で表わされれば解消す
ることができる。ここで第６図に示す方向ベクトルａか
らサンプリング点Ｐの測地座標（経度δ、緯度θ）を求
めることができることを示す。

まず地球座標系を定義する。Ｘｅ軸を地球中心からグリ
ニッジ子午線が赤道を横切る点（経度０、緯度０）の方
向にとｂ、また地球中心から北極方向をＺｅ軸とし右手
直交座標系としてＹｅ軸をとる。方向ベクトル了をこの
地球座標系で表わせば、であわ、故に測地座標は次式で
与えられる。

したがつて、ＭＳＳにより得られた画像の幾何学的歪の
補正は方向ベクトルマを求めることによつて行なわれ得
る。−伽 方向ベクトルａは（６）式を解くことによつて、一；ト
となる。

ここでａは地球座標での表現が必要であるが、了はスキ
ヤナ一座標での表現が（３）式で与えられて卦ｂ、（８
）式を計算するにはベクトルブ，賃に対して座標変換を
行い地球座標で表現しなければならない。スキヤナ一座
標から地球座標への座標変換Ｔ？はフ と分解して考える。

ここで添字Ｅ，ｉ，Ｏ，ｂ，ｓはそれぞれ地球座標系、
慣性座標系、軌道座標系、機体座標系及びスキヤナ一座
標系を表すとして、Ｔの添字は下から上の添字の座標系
への変換を意味する。例えばＴνはスキヤナ一座標系か
らＬａｎｄｓａｔの機体座標への変換を表わす。又ベク
トルの添字も座標系を表わすものとして用いる。例えば
７８は先の方向余弦をスキヤナ一座標で表わしたもので
ある。まず、（９）式に卦いて分解した座標変換につい
て具体的な形を導く必要がある。

一般に座標変換Ｔに対して、Ｔの逆変換Ｔ−１はＴの転
置行列ＴＴに等しい。従つて例えばＴ６は Ｓ より求める事ができる。

その他の座標変換についても同様である。スキヤナ一座
標系とＬａｎｄｓａｔの機体座標系の関係は第７図に示
すように機体座標系Ｘｂ−Ｙｂ−Ｚｂを基準にしてＺｂ
軸のまわりに方向角ψ８回転させ、Ｘ８軸のまわりに天
頂角θ８回転させれば得られるから、機体座標系からス
キヤナ一座標系への座標変換換Ｔｔは、″−゜゜１（１
１ノ で与えられる。

ここで方向角ψ８及び天頂角θ８はスキヤナ一ＭＳＳが
飛行物体（Ｌａｎｄｓａｔ）に対してどのように取勺付
けられているかを示すパラメーターで飛行物体が決まれ
ば一定の値である。

（１０），（１１）式より（９）式のＴｋが求められる
。このスキヤナ一座標系から機体座標系への変換によつ
てスキヤナ一の取付け位置の誤差等によつて生じる画像
の幾何学的歪を除去する効果を有する。機体座標系と軌
道座標系の関係は第８図に示すように軌道座標系Ｘ。

−ＹＯ−ＺＯを基準にしてＸ。軸のまわりにα，ＹＯ軸
のまわりにβ及びＺ。軸のまわりにγ回転するいわゆる
オイラ一角の１−２−３系回転によつて得られる。従つ
て軌道座標系から機体座標系への変換Ｔ３は、で与えら
れる。

そしてＴＢはとして得られる。

ここにα，β，γは飛行物体の姿勢で軌道に対して計測
される姿勢情報として得られる。

「例えばＬＡＮＤＳＡＴ衛星の場合画像毎にアノテーシ
[■■であるロール、ピツチ、ヨ一角として与えられる
ものである。」したがつて座標変換Ｔθはこのような飛
行物体の姿勢の変動によつて画像に生じる幾何学的歪を
除去する効果を有する。

慣性座標系Ｘｉ−Ｙｉ−Ｚｉは第９図に示すように地球
の中心０を原点とし北極軸をＺｉ軸、春分点方向をＸｌ
軸として右手直交座標系として定義される。

又軌道座標系は機体座標系中心位置Ｑから地球中心方向
をＺ。軸、軌道面に垂直な方向をＹ。軸にする右手直交
座標系として定義される。慣性系と軌道座標系との関係
は飛行物体の位置ベクトルπと速度ベクトル賃の６変数
より求まる。飛行物体が衛星の場合はいわゆる軌道六要
素（軌道長半径Ａ，離心率ｅ、軌直傾斜角１、昇交点経
度Ω、近地点引数ω、真近点離角）と衛星の位置ベクト
ル、速度ベクトルは相互に変換可能であり、軌道座標系
から慣性座標系への変換Ｔ！ゝ
０は近地点
引数ω、真近点離角、昇交点経度Ω及び軌道傾斜角ｉを
用いてとして求まる。

更に慣性座標と地球座標の関係は第１０図に示すように
地球の北極軸まわりの地球の回転角γ。

を用いて表わされる。つまｂグリニツジ恒星時角Ｇｈａ
と地球自転角速度ω。及び画像をスキヤンの時刻ｔとす
るとで与えられ、慣性座標から地球座標への変換Ｔｅ！
は として得られる。

Ｇｈａは暦より決まる定数で例えば理科年表に掲載され
て卦ク、ｔは画像が得られた時刻を計測する事によつて
得られる。

又地球の自転角速度ω６は２４時間で１回自転する事よ
う容易に求められる。このようにして、飛行物体のスキ
ャナ一座標系から地球座標への座標変換Ｔｅは、すべて
利用可Ｓ能な飛行物体の姿勢、位置ベクトル及び速度ベ
クトルを用いて計算できるので具体的に求まる。

（９）式で示したように、と分解できたので個々に求め
た座標変換を続ければ最終的な地球座標系で求まる。

又飛行物俸の位置ベクトル′ＴＣ（軌道座標で成分表示
すれば賽。

）は具体的に飛行物体と地球中心との距離Ｄを用いて〜
′ と成分で表わされる。

従つて画素（，Ｊ）をスキヤンナ一が見る方向余弦７８
に対してはと変換し、軌道ベクトルに対しては の分解を用いて として座標変換を行なえばスキヤナ一が地球を見ている
地点の方向ベクトルａは、（５）式を変形することによ
つて、で求まる。

ここで（賃，７）はベクトル賃と７の内積であり、Ｒ２
は賃の長さの自乗であり、この場合どの座標系で計算し
ても同じであるから、軌道座標系で計算するのが容易で
ある。つまｖ、として計算する。画像の（１，Ｊ）画素
に対応する地上の座標（測地座標系に卦ける）（δ，θ
）は（２１）式を解いてマを求めれば、（７）式より求
めることが出来る。

な卦、地上の経度、緯度に対応し歪補正された画像が地
形図と対応させるためにはさらに地図座標系に変換する
必要がある。第１図に示す実施例に卦いては符号１３で
示すように、地図座標．系の１つであるＵＴＭ座標系へ
の変換を行なう回路を付加し、画像出力装置に任意の縮
尺で出力出来るように構成されている。次にアノテーシ
ヨンデータから測地座標を計算する測地座標計算部１２
の構成を第１１図に示す。

・１００は画像データ中の対象とする要素の座標（１，
Ｊ）を示すカウンタである。カウンタ１００の内容は見
込み角計算回路１０１に供給され、前述の（４）式に従
つて見込み角（ψＩ，φ，）が）求められる。

この（ψ１，ψ，）は方向余弦計算回路１０２に供給さ
れ、（３）式に従つてスキヤンナ一座標系でサンプリン
グ点を見た方向余弦Ｔ，が求められる。１０３は走査鏡
の取ｖ付け角の天頂角θ８及び方向角ψ８を記憶するレ
ジスタである。

レジスタ１０３のデータは座標変換行列計算回路１０４
に供給され、座標変換行列Ｔ？が計算される。方向余弦
計算回路１０５は座標変換行列ＴｂＳ及びスキヤンナ一
座標系での方向余弦丁，とから機体座標系でサンプリン
グ点をみた方向余弦Ｔｂを次式に従つて求める回路であ
る。

→ −ｋ → Ｖ５Ｓ 一方１０６は画像の指定された（，Ｊ）要素がＭＳＳに
よつて走査された時刻ｔ（１，Ｊ）を計算する回路であ
る。

Ｌａｎｄｓａｔから得られる１画像については９サンプ
リング要素に関してアノテーシヨンデータが得られてい
る。したがつて、任意の（１，Ｊ）要素については得ら
れた時経列的なアノテーシヨンデータからその要素が走
査された時刻を内挿によつて求めることができる。１０
７は時刻計算回路１０６で求められた時刻ｔ（１，Ｊ）
に対応する飛行物体の姿勢ロールα、ピツチβ、及びヨ
一γを求めるテーブルである。

テーブル１０７より得られたデータ（α，β，γ）は座
標変換行列計算回路１０８に供給され、（１２），（１
３）式に従つて座標変換ＴＺが計算される。このＴＵ及
び方向余弦計算回路１０５より得られたブｂとは方向余
弦計算回路１０９に供給され、次式に従つて軌道座標系
で地球を見た方向余弦Ｔｂが計算される。ＵＶｌｌＯ は時刻ｔ（１，Ｊ）を用いて飛行物体の 位置ベクトル賃。

、速度ベクトル賃。又は軌道６要素（１，ω，Ｖ，Ω）
を計算する回路である。１１１は軌道６要素計算回路１
１０によつて求められた位置ベクトル賃。

、速度ベクトルＴＣＯ、又は軌道６要素を用いて（１４
）式に従つて座標変換Ｔ１を計算する回路である。１１
２は方向余弦計算回路１０９によつて得られた方向余弦
７。

を、座標変換回路１１１によつて得られた座標変換Ｔｌ
を用いて慣性座標系での方向余弦Ｔｉを計算するととも
に、位置ベクトル′ＴＣＯを慣性座標系の位置ベクトル
貰、に変換する回路である。すなわち、なる計算を実行
する。

レジスタ１１３は暦よシ求められるグリニツジ時角Ｇｈ
ａを収容している。

１１４はレジスタ１１３の内容及び時刻ｔ（１，Ｊ）と
から（１５）式に従つて地球の回転角γ６を計算する回
路である。

１１５は地球の回転角γ を用いて（１６）式ｅに従つ
て座標変換Ｔｑを計算する回路である。

！計算回路１１２より求められた方向余弦ブ，及び位置
ベクトル百ｉは座標変換Ｔ？とともに回路１１６に供給
され、それぞれ地球座標系での方向余弦７ｅ及び位置ベ
クトルπ。

が次式に従つて計算される。Ｃｌｌ 一方、内積計算回路１１７は方向余弦７。

及び位置ベクトルπ。を用いて内積（π０，ブ。）及
二びベクトルの長さ（′ＴＣＯ）２を計算する回路であ
る。またレジスタ１１８は画面をスキヤンしている地点
での地球の半径γを収容している。回路１１６，１１７
及びレジスタ１１８より得られたデータは方向ベクトル
計算回路１１９に供給され（２１）に従つて画像の（１
，Ｊ）要素が地球−リトと交わる点の地球座標系での方
向ベクトルａが計算される。

方向ベクトル計算回路１１９より求め―：トられた方向
ベクトルａは測地座標算出回路１２０に供給され、（７
）式に従つて測地座標の緯度θ及び経度δが計算される
。

以上詳細に説明したように本実施例によれば従来のよう
にＧＣＰを抽出することなく、飛行物体の運動等をモデ
ル化することによつて得られた画像中に生ずる幾何学的
歪を除去することができる。

Ｌａｎｄｓａｔ（７）ＭＳＳより得られたデータについ
ては、本実施例によれば２画素程度の精度で歪修正が可
能であつた〇また本発明によればＧＣＰを用いることに
よつて更に精度を向上させることができる。

第１２図はＧＣＰを用いる場合の本発明の他の実施例を
示す図である。同図に卦いて第２図と同一部分には同一
符号を符しその説明を省略する。第１２図に卦いて、Ｇ
ＣＰよう得られる基準測上フ地座標データは前処理部１
５に供給され、前処理が行なわれた後測地座標計算部１
２に供給される。

前処理部１５は基準測地座標データを用いて走査鏡の走
査特性を推定する。前述のように走査鏡の走査特性は前
述の・・ンドブツクによつて関数ｍ（１）として与えら
れるが、この関数ｍ（１）を基準測地座標データによつ
て推定することによつて画像の幾何学的歪は高精度に補
正することができる。第１３図は前処理部１５の構成を
示す図である。この構成は第１１図に示す測地座標計算
部の構成と同一部分を含み、これらについては同一符号
を付してその説明を省略する。第１３図に卦いて、２０
０はＧＣＰデータのフアイルであり、基準要素（１（Ｋ
），Ｊ（Ｋ））（Ｋ＝１，２，・・・，Ｎｇ）に対応す
る経度δ（Ｋ）及び緯度θ（Ｋ）なるデータを収容して
いる。

まず各要素（１（Ｋ），Ｊ（６）））に対して符号１旧
乃至１２０に示す回路によつて第１１図と同様にして測
地座岬δ（Ｋ）．及びθ（Ｋ）が計算される。次に、こ
の計算された測地座標データとフアイル２００の基準測
地座標データとの経度の差（△δ）が符号２０１で示す
回路で計算される。２０２は回路２０１で求められた経
度の差（Δδ（Ｋ））（Ｋ＝１，２，・・・，Ｎｇ）よ
り走査鏡の非線型性の関数ｍ（１）を計算する回路であ
る。

２０３は関数ｍ（１）を画素単位の関数Ｎ（１）に変換
する回路である。

回路２０３によつて得られたデータは第１１図に示す測
地座標計算部１２の見込み角計算回路１０１へ供給され
る。したがつて、見込み角計算回路１０１はＧＣＰデー
タによつて推定された走査鏡の非線型特性に応じて見込
み角（ψ１，ψ，）を計算することができ、更には方向
余弦？８もより正確な値に補正されることになる。この
ようにＧＣＰデータを用いて、幾何学的歪をすべて走査
鏡の非直線性に卦きかえて補正することによ）、例えば
Ｌａｎｄｓａｔ（７）ＭＳＳによる画像の場合１画素以
内の精度で幾何学的歪の修正を行なうことができた。以
上詳細に説明したように、本発明によれば従来方法のよ
うに画面毎に非常に多くのＧＣＰを抽出する必要が無く
、画面中どこでも補正の精度を一様にかつその精度を向
上させることができる。

また画面がほとんど海である場合、または雲等によつて
地形が遮ぎられた場合のようにＧＣＰの抽出が不可能な
場合でも補正誤差２画素以下の精度で幾何学的歪の補正
を行なうことができる。本発明は上記実施例に限定され
るものではない。上記実施例ではＬａｎｄｓａｔのＭＳ
Ｓによる画像を対象としていたが、衛星以外の航空機に
搭載されたスキヤナ一によつて得られる画像についても
その航空機が位置、姿勢の時間変化を測定する手段を有
していて、画像データと同時にこれらのアノテーシヨン
データが得られる場合にも得られた画像の幾何学的歪を
補正することができる。また第１１図、第１３図に示す
具体的構成についても本発明の主旨を逸脱しない範囲で
種々変形して実施することができることは明らかであり
、これらはデイジタル計算機の内部で実行することもで
きる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の装置を示す図、第２図は本発明の一実施
例を示す図、第３図乃至第１０図は本発明の実施例に卦
ける処理を説明するための図、第１１図は本発明の一実
施例の一具体的構成を示す図、第１２図は本発明の他の
実施例を示す図、第１３図は本発明の他の実施例の一具
体的構成を示す図である。 １１・・・・・・データ入力部、１２・・・・・・測地
座標計算部、１３・・・・・・ＵＴＭ座標変換部、１４
・・・・・・画像出力部。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 飛行物体に搭載されたスキャナにより地表を走査し
   て得られた画像データを入力する手段と、前記画像デー
   タ収集時における前記飛行物体の位置姿勢等を表わすア
   ノテーシヨンデータを入力する手段と、このアノテーシ
   ヨンデータを用いて前記画像データを補正する手段と、
   この手段により補正された画像を出力する手段とを備え
   、前記補正手段は、前記アノテーシヨンデータから前記
   飛行物体の地球中心に対する位置ベクトルを計算する第
   １の手段と、前記アノテーシヨンデータを用いて前記ス
   キャナの地表サンプリング点方向への方向余弦を計算す
   る第２の手段と、第１及び第２の手段によつて得られた
   値から前記サンプリング点の地球中心からみた方向ベク
   トルを計算する手段と、この手段によつて得られた方向
   ベクトルから前記サンプリング点の位置座標データを計
   算する手段とを備えたことを特徴とする画像の幾何学的
   歪補正装置。 ２ 飛行物体に搭載されたスキャナにより地表を走査し
   て得られた画像データを入力する手段と、前記画像デー
   タ収集時における前記飛行物体の位置姿勢等を表わすア
   ノテーシヨンデータを入力する手段と、地表の予じめ得
   られた基準位置座標データを入力する手段と、前記アノ
   テーシヨンデータ及び前記基準位置座標データを用いて
   前記画像データを補正する手段と、この手段により補正
   された画像を出力する手段とを備え、前記補正手段は、
   前記アノテーシヨンデータから前記飛行物体の地球中心
   に対する位置ベクトルを計算する手段と、前記アノテー
   シヨンデータを用いて前記スキャナの地表サンプリング
   点方向への方向余弦を計算する手段と、前記基準位置座
   標データにより前記方向余弦の値を補正する手段とこの
   補正された方向余弦及び前記位置ベクトルとから前記サ
   ンプリング点での位置座標データを計算する手段とを備
   えたことを特徴とする画像の幾何学的歪補正装置。