JPS62108378A - 画像補正方式 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の利用分野〕 本発明は、走査型電子顕ｍ、鏡（以下、ＳＥＭと略す）
や衛星等に搭載のセンサによりｍ像された画像のディジ
タル処理方式に係り、特に撮影対象物の起伏に起因する
観測画像の不等間隔型とセンサ開口特性による観測画像
の劣化等を高精度に同時に補正するのに好適な画像補正
方式に関する。

〔発明の背景〕

まず、従来技術の第１の問題点について述べる。

ＳＥＭ観測画像には、機器振動、電子ビームの走査乱れ
などに起因する形状歪が存在する。更に電子ビームの有
限スポットサイズに起因する画像のボケ歪がある。これ
らの歪については例えば次の文献の３章及び５章に詳細
が解説されている。

「走査型電子顕微鏡の基礎と応用Ｊ日本電子顕微鏡学会
関東支部編、井守出版。

従って、ＳＥＭによる観察、検査の精度を亮ぬるには上
記歪を補正する必要がある。

形状歪は歪をモデル化し、そのモデルによって定まる補
正画像の各点に対応する位置の画像強度を観測画像デー
タをリサンプリングして求めることにより補正すること
ができる。リサンプリングを行うには、観測画像データ
を内挿カーネルにより重み付けしてその総和を算出する
のが一般的である。ここで内挿カーネルは、＊　ｆ１Ｍ
画像データからｆｓ／２（ｆｓはサンプリング周波数）
以上の周波数成分を減衰させるのが目的であり、その減
註。

衰特性の良否は内挿結果中の雑芥の量に結び付くもので
ある。

一方、ボケ歪はセンサの開口による積分効果により生じ
るもので、開口特性を補償するフィルタを用いることに
よりボケの量を減少させることができる。

上記の２種類の処理を各々個別に観測画像に施す場合に
は、その都度観測画像全体へのアクセスが必要となり処
理時間の増加が生じる。これに対し、上記処理をまとめ
て１段とする方式が下記論文により提案されている。

「センサ開口特性を考慮したディジタル画像拡大法」林
　隆也他、第５回リモートセンシングシンポジウム、昭
和５４年１１月２７日。

この方式は内挿と開口補正の効果を合せ持つカーネルを
設計する上で、実空間上で無限に続く関数を有限サンプ
ル長で打切る方法として３次スプライン関数による近似
を使っているが、その周波数特性、従って補正画像の画
質に与える影響を定量的に把握することができない。高
画質の補正画像を得るには所望の周波数特性を持つカー
ネルとする必要があるが、上記従来方式ではこの目的を
達成できないという問題があった。

つぎに、従来技術の第２の問題点について述べる。

人工衛星や航空機に搭載されたセンサによる胡ｉ！＋１
１画像は形状歪を持っている。形状歪は、飛翔体の軌道
、姿勢のゆらぎや地球の大局的な球形状。

センサの光学系２機械系に、電気系による内部歪などに
起因する画像全体に連続的な低周波歪と、地形の局所的
な起伏形状に起因する高周波パララックス歪とに分けら
れる。観測画像を地球の調査。

ｖＪｔ視などに利用するためにはこの形状歪を補正する
必要がある。この補正は一般にディジタル処理により行
われる。

観測画像の歪補正処理の第１の従来技術として、土Ｒ氏
らによる日立評論６２巻３号における「全ディジタル方
式による高精度地球視測ａｊ星画像情報処理技術Ｊと題
する論文があり、これは形状重味の間の幾何学的関係モ
デルを利用して観測画像の各画素に対応する地表点の座
標を求める。次に二の座標にもとづいて、補正済画僅と
して、所定の地図投影法に従う画像の各画素に対応する
観測画像の強度をリサンプリング処理により求める。

ここでリサンプリング処理は等間隔と見なせる観測画像
データに対し施すので、リサンプリングの補間関数の選
択としてはニアレストネイバ法、キュービックコンポル
ージョン法などが可能である。

この方法により低周波歪が補正できるのでランドサット
衛星のマルチスペクトルスキャナなどのセンサによる観
測画像（地表分解能８０ｍ）に有効に適用できる。

しかるにスポット衛星のＨＲＶ（ハイレゾル−ションビ
ジブル）センサは地表で１０ｍないし２０ｍという高い
分Ｎ能を持ち地表の起伏による高周波パララックス歪が
観測画像に顕著になる。

観測画像の利用目的によってはこの高周波歪を補正する
必要が生ずる場合がある。このための歪補正の第２の従
来技術として本発明者らによる先願（特開昭５９−２０
０３７０号）がある。この技術では地球を滑らかな曲面
ではなく、起伏を持つ形状としてモデル化する。通常は
地表の数１０ｍないしＬｏｏｍ程度の間隔の点について
標高を与えたモデルすなわちＤ　Ｔ　Ｍ　（Ｄｉｇｉｔ
ａｌ　Ｔｅｒｒａｉｎ　Ｍｏｄｅｌ）を用いる。そして
上述の第１の技術と同様に衛星。

センサ、地球の幾何学的関係から観測画像の各画素に対
応する地表点の座標を求める。ここで第１の従来技術で
は地球を回転楕円体でモデル化しているので１１！１１
測画像の画素に対応する地表点は局所的に等間隔に分布
する。そのためニアレストネイバ法、キュービックコン
ポルージョン法などのリサンプリング法が適用できた。

しかるに第２の従来技術のごとく厳密なモデルに従えば
、観測画像の各画素に対応する地表点の分布は不等間隔
となる。そこで、この不等間隔に応じたリサンプリング
を行う、これによりバララックス歪も補正できる。

一方、観測画像はセンサの開口特性によるボケの影響を
受は画質が劣化している。これに対し一般にセンサの開
口特性が既知であればそれを利用して観測画像の劣化を
補正することが可能である。

与えられた開口特性から補正用フィルタを設計し得られ
るフィルタのカーネル関数と観測画像とを畳み込み積分
すればよい。そこでａｍｇ画像からりモートセンシング
の各利用目的に供する高精度画像を得るために、観測画
像に対しまず開口補正をほどこした後さらに形状歪補正
をほどこすことが考えられる。しかるにこの方法では開
口補正と歪補正のリサンプリングとで２回の畳み込み積
分が必要となり演算処理量が増大するという問題がある
。これに対し２つの畳み込み積分のカーネルを合成した
カーネルを用意し、１回の畳み込み積分で開口補正と歪
補正を同時に行うことが考えられる。しかるに第２の従
来技術では、対象地表の起伏状態と、センサからの視線
の角度を考慮して求めた地表での観測画像の画素対応点
分布にもとづいて補正を行う。このとき地表でのセンサ
開口特性分布は、地表の起伏と視線の角度に依存して画
素ごとに変化する。そのため観測画像全体に共通した開
口補正カーネルを設けることができず、歪補正と開口補
正とを同時に行うことが困難であるという問題があった
。

〔発明の目的〕

本発明の第１の目的は上記従来技術の間厘点を解決し、
開口補正と内挿を同時に行うためのカーネルとして所望
の周波数特性を持つものを設計する方式を提供すること
にある。

また、本発明の第２の目的は対象地形の起伏により高周
波な形状歪を生じた１１１２Ｉｌ！１画像に対し高精度
な形状歪とセンサ開口特性による劣化の補正を同時に実
現する方式を提供することにある。

〔発明の概要〕

上記第１の目的を達成するため１本発明は、センサによ
る観測画像の形状歪を算出する手段と該歪にもとづいて
リサンプリング処理により観測画像の歪を補正する手段
とよりなる画像処理装置において、内挿、リサンプリン
グ処理用内挿カーネルとしてセンサ開口特性を補償する
フィルタと画像のサンプリング周波数の１／２以上の周
波数成分を減衰させるためのフィルタとフィルタを削減
する窓関数とを合成した単一の関数を用いることに特徴
がある。

また、上記第２の目的を達成するため本発明は、歪を持
つ観測画像データを格納するファイルと該データの歪補
正処理を行う処理装置と補正済画像データを格納するフ
ァイルより成る画像処理システムにおいて、観測画像を
得たセンサを搭載した移動体の軌道・姿勢データとセン
サの構造モデルと観測対象の起伏形状モデルから所定の
地図投影法に従う観測画像の各画素点に対応する観８１
り画像の画素位置を算出する機能と、センサの開口特性
にもとづいて観測画像データとの畳み込み積分によりセ
ンサ開口特性を補償するためのカーネル関数を算出する
機能と、上記観測画像の画素位置情報とカーネル関数を
用いてＸ　８１１１画像のリサンプリング処理を行う機
能とを処理装置に備えた点に特徴がある。

〔発明の実施例〕

以下、第１の目的に関連した本発明の一実施例を図を用
いて説明する。第１図に本発明による画像補正装置の全
体構成図を示す、センサ１１により電気信号に変換され
た画像はＡ／Ｄ変換器１２によりディジタル化された１
１３１　ＨＴＱ画像バッファ１３に格納される。処理装
置１４では、Ｅ側画像バッファ１３より画像データを読
み出し、これに対しセンサ開口特性の補正処理及び画像
幾何学歪補正処理を施し結果を表示袋＠１５に表示ある
いは補正画像バッファ１６に格納する。

第２図は処理装置１４の内部構成を示すものである。歪
補正量算出部２１においｒ　Ｉ　８１１１画像の幾何歪
量が基準幾何パターン２４及び観測画像バッファ１３の
内容を用いて算出される。この時の歪補正量の算出手順
を第３図を用いて次に説明する。

（１）　ｍ副画像３１から補正画像３２への幾何学的対
応を表わす写像ψを求める。写像では構造が既知のテス
ト試料たとえば格子をＳＥＭで撮影して得た観測画像と
テスト試料の幾何構造を記録した基準幾何パターン２４
との間の対応点を用い、次の１，２式の高次多項式で定
まる写像の係数ａｌＪ、ｂ□を最小二乗法によれ決定す
ることにより求めることができる。

ｘ＝”、：、　’、４．ｃ＋＋ａｕ’−”　ｖ’−”　
　　　（１）ｙ＝：’Ｘ、、　　ＸＴｏ＋Ｊｕ’−’　
　Ｖ’−”　　　　　　　　　（２）（ｕ、ｖ）：観測
画像座標系 （ｘ、ｙ）：補正画像座標系 （２）補正画像上の任意の画素位置（ｘ、ｙ）に対応す
る観測画像上の点（ｕ、ｖ）を写像ψの逆写像ｙ−１に
より求める。逆写像ｙ−１は写像ψの繰返し収束計算に
より求める。

このようにして求まった観測画像上の点（ｕ＋Ｖ）は、
リサンプラー２２へ供給され、観測画像の内挿位置を定
める。リサンプラー２２は内挿位置（ｕ、ｖ）における
観測画像の強度を、カーネル２３を用いた内挿演算によ
り求める。この結果を補正画像上の位＠（ｘ、ｙ）に格
納することにより補正画像を得ることができる。

次にカーネル２３の求め方を第４図を用いて説明する。

まず、センサのＰ　Ｓ　Ｆ　（Ｐｏｉｎｔ　５ｐｒｅａ
ｄ　Ｆｕｎｃｔｉｏｎ）データ４５を用い、開口補正フ
ィルタ係数算出処理４１を行う。このためには例えばチ
ュー・マクギレン（Ｃｈｕ−阿ｃＧｉｌｌｅｍ）による
ＰＳＦ幅最小化方式などを用いることができる。本方式
について。

ｒ点像波がり関数の白領域における１−０重みづけにも
とづく画像修復フィルタＪ、音響音声信号処理に関する
ＩＥＥＥ論文集、２７巻、第５号（”ＩｍａｇｅＲＣｓ
ｔｏｒａｔｉｏｎ　Ｆｉｌｔｅｒｓ　Ｂａ５ｅｃｌ　ｏ
ｎ　ａ　１−ＯＷｅｉｇｈｔｉｎｇｏｖｅｒ　ｔｈｅ　
Ｄｏ＋ｎａｉｎ　ｏｆ　５ｕｐｐｏｒｔ、　ｏｆ　ｔｈ
ｅ　ＰＳＦ”ＩＥＥＥＴｒａｎｓａｃｔｉｏｎ　ｏｎ　
ＡＳＳＰ　ｖｏｌ　２７．Ｎｎ５）に詳述されている。

このフィルタ係数をｈ＾（ｎＡｕ、ｍΔＶ）とする。こ
こでΔＵ、ΔＶは＃２′ａｒｆｊ像のｕ、ｖ方向のそれ
ぞれサンプリング間隔を示す。

次に内挿用低域通過フィルタ係数算出処理４２を実行す
る。このフィルタの役割りは、ディジタルデータが本来
的に持っている周期ｉｓの周期的周波数スペクトルのう
ち、ｆｓ／２．以内の周波数成分を抽出することである
。さて、従来の画像幾何歪補正では、このためにｓｉｎ
　Ｃ関数を３次スプライン関数で近似したキュービック
コンボリューション関数（以下ＣＣ関数と略記）が最も
一般的に使われている。このＣＣ関数の）ｆ６波数特性
は、ｆｓの整数倍周波数を中心として極めて狭い減衰極
を持っているが、それ以外のＪ、１波数での減衰特性は
良くない。従って内挿の対象となる画像のエネルギーが
通常の場合のように０周波数を中心として低周波域に集
中しているものに対しては、このＣＣ関数は有効である
が１本発明のように、観測画像に開口補正を施して、画
像のボケを減少させた画像ではそのエネルギーが高域周
波数にまで拡がるため、従来のＣＣ関数による内挿では
、高周波雑音によるｌ＃質の劣化をきたす。以上の考察
にもとづき、本発明では、内挿用低域通過フィルタとし
て、ｆｓ／２以上の広範囲の周波数帯域にわたり良好な
硯１．衰特性を持っＦ　Ｉ　Ｒ（ＦｉｎｉｔｅＩｉ＋ｐ
ｕｌｓｅ　Ｒｅ５ｐｏｎｓｅ）　フィルタを用いる。こ
のフィルタ係数の算出には例えば［Ｉ＆適有限インパル
ス応答線形位相ディジタルフィルタを設計するためのコ
ンピュータプログラムコマクレラン他ｔ、　ＩＥＥＥ。

ＡＵ−２１号（“Ａ　Ｃａｍｐｕｔｃｒ　Ｐｒｏｇｒａ
ｍ　ｆｏｒ　ＤｅｓｉｇｎｉｎｇＯｐｔｉｍａｌ　ＦＩ
ＲＬｉｎｅａｒ　Ｐｈａｓｅ　Ｄｉｇｉｔａｌ　Ｆｉｌ
ｔｅｒ”ＭｃＣｌｅｌｌａｎ　ｅｔ　ａｌ、ＩＥＵ！、
Ｅ　ＡＵ−２１）に説明されている汎用のＦＩＲフィル
タ設第１プログラムを用いることができ、設計パラメー
タの設定により所望の周波数特性を得ろことができる。

但し、最小の内挿間隔をΔｕ　／　Ｌとした場合、ｆＳ
　−Ｌを内挿フィルタのサンプリング周波数と考え、こ
の中で１ｓ７２以上を減衰させるような周波数特性とな
るように設計パラメータを設定することが必要である。

求めた低域通過フィルタ係数をｈｒ　（ｎ’　ΔＵ／Ｌ
　、　ｍ’　　Δｖ／Ｌ）とする。

次に、フィルタ係数コンボリューション演算処理４３を
実施する。ここでは、ｈ＾（ｎΔＵ。

ｍΔＶ）とｈｒ　（ｎ’Δｕ／Ｌ、ｍ’Δｖ　／　Ｌ　
）とのコンボリューションを求めることにより、２組の
フィルタ係数を１組の内挿カーネルに合成する。

この時雨フィルタのサンプリング間隔が異なるため、ｈ
ｒ　（ｎΔｕ、ｍΔＶ）のサンプ点間にＬ−を個の０″
を挿入したと見なしてコンボリューション計算を行う。

最後に窓関数乗算処理４４を行い、合成された内挿カー
ネルの長さを必要に応じて削減をする。

窓関数としては通常のハニング窓などを使うことができ
る。

以上の処理により生成された単一の内挿カーネルはカー
ネル２３の記憶媒体に格納される。

以上の実施例によれば所望の周波数特性を持つカーネル
を設計できる効果がある。

つぎに、第２の目的に関連した本発明の一実施例を図を
用いて詳細に説明する。

第５図は本発明による画像歪の補正方式の全体構成を示
す図である。写像算出処理装！ｉ￥５１は衛星からのテ
レメトリデータあるいは地上における衛星の追跡観測に
より得られる軌道・姿勢データ５２とＤＴＭ５３を入力
として、所望の地図投影法に従う補正法画像の各画素点
についてそれに対応する観測画像の画素座標を算出する
。カーネル関数算出処理袋ｆｉ５４はセンサの開口特性
５５にもとづいて観８１哩画像の形状歪補正のための補
間と開口補正とを同時に行うために用いる畳み込み積分
用カーネル関数を算出する。リサンプリング処理装置５
６は写像算出処理装置５１の出力として与えられた画素
座標についてカーネル関数算出処理袋［５４の出力とし
て与えられたカーネル関数を用いて、ＩｊＨｌｌｌＪ画
像データ５７に対してリサンプリング処理を施し、補正
法画像の着目した画素の強度を求めこれを補正法画像デ
ータ５８として出力する。以上の処理のうちカーネル関
数算出処理装置５４の処理は与えら九たセンサについて
あらかじめ一度行えばよい、写像算出処理装［５１とリ
サンプリング処理袋［５６の処理は、補正法画像の各画
素について繰り返す。以下、各処理装置の処理内容を詳
述する。

写像算出処理装置５１の処理内容を第６図にもとづき説
明する。第６図はｖｆｔ測の幾何学的モデルを説明する
ための図である。センサの構造モデルを用いて観測画像
の着目した画素に対応する観測時刻と、センサから見た
該画素に対応する視線ベクトルが得られる。一方、衛星
の軌道データから地球固定座標系６０における当該時刻
の衛星６１の位置が得られる。さらに衛星の姿勢データ
から求まる当該時刻の衛星の姿勢角と上記視線ベクトル
と衛星位置情報とから、着目画素に対応する視線６２の
座標系６０における位置が得られる。一方、ＤＴＭから
地表の起伏形状６３が与えられるので、これと視線６２
との交点として画素に対応する地表点６４の位置が求ま
る。それから所定の地図投影法に従い対応する補正法画
像の画素座標を算出する。

第７図は上述の幾何学的モデルを用いた演算により求ま
る、観測画像と補正法画像の対応関係を示す図である。

ＨｆＩｌｌｌ　ＷＩ像の画素の配列の成す格子７３０を
考える。格子の間隔はセンサ面上の相対的な画素間隔を
示すものとする。ＣＣＤのリニアアレイセンサでは走査
方向に検出器が等間隔に並んでいるとみなせるので格子
７３０の横方向は等間隔になる。また、ランドサット衛
星搭載のマルチスペクトルスキャナに代表される鏡を用
いた走査型センサでも検出器の出力信号を一定の時間間
隔でサンプリングして画素値を得るのでこれも横方向に
等間隔に並ぶ。一方、格子７３０の縦方向の間隔はマル
チスペクトルスキャナのごとく複数検出器による同時並
行走査を行う場合には等間隔とみなせる。１列のＣＣＤ
リニアアレイセンサの場合や上記の並列走査の連続する
２回の走査の間隔は衛星の飛行速度に依存するが、通常
衛星の速度変動は小さいのでこれも等間隔とみなすこと
ができる。さて観測画像の格子７３０の各点の画素につ
いて第６図に示す幾何学的モデルに従い補正法画像空間
に写像して得られる格子７３１は地表の起伏の影響を受
けて図のごとく局所的に不等間隔となる。一方補正済画
像としては等間隔の格子７３２の各点の画素値を必要と
する。そこで、上記処理装置５１ではこの格子７３２の
各点に対応するｌｅｔ　８１１１画像上の位置を算出す
る。補正法画像の代表格子点７３３（Ｐ）を例に対応点
７３４（Ｑ）を求める方法を第８図を参照して以下に述
べる。

補正法画像空間で着目した点Ｐを囲む格子７３１の４角
形７３５の頂点である４点ＣＩ、Ｃｚ。

Ｃ８，Ｃ４を抽出する。このとき求める観測画像空間の
点Ｑは、Ｃ１，Ｃｚ＋　Ｃａ＋　Ｃ４に対応する格子７
３０の４点Ｒ１，Ｒ１Ｒａｎ　Ｒａが作る４角形７３６
の中にある。いま補正法画像の座標系７３７を（ｘ、ｙ
）　、観測画像の座標系７３８を（ｕ、ｖ）とし１局所
的に（ｘ、ｙ）から（ｕｎＶ）への写像を７フイン変換 で近似する。ここに係数Ｇは２×２行列、また−Ｓ−は
２×１ベクトルである。このとき第９図に示すアルゴリ
ズムにより点Ｐに対応する点Ｑの座標が求められる。

以下、第９図の処理手順を説明する。

ステップ９０：ｉを１とする。

ステップ９１：Ｐの近傍で観測画像上の位置が既知の３
点を選ぶ。ｉ＝１のときはＣｔ　”　Ｃ４のうち上へ近
い３点を選ぶ。ｉ≧２のときは後述のステップ９４で求
まったＰ＋−ｔに対し、Ｐｉ−ｚを求めるのに使った３
点のうち最もＰに遠いものを捨て代りにＰｌ−１を加え
た３点を選ぶ。

ステップ９２：上記３点の座標値から（３）式のアフィ
ン変換の係数Ｇ、旦を求める。

ステラフ９３：上記係数を用いてＰｔ１ｌ−観測画像空
間に写像して点Ｑ１　を求める。

ステップ９４：Ｑ、　を第６図の幾何学モデルに従い補
正法画像空間に写像して点Ｐ１を求める。

ステップ９５：Ｐ＋　とＰの距離を求め、これが十分小
さい閾値より小さいか判定する。もし小さくなればＱ、
を所望のＱとする。もし小さくなければステップ９６で
ｉに１を加算し、ステップ９１から上記手順を繰返す。

以上のアルゴリズムにより処理装置５１は補正法画像の
各画素に対応する点を求めることができる。

次に、処理装置５４の処理内容を説明する。開側対象で
ある地表の放射強度分布をＦ　（ｘ）とし、センサの開
口特性Ｐ　Ｓ　Ｆ　（Ｐｏｉｎｔ　５ｐｒｅａｄ　Ｆｕ
ｎｃｔｉｏｎ）をＨ（ｘ）とする。ここにＸは距離座標
とする。

このとき１１３１測データの強度分布Ｇ　（ｘ）はＧ　
　（ｘ）　　＝Ｈ（ｘ）　　申　Ｆ　　（Ｘ）　　　　
　　　　（４）と表わせる。但し傘は畳み込み積分を表
わす。そこでＧ　（ｘ）からＦ　（ｘ）を推定するには
Ｆ　（ｘ）　＝Ｋ　（Ｘ）　　傘Ｇ　（Ｘ）　　　　　
（５）なる処理を施こせばよい。ここにカーネルＫ　（
ｘ）は、Ｈ−’（ｘ）を近似するもので例えばウイーナ
フィルタの方法により求めることができる。このカーネ
ルを用いることにより開口特性の補正と歪補正のための
補間を同時に行うことができる６与えられたセンサの横
方向、縦方向の開口特性に応じて上記方法によりカーネ
ルを別に用意する。またＸの連続関数ではなく微小間隔
、例えば１／１６画素でサンプリングした値を補間用重
み係数として蓄えておけばよい。

最後に処理装置５６の処理内容を説明する。第１０図の
ごとく着目したｎ１測画他の点７３４（Ｑ）の周囲の所
定数の格子点７３０の画素強度から点Ｑの強度を補間す
る。この補間は通常縦・横に分けて２段階の処理として
行われる。（３）式を間数的に表わすと、 ｚ という積和の形に表わせる。まず横方向に格子７３０の
強度Ｇ　（ｉ）から各走査線についてＱの座標（ｕｔ　
υ）のうちＵに対応する点１６０の強度を６式により求
めろ。ここにカーネルには処理装置５４で作られた横方
向のカーネルを用いる。

次に各走査線上の点１６０の強度から６式によりＶに対
応する点の強度を求める。ここにカーネルには処理袋［
５４で作られた縦方向のカーネルを用いる。こうして得
られた強度が所望の点Ｑの強度である。これを補正法画
像の点Ｐの強度とすればよい。なおこのとき、センサの
感度特性に従って濃淡歪の補正を同時に行ってもよい。

例えば強度Ｆを Ｆ’　＝ａＦ＋ｂ　　　　　　　　　　（７）という式
で補正する。ここにａ、ｂは感度特性からあらかじめ求
めた補正係数である。

以上により画像の歪補正が達成できる。

〔発明の効果〕

本発明によればセンサ開口特性によるボケと形状歪を持
つｔｉＲ測画像画像正できるので画像解析利用に有用な
高精度画像を生成でき効果がある。

なお、本方式はＳＥＭに限らず一般のセンサによるｌＢ
！測画像画像適用可能なことはもちろんである。

さらに、本発明によれば対象物の起伏形状のために高周
波不等間隔歪を生じた観測画像に対し、センサ開口特性
による画像の劣化の補正と歪補正を同時に行うことがで
きるので、衛星、航空機等に搭載された高分解能センサ
による観測画像から画像解析利用のための高精度画像を
生成できるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による画像補正装置の第１の実施例の全
体構成図、第２図は処理装置の内部の構成図、第３図は
幾何歪補正の手順を示す模式図、第４図は内挿カーネル
算出の処理手順を示すフローチャート、第５図は本発明
による画像補正装置の第２の実施例の全体図構成図、第
６図は８３！測の幾何学的モデルを示す図、第７図はｔ
ｐＡ測画像画補正法画像の対応関係を示す図、第８図は
上記両画像の対応点検探索の原理を説明する図、第９図
は対応点検探索の処理手順を示すフローチャート、第１
０図はリサンプリング処理を説明する図である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、センサによる観測画像の形状歪を算出する手段と該
   歪にもとづいてリサンプリング処理により観測画像の歪
   を補正する手段とよりなる画像処理装置において、リサ
   ンプリング処理用内挿カーネルとしてセンサ開口特性を
   補償するフィルタと画像のサンプリング周波数の１／２
   以上の周波数成分を減衰させるためのフィルタとフィル
   タ長を削減する窓関数とを合成した単一の関数を用いる
   ことを特徴とする画像補正方式。 ２、歪を持つ観測画像データを格納するファイルと該デ
   ータの歪補正処理を行う処理装置と補正済画像データを
   格納するファイルより成る画像処理装置において、観測
   画像を得たセンサを搭載した移動体の軌道・姿勢データ
   とセンサの構造モデルと観測対象の起伏形状モデルから
   所定の地図投影法に従う観測画像の各画素点に対応する
   観測画像の画素位置を算出する処理と、センサの開口特
   性にもとづいて観測画像データとの畳み込み積分により
   センサ開口特性を補償するためのカーネル関数を算出す
   る処理と、上記観測画像の画素位置情報とカーネル関数
   を用いて観測画像のリサンプリング処理とにより歪補正
   をおこなうことを特徴とする画像補正方式。