TW202431203A - 高速超解析度畫像立體視覺化處理系統及高速超解析度畫像立體視覺化處理程式 - Google Patents
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Abstract
得到一種具有能夠以詳細之解析度而高速地得到凹凸之畫像的高速處理功能之超解析度立體視覺化畫像處理系統。係具備有基盤地圖用資料庫(110)、和區域定義部(112)、和超解析度用柵格化處理部(135)、和移動平均部(134)、和平面直角座標轉換部(145)、和超解析度畫像產生部(151)、和X方向調整部(152)、和顯示處理部(150),針對藉由微細之正方形之超解析度微細網目(mbi)群所定義的超解析度化正方形網目之每一者,而進行內插插補處理,並在對於該超解析度化正方形網目(Mbi)之各個的超解析度微細網目(mbi)的內插插補後標高值(zri)而施加了特定次數之移動平均化處理之後,產生平面直角超解析度化網目(Mdi)並產生正方形調整後超解析度化網目(Mei)。之後,產生超解析度畫像。
Description
本發明,係有關於高速超解析度畫像立體視覺化處理系統。
近年來,日本國土地理院(以下,稱作地理院)係在網際網路上公開有數位標高模型(DEM:Digital Elevation Model)。
使用此種DEM,近年來,係公開有基於專利文獻1所致之紅色立體地圖。
紅色立體地圖之概要,係使用5mDEM(Digital Elevation Model)來求取出傾斜度和地上開放度、地下開放度,並根據地上開放度與地下開放度、傾斜度來求取出峰谷度(亦稱作浮沈度),再對於傾斜度分配紅色的彩度,並對於峰谷度分配亮度,而進行合成以產生之。
然而,紅色立體地圖,由於係身為柵格畫像,因此,在想要更為詳細地觀察地形之凹凸而作了擴大的情況時,係會產生有鋸齒(鋸齒邊)。
亦即是,就算是在地理院地圖上重疊紅色立體地圖,並作了擴大,也只會成為看到鋸齒(鋸齒邊),因此畫像係並不清晰。
係揭示有用以解決此問題之專利(專利文獻2:超解析度立體視覺化處理系統)。
專利文獻2之超解析度立體視覺化處理系統,係將數值標高模型之特定區域(例如,1km×1km)之緯度經度之網目群以平面直角座標而作定義(依存於場所,係會成為平行四邊形、在縱方向上為長之梯形或長方形)。
之後,求取出將此平面直角座標之網目群之各者的X方向之邊均等地分割為奇數(不包含1)的分割距離。
之後,將對應於特定區域(例如,1km×1km)之區域的二維平面(X-Y)以前述分割距離來作分割而在二維平面(X-Y)中定義出分割距離之尺寸的超解析度微細網目(約55cm)。
之後,在二維平面(X-Y)中定義出平面直角座標之網目群(5m×5m),並求取出將前述超解析度微細網目(約55cm)之標高值作了插補之插補後標高值(9分割之例),而將此尺寸之格子設為平滑用格子,並產生由將此平滑用格子於縱橫方向而以前述奇數之個數來作了配列的平滑用格子群所構成之正方形之移動平均濾波器(平滑網目(5m×5m))。
之後,對於被定義於二維平面(X-Y)中之前述超解析度微細網目(約55cm)依序作指定,並針對此被作了指定的超解析度微細網目之每一者,而將正方形之移動平均濾波器(平滑網目(5m×5m))之中央之平滑用格子制定於該超解析度微細網目處並在前述二維平面(X-Y)處定義移動平均濾波器(平滑網目(5m×5m))。
之後,求取出基於在此移動平均濾波器(平滑網目(5m×5m))處的超解析度微細網目群之插補後標高值群來作了平滑的平滑後標高值,並且將此平滑後標高值分配至前述所指定了的超解析度微細網目處。
之後,在每次對於前述二維平面(X-Y)之超解析度微細網目而分配前述平滑後標高值時,將此超解析度微細網目作為注目點,並針對此注目點之每一者,而藉由對應於前述分割距離之超解析度微細網目數來定義從此注目點起之考慮距離,並且求取出在此超解析度微細網目數內之浮沈度,並進行將此浮沈度作階調顯示(例如,紅色系之顏色)之紅色立體化視覺處理。
[先前技術文獻]
[專利文獻]
[專利文獻1]日本專利第3670274號公報
[專利文獻2]日本專利第6692984號公報
[發明所欲解決的課題]
然而,專利文獻2之超解析度視覺化處理系統,係在將藉由緯度經度所定義的5mDEM(正方形之網目)轉換為平面直角座標之後(成為梯形、長方形等),對於此藉由平面直角座標所作了定義的網目,而進行TIN雙線性插補,之後,藉由正方形之移動平均(平滑)濾波器來進行移動平均化,而進行平滑處理,並進行紅色立體畫像產生處理。
亦即是,係將藉由緯度經度所定義的正方形網目(DEM)轉換為平面直角座標(成為梯形、長方形等),並對於此梯形、長方形等之網目施加正方形之移動平均濾波器。
為了將緯度經度座標轉換為平面直角座標,係成為需要複雜之計算。另外,先前技術之超解析度視覺化處理系統,係在最初而將緯度經度之例如5mDEM轉換為平面直角座標,之後,進行內插插補(TIN雙線性插補),並進行移動平均處理,而得到超解析度畫像。
因此,由於係會出現誤差,故而,結果而言,在直到得到超解析度畫像為止,係會耗費時間(處理速度為慢)。特別是若是區域變得越大,則會越耗費時間。
本發明,係為有鑑於以上之問題所進行者,其目的,係在於得到一種具有能夠以詳細之解析度而高速地得到凹凸之畫像的高速處理功能之超解析度立體視覺化畫像處理系統。
[用以解決課題之手段]
本發明之高速超解析度畫像立體視覺化處理系統,係具備有:(A)針對數值標高模型之特定區域之各正方形網目群的每一者,而分別得到將此正方形網目藉由微細之正方形之超解析度微細網目群所作了定義的超解析度化正方形網目之手段;和
(B)針對各前述超解析度化正方形網目的每一者,而進行內插插補處理,而對於該超解析度化正方形網目之各個的超解析度微細網目分配內插插補後標高值之手段;和
(C)針對各前述超解析度化正方形網目的每一者,而對於各個的超解析度微細網目施加特定次數之移動平均化處理,而將前述內插插補後標高值更新為平滑處理後標高值之手段;和
(D)產生將前述(C)手段之後之超解析度化正方形網目藉由平面直角座標來作了定義的平面直角超解析度化網目之手段;和
(E)基於前述平面直角超解析度化網目之平面直角超解析度微細網目來產生正方形超解析度立體視覺畫像之手段。
[發明的效果]
如同上述一般,若依據本發明,則係能夠高速地得到超解析度畫像。又,就算是將使用有DEM的超解析度畫像作了擴大,也成為不會看到鋸齒(鋸齒邊),並且能夠以詳細的解析度來使凹凸被立體性地觀察到。又,係並不會產生格子狀之假影(artifact)。
在以下所示之本實施形態,係為對於用以將發明之技術性思想(構造、配置)具體化的裝置和方法作例示者,本發明之技術性思想,係並不被特定為下述之例示。本發明之技術性思想,在申請專利範圍中所記載的事項之範圍內,係可施加各種之變更。又,請注意到,圖面,係為作示意性展示者,裝置或系統之構成等,係會有與實物相異的情況。
在本實施形態中,係針對以身為地理院之5mDEM(A:A係代表雷射)的數值標高模型之基盤地圖(以下,稱作5mDEM基盤地圖Fa)作為其中一例而高速地得到超解析度立體視覺化畫像Ki的過程來作說明(另外,係亦可為10mDEM、20mDEM、50mDEM或者是1mDEM)。
超解析度立體視覺化畫像Ki(亦稱作超解析度紅色立體地圖),係亦會依存於作為對象之區域、季節等而有所相異(藍、綠、黃綠等),但是,在本實施形態中,係使用紅色系(紅、紫、朱色、橙、黃色、綠色等)的顏色來作說明。另外,在海、湖、河川等的情況時,較理想,係使用藍色系、茶色系綠色系。
<實施形態1>
針對本實施形態1之概要作說明。
(1)將國土地理院之基盤地圖(DEM:數值標高模型)之5mDEM(等緯度經度之0.2秒:亦稱作5mDEM網目)的點之間,進行9等分(奇數,不包含1)之超取樣(超解析度化)(點數量係成為81倍(超解析度微細網目係為8×8=64個))。
之後,藉由雙線性插補,來求取出超解析度微細網目(正方形)之內插插補後標高值。
(2)接著,針對所有的超解析度微細網目,而求取出9×9(超解析度微細網目係為8×8=64個)的Box average(2維性之移動平均處理),藉由此來使其成為平滑。此操作,係因應於需要而作複數次之反覆進行(較理想,係直到鋸齒感成為消失為止)。
之後,(3)投影轉換至平面直角座標系,並對於X方向進行調整而作成超解析度紅色立體地圖。另外,開放度考慮距離,係以會成為與初始之一般性的5mDEM網目相同的方式來進行調整。
又,DEM(數值地形模型,Digital Elevation Model),係對於網目而分配有緯度、經度、標高等而有所定義,但是,在本實施形態中,係單純稱作網目,並將被作了分割後的微細網目(亦稱作微細格子)稱作超解析度微細網目。
另外,所謂「以奇數來進行超取樣(微細化)」之意義,係會依存於代表點之設定方式而導致其之定義有所相異。
例如,當對於網目之其中一個角而分配代表點的情況時,係包含有2點間(緯度方向、經度方向)之點地而進行奇數分割。
又,在以網目之中央作為代表點的情況時,係以會使超解析度微細網目之個數成為奇數的方式來進行分割。主要針對對於網目之其中一個角而分配代表點的情況進行說明。
圖1,係為對於本實施形態1之高速超解析度畫像立體視覺化處理系統的概要作說明之流程圖。高速超解析度畫像立體視覺化處理系統,係亦稱作附有高速處理功能之超解析度畫像立體視覺化處理系統。
如同在圖1中所示一般,將被記憶在記憶體中之國土地理院之以緯度經度所作了定義的基盤地圖(5mDEM(A))抽出(S10)。
5mDEM(正方形),係為數值標高模型,而將地表面區劃為5m(具體而言,5.5×10
-5:5.5E-5)之等間隔的正方形之網目(框),並在各個的正方形之中心處使其具有標高值(Z)等之資料。
之後,指定任意之區域Ei(例如,1km×1km)(S20),並將此區域Ei內,維持為緯度經度之狀態地來藉由正方形之超解析度微細網目mbi而作定義,並對於各個的超解析度微細網目mbi而進行分配由雙線性插補所致之標高值的微細柵格化處理(S30)。
此微細柵格化處理,係為了得到將5mDEM網目內作了偶數個的分割之超解析度微細網目mbi群,而以亦包含有此5mDEM網目之角之2點(緯度方向、經度方向)地來作9分割之分割點數量DKi(3×3、5×5、7×7或者是9×9:亦稱作分割點數量)而進行分割(維持為緯度經度之狀態地而進行求取)。
將藉由此分割點數量DKi所分割後的寬幅,稱作分割寬幅da,例如,當9×9的情況時,在緯度經度下係為0.02秒,在距離下係相當於0.55555m(係亦稱作約60cm)。維持為緯度經度之狀態地而進行求取。
之後,從區域Ei之基準點(例如,區域Ei之原點或者是角)起而依序定義出5mDEM之大小之網目(以下,稱作超解析度化正方形網目Mbi)。
之後,對於此些之超解析度化正方形網目Mbi之4角,分配基盤地圖(5mDEM(A))之緯度、經度、標高值等之資料(以下,係總稱為5mDEM點Mpij)。以右上之角作為代表值(亦可為網目之中央)來進行說明。
之後,針對各超解析度化正方形網目Mbi的每一者,而對於此超解析度化正方形網目Mbi之各個的超解析度微細網目mbi,來使用5mDEM點Mpij而藉由雙線性插補(亦稱作內插插補)來求取出該超解析度微細網目mbi之標高值、緯度、經度(以下,係稱作超解析度微細網目點Pij)並作分配。標高值,係稱作內插插補後標高值zri。
之後,對於此些之超解析度微細網目mbi而進行「基於內插插補後標高值zri而進行顏色附加」之柵格顏色附加處理(S40)。在本實施形態中,係將使超解析度微細網目mbi被作了顏色附加後的畫像,亦稱作微細柵格畫像mgi。
之後,針對各超解析度微細網目mbi(微細柵格畫像mgi)之每一者,而分別進行針對超解析度微細網目點Pij之內插插補後標高值zri(zr1、zr2、・・・)之移動平均(S50)。
此移動平均,係施加藉由分割點數量DKi(3×3、5×5、7×7或者是9×9)所被定義出的移動平均網目Fmi(亦稱作移動平均化濾波器)地而進行(Box Average)。
將「將此移動平均化後之標高值作為平滑處理後標高值zhi而作了指定的超解析度微細網目mbi(微細柵格畫像mgi)之超解析度微細網目點Pij的內插插補後標高值zri」更新為此平滑處理後標高值zhi(稱作超解析度用平滑處理)。
之後,若是對於區域Ei之所有的超解析度微細網目mbi(微細柵格畫像mgi)而施加有移動平均處理,則將此些之組作為移動平均後微細柵格畫像GHi來顯示於畫面上(S60)。詳細內容係於後再述。
之後,作業員,係判斷畫面之移動平均後微細柵格畫像GHi是否有成為平滑(暈映是否為適當),當並未成為平滑的情況時,係輸入再度進行超解析度用平滑處理之指令,並再度進行步驟S50之處理。
又,當判定為係為平滑的情況時,係進行平面直角轉換處理而進行再取樣(resampling)(S90),並在對於X方向進行調整而設為正方形之後,進行再取樣而進行超解析度紅色立體畫像產生處理(S100),並顯示在畫面上(S110)。
亦即是,作為初期之處理,係針對藉由緯度經度所定義的正方形之5mDEM網目,而並不進行平面直角座標轉換(例如,Mercator)地來在維持為緯度經度之值的狀態下而定義出微細(超解析度)之正方形網目(超解析度微細網目),並進行TIN(不規則三角形格網,triangulated irregular network)雙線性插補、移動平均化處理,之後,進行平面直角投影轉換,並對於X方向進行調整而作正方形化,並進行再取樣,而進行紅色立體畫像產生處理。
亦即是,由於在初期之過程中係並不進行將緯度經度座標轉換為平面直角座標之處理,因此,係並不會產生誤差。故而,在直到得到超解析度畫像為止所耗費之時間係變少(處理速度為快)。
藉由此,如同在圖2(a)中所示一般,若是將如同先前技術一般地而作了處理後之5mDEM之畫像作擴大,則微細之網目群(mbi)係被作鋸齒狀的顯示,但是,如同在圖2(b)中所示一般,在本實施形態中,就算是作擴大,亦係成為平滑之畫像。另外,關於超解析度紅色立體畫像產生處理,係於後再述。
圖3,係為實施形態1之高速超解析度畫像立體視覺化處理系統的程式區塊圖。
如同在圖3中所示一般,實施形態1之高速超解析度畫像立體視覺化處理系統300,係藉由電腦本體部100和顯示部200等而構成。
電腦本體部100,係具備有:記憶有5mDEM基盤地圖Fa之基盤地圖用資料庫110、和區域定義部112、和超解析度用柵格化處理部135、和移動平均部134、和考慮距離格子數算出部148、和平面直角座標轉換部145、和超解析度畫像產生部151、和X方向調整部152、以及顯示處理部150等。
超解析度用柵格化處理部135,係具備有5mDEM奇數分割部115、和TIN雙線性插補部137、以及柵格顏色附加處理部132等。
(各部之說明)
區域定義部112,係將與由作業員所輸入(指定)了的區域Ei(例如,縱橫為50m~1500m)相對應之區域,從基盤地圖用資料庫110之5mDEM數值模型來將5mDEM網目Mai(緯度、經度、標高、5m之框)讀入至記憶體118中。
超解析度用柵格化處理部135之5mDEM奇數分割部115,係將記憶體118之區域Ei之身為正方形網目的5mDEM網目Mai(Mai:5m或10m)之緯度方向之邊(以下,係稱作緯度方向)以及經度方向之邊(以下,係稱作經度方向)以奇數(不包含1:9×9)來作分割並依序產生具有正方形之超解析度微細網目mbi群之超解析度化正方形網目Mbi。
TIN雙線性插補部137,係將正方形之超解析度化正方形網目Mbi複製至記憶體142處。
之後,針對此超解析度化正方形網目Mbi(緯度經度)的每一者,而進行TIN雙線性插補(內插插補處理),而對於該超解析度化正方形網目Mbi之各個的超解析度微細網目mbi分配內插插補後標高值zri。
柵格顏色附加處理部132,係分配基於記憶體142之內插插補後標高值zri所得到的顏色值,並藉由後述之顯示處理部150來顯示在畫面上,並且啟動移動平均部134。
移動平均部134,係針對記憶體142之超解析度化正方形網目Mbi的每一者,而對於各個的超解析度微細網目mbi施加特定次數之移動平均化處理(使用9×9之移動平均化網目),而將內插插補後標高值zri更新為此平滑處理後標高值zhi。
平面直角座標轉換部145,係將記憶體142之移動平均化後之超解析度化正方形網目Mbi藉由平面直角座標來作定義,並將此作為平面直角超解析度化網目Mdi而產生於記憶體149中。
此平面直角超解析度化網目Mdi,係成為正方形、長方形、梯形等,但是,在本實施形態中,主要係作為正方形來進行說明。
X方向調整部152,係在記憶體153中,產生將平面直角超解析度化網目Mdi(記憶體149)調整為正方形後的正方形調整後超解析度化網目Mei(亦稱作正方形轉換後超解析度化網目)。
超解析度畫像產生部151,係對於記憶體153之正方形調整後超解析度化網目Mei(正方形轉換後超解析度化網目)作指定,並在此指定之每一者中,將正方形調整後超解析度化網目Mei之調整後微細網目mei依序作為注目點而作指定。
之後,基於平滑處理後標高值zhi,而求取出與此作為注目點之調整後微細網目mei相鄰接之調整後微細網目mei之間之傾斜度,而分配給注目點之調整後微細網目mei。
又,係讀取從考慮距離格子數算出部148而來的超解析度微細網目之個數(以下,稱作考慮距離超解析度微細網目數量),並在此考慮距離超解析度微細網目數量內,求取出與注目點相鄰接之調整後微細網目mei之間之峰谷度(亦稱作浮沈度),並將代表此峰谷度與傾斜度之組合之色值的階調色值(紅色系之顏色)分配給注目點之調整後微細網目mei。
之後,將此些之資料記憶在記憶體153中。亦即是,在記憶體153中,係被記憶有身為「由區域Ei、超解析度化正方形網目Mbi、超解析度微細網目mbi(編號)、分割寬幅da、雙線性插補後標高值zri、平滑處理後標高值zhi、各超解析度微細網目mbi之個別的傾斜度、傾斜度之色值、浮沈度(地上開放度、地下開放度)之色值等所成的超解析度DEM資料」之集合之超解析度化DEM。
考慮距離格子數算出部148,係將作為注目點所被輸入了的考慮距離L(例如,50m)內,轉換為超解析度微細網目之數量。例如,係將相當於L/da之超解析度微細網目,對於超解析度畫像產生部151作輸出。
顯示處理部150,係具備有顯示用記憶體(未圖示),並將與所被輸入了的畫像種類相對應之資料讀入至顯示用記憶體中,而將被分配給此資料之色值之畫像(超解析度立體視覺化畫像)顯示在顯示部之畫面處。
另外,超解析度畫像產生部151,係亦可對於記憶體149之平面直角超解析度化網目Mdi之平面直角超解析度微細網目mdi附加色值並作為超解析度立體視覺化畫像來藉由顯示處理部150而作顯示。
(動作說明)
圖4以及圖5,係為本實施形態1之高速超解析度畫像立體視覺化處理系統的詳細流程圖。
在基盤地圖用資料庫110中,係記憶有5mDEM基盤地圖Fa(地形)(S200)。
此5mDEM基盤地圖Fa之5mDEM,係身為藉由航空雷射所取得的(數十公分間隔)點群,此點群之區域,係為日本全國(數十公里~數百公里)。
此些之點群,係包含有緯度、經度、標高值、強度等,在本實施形態中,係將此些單純稱作5mDEM點,並將5mDEM之框之4角稱作5mDEM4角點Maq(q:a、b、c、d)。
又,係將此5mDEM4角點Maq(q:a、b、c、d)、和5mDEM點、和5m之網目框,在本實施形態中總稱為5mDEM網目Mai(正方形)。
區域定義部112,係將與由作業員所輸入(指定)了的區域Ei(例如,縱橫為50m~1500m、2000m、・・・5000m、・・10000m・・・)相對應之區域,對於基盤地圖用資料庫110之5mDEM數值模型作指定,並將此被作了指定的區域Ei之5mDEM網目Mai(緯度、經度、標高、5m之框)讀入至記憶體118中(S210,參照圖6)。
但是,圖6,係為藉由顯示處理部150而對於傾斜度附加顏色並作了顯示的畫像。PMoi,係為在5mDEM網目Mai之中心而設定代表值之例。
亦即是,係在記憶體118中,定義5mDEM網目Mai(緯度、經度、標高、框)。另外,此記憶體118,係將X軸藉由經度來作定義,並將Y軸藉由緯度來作定義。
緯度、經度,具體而言,係被輸出至XY檔案中。緯度方向係為Y方向,經度方向係為X方向,但是,係單純稱作緯度方向、經度方向來作說明。又,為了與平面直角座標作區別,係會有設為「「i」為代表緯度方向(Y方向)、「j」為代表經度方向(X方向)」而展示於圖中的情形。
接著,超解析度柵格化處理部135係進行微細柵格化處理。
(超解析度柵格化處理部135)
超解析度用柵格化處理部135之5mDEM奇數分割部115,係根據所被輸入了的分割點數量Dki(3×3、5×5、7×7或者是9×9)和DEM之種類(在本實施形態中,係作為5mDEM來進行說明)等,來在記憶體118中,依序產生以用以得到將記憶體118之5mDEM網目Mai內作了分割的超解析度微細網目mbi群之分割點數量Dki(3×3、5×5、7×7或者是9×9)來作了分割的超解析度化正方形網目Mbi(S230)。
但是,圖6,係為藉由顯示處理部150而對於傾斜度附加顏色並作了顯示的畫像(擴大畫像)。
另外,若是以分割寬幅da來作敘述,則在緯度經度下係為約0.02秒(例如,當9×9的情況時,係相當於0.55555m)。
在本實施形態中,係將此被作了超解析度化之5mDEM網目Mai,稱作超解析度化正方形網目Mbi,並將da尺寸之網目,稱作超解析度微細網目mbi。
在圖4之S230以及圖7中,係對於超解析度化正方形網目Mbi作展示。
在圖7中,係將此超解析度化正方形網目Mbi之4角之點,稱作超解析度化後正方形網目角代表點Mpq(Mpa、Mpb、Mpc、Mpd)。
之後,對於超解析度微細網目mbi之各者的4角,而使用後述之虛擬超解析度化網目來分配緯度、經度、標高值等之點(參照圖8)。
在本實施形態中,係將此稱作超解析度微細網目點Pij。「i」為代表緯度方向(X方向),「j」為代表經度方向(Y方向)。
在圖8中,係將超解析度化後正方形網目角代表點Mpq(Mpa、Mpb、Mpc、Mpd),記載為超解析度微細網目點Pij((P1,1)、(P1,9)、(P9,1)、(P9,9)),並將對於(P1,9)之鄰旁之超解析度微細網目mbi作定義的4角之超解析度微細網目點Pij,記載為(P1,9)、(P2,9)、(P1,10)、(P2,10)。
亦即是,Mpa係為(P1,1),Mpb係為(P1,9),Mpc係為(P9,1),Mpd係為(P9,9)。另外,PMoi,係為將超解析度化正方形網目Mbi之中央設為代表(標高值)之例(稱作超解析度化正方形網目中央代表點PMoi)。
之後,進行在未圖示之記憶體處而虛擬性地產生10×10(尺寸為相當於0.02秒)之塊的網目(以下,稱作虛擬超解析度化網目Mbbi)之處理(亦稱作虛擬10×10網目產生處理)(S240:參照圖8)。
針對虛擬10×10網目產生處理作說明。
超解析度化正方形網目Mbi之代表值(標高),由於係將該網目之4角之點作平均而求取出來,因此,若是不知道4角之點(標高),則便無法定義。
故而,係進行虛擬10×10網目產生處理。
虛擬10×10網目產生處理,係針對各超解析度化正方形網目Mbi而產生在圖8中所示之虛擬超解析度化微細網目Mbbi(10×10係為分割線數量,超解析度微細網目數量係為9個×9個)(以點線作標示)。
在圖8中,係將虛擬超解析度化網目Mbbi之4角之代表點,記載為Mqa、Mqb、Mqc、Mqd。又,係將虛擬超解析度化網目Mbbi之虛擬微細網目mbbi之點,記載為(Pa1、1)、(Pa1、2)、・・・(Pa1、11)、・・・、(Pa11、1)、(Pa11、2)、・・・(Pa11、11)。係將此些之(Pa1、1)、(Pa1、2)、・・・(Pa1、11)、・・・、(Pa11、1)、(Pa11、2)、・・・(Pa11、11),總稱為虛擬微細網目點(Pai、j)。
之後,進行超解析度化後5mDEM網目代表值決定處理(S250)。
首先,決定(算出)超解析度化正方形網目Mbi之4角之超解析度化後正方形網目角代表點Mpq(Mpa、Mpb、Mpc、Mpd)。
具體而言,例如,圖8之超解析度化正方形網目Mbi之右上之角之超解析度化後正方形網目點MPb(標高),係基於虛擬超解析度化網目Mbbi之mbb10之虛擬微細網目點(Pa1、10)、(Pa1、11)、(Pa2、10)之各者的標高值,來決定超解析度化後正方形網目角代表點Mpa。
之後,TIN雙線性插補部137,係如同圖5中所示一般地而進行TIN雙線性插補處理(S260)。
TIN雙線性插補處理(S260),係將記憶體118之正方形之超解析度化正方形網目Mbi以及關連資料複製至記憶體142處。之後,對於此超解析度化正方形網目Mbi之超解析度微細網目mbi依序作指定。
之後,將此被作了指定的超解析度微細網目mbi之超解析度微細網目代表點Pqij(標高),基於「虛擬超解析度化網目Mbbi之超解析度化後正方形網目角代表點Mpq」和「超解析度化正方形網目Mbi之被指定了的超解析度微細網目mbi之超解析度微細網目點Pij」以及「超解析度化正方形網目中央代表點PMoi」等,來藉由TIN雙線性插補(將標高值作內插插補)而算出之(參照圖9)。
圖9,係為TIN雙線性插補的說明圖。
另外,圖9,係為將超解析度微細網目mbi之中央設為超解析度微細網目代表點Pqij之例。又,圖10,係為進行TIN雙線性插補處理時之點(point)的說明圖。
此圖10,係對於當進行TIN雙線性插補處理時的超解析度化正方形網目Mbi與虛擬超解析度化網目Mbbi之狀況作展示。但是,係對於標高進行有顏色附加。
另外,超解析度微細網目代表點Pqij之TIN雙線性插補後之標高值,係稱作雙線性插補後標高值zri(zr1、zr2、・・・,亦稱作內插插補後標高值)。
在圖10中,係於一部分之場所的區域(例如,5m×5m)處,記載有超解析度化正方形網目Mbi之框與mbi之框。
圖11,係為雙線性插補後的結果之畫像例。若是與圖10作比較,則全體性而言顏色(若是越濃則朱色為越濃)係有所分散。
圖12,係為對於雙線性插補前與雙線性插補後作說明之擴大圖。圖12(a)係為雙線性插補前,圖12(b)係為雙線性插補後,並分別為對於標高進行有顏色附加而作了顯示者。如同在圖12(a)中所示一般,mbi係存在有鋸齒感,但是,如同在圖12(b)中所示一般,全體性而言顏色係有所分散。
之後,TIN雙線性插補部137,當在記憶體142之所有的超解析度化正方形網目Mbi處而針對所有的超解析度微細網目mbi之雙線性插補處理均已被進行的情況時,係啟動柵格化顏色附加處理部132。
柵格化顏色附加處理部132,係依序指定記憶體142之超解析度微細網目mbi,並於此指定之每一者處中,將雙線性插補後標高值zri(zr1、zr2、・・・)作讀入,並將與此標高值相對應之彩色值分配給該超解析度微細網目mbi(S270)。
但是,超解析度微細網目mbi,由於係身為微細之網目,因此,係成為具有鋸齒感,並成為所謂的存在有雜訊之畫像。因此,係為了將各資料點間之相關度提高而成為使資料平滑地相連,並將不存在有相關性之奇異點或雜訊之影響去除,而進行移動平均化處理(例如,卡爾曼濾波器)(S280)。
例如,在對於圖13(a)中所示之5mDEM進行了雙線性插補的情況時,如同在圖13(b)中所示一般,雙線性插補後標高值zri係會急遽地噴出(hui之部分)或者是在谷部處值會急遽地下降(hdi之部分)。
(移動平均)
移動平均部134,係在記憶體117中,產生由作業員所輸入了的分割點數量DKi(例如,3×3、5×5、7×7或者是9×9)之移動平均網目Fmi(參照圖14)。在本實施形態1中,係將分割點數量DKi設為9×9來進行說明。
另外,圖14,係記載有將移動平均網目Fmi之縱行設為「i:緯度」並將横列設為「j:經度」的網目編號fm(i,j)。
另外,如同在圖14(b)中所示一般,移動平均網目Fmi(亦稱作濾波器),係亦可分割點數量DKi為11×11(1個的網目,其尺寸係相當於0.02秒)(記載為Fmb,點線)。
另外,係將在中心網目處的移動平均值(加權平均),稱作平滑處理後標高值zfi(亦稱作移動平均後標高值zfi)(亦稱作平滑標高值),並將所指定了的超解析度微細網目mbi之值更新為此平滑處理後標高值zfi。
之後,啟動柵格顏色附加處理部132,並將與記憶體142之平滑處理後標高值zfi相對應之顏色(由色階所致)分配至記憶體142之超解析度微細網目mbi處,並藉由顯示處理部150來顯示在顯示部200之畫面上(S290)。
在本實施形態中,係將此被顯示在畫面上之畫像,稱作超解析度畫像GZi。
之後,作業員,係判斷畫面之超解析度畫像GZi是否為所希望的平滑之畫像(S300)。
當並非為平滑的情況時,係輸入再度之超解析度用平滑處理指示,移動平均部134係藉由此再平滑指示而再度進行步驟S280之處理。
藉由此移動平均化處理,如同在圖15(b)中所示一般,雙線性插補後標高值zri急遽地噴出之部分(hui之部分)係消失,谷部之值為急遽地下降之部分(hdi之部分)亦消失。亦即是,係成為平滑。
具體而言,圖16(a)之雙線性插補後標高值zri(例如,10、10、11、・・・・15、12、12、12、11、・・10)係如同在圖16(b)中所示一般地而成為9、9、9、・・・・1320、10、10、10、・・10。
亦即是,記憶體142,係記憶有成為在圖17中所示之超解析度畫像GZi之源頭的超解析度平滑處理後DEM資料RGi。
超解析度平滑處理後DEM資料RGi,係如同在圖17中所示一般,由區域Ei、和超解析度化正方形網目Mbi、和超解析度微細網目mbi(編號)、和分割寬幅(例如,相當於0.555m之曲面寬幅)、和雙線性插補後標高值zri、和1次的平滑微細標高值zfi、和第2次的平滑微細標高值zfi'等,所構成之。
另外,係將平滑微細標高值zfi與第2次的平滑微細標高值zfi',亦總稱為平滑處理值。
又,在本實施形態中,係將zri、zfi、zfi'、・・・總稱為平滑處理後標高值zhi。
在圖18中,對於並不進行此超解析度畫像用平滑處理(移動平均)的情況時之標高之軌跡作展示。
如同在圖18中所示一般,在並不進行移動平均的情況時,由於係身為進行曲率最大化處理(樣條曲線、貝茲曲線等)者,因此,例如,將A1點和頂點A2與A3點作連結之軌跡,係成為直線Lai(以實線作標示),但是,在本實施形態中,由於係進行移動平均化處理,因此,將平滑處理後標高值zhi作連結之線(Lbi),係成為並不通過頂點A2之Ap點(若是反覆進行移動平均,則會變得更低)。
另外,圖18,係在A1與A2之間、A2與A3之間,作為5mDEM之寬幅而有所記載。又,超解析度微細網目mbi,係從A1起而記載有mb1、mb2、・・・mb8、・・・mb16。
又,當判斷為係身為平滑畫像的情況時,係輸入平滑畫像(超解析度用平滑處理、移動平均後微細柵格畫像GHi)為「OK」。
在圖19中,對於將平滑處理(亦稱作9×9框平均(box average)處理)作了畫像化之例(擴大)作展示。圖19,係以與傾斜度相對應的顏色來作展示。圖20,係為對於第1次的移動平均之效果作說明之擴大圖,圖21,係為對於第2次的移動平均之效果作說明之擴大圖。
如同在圖20(a)中所示一般,移動平均前,係存在有鋸齒邊,但是,在第1次的移動平均後,如同在圖20(b)中所示一般,係成為使鋸齒邊被作了抑制的平滑之畫像。
進而,在第2次時,第1次的移動平均後之畫像(圖21(a))係更進一步變得平滑。
之後,當平滑畫像(超解析度用平滑處理)係為「OK」的情況時(作業員判斷),移動平均部134,係啟動平面直角座標轉換處理,接著,平面直角座標轉換部145係進行投影轉換處理(平面直角座標轉換)(S320)。
投影轉換處理(S320),係將記憶體142之被分配至超解析度化後正方形網目Mbi(緯度經度)之超解析度微細網目mbi處的超解析度微細網目點Pij,轉換為平面直角座標,並作為平面直角點Pbij,來輸出至平面直角用XYZ點檔案中(記憶於記憶體149中,參照圖22)。
關於此投影轉換處理之詳細內容,係於後再述。
平面直角座標轉換,係身為將地球放置在僅有地球之赤道會相接的圓筒內,並先將經緯線投影於圓筒上,之後再將圓筒打開所產生的「等角圓柱投影法」,越接近兩極,則緯線之間隔係變得越廣。
因此,在轉換成平面直角座標的情況時,由於係存在有變形,因此,依存於場所,係會成為傾斜之長方形、或者是成為並無變形之長方形(亦會有正方形的情況)。
亦即是,在圖22(a)中所示之正方形之超解析度化正方形網目Mbi(緯度經度座標),係成為在圖22(b)或圖22(c)中所示之平面直角超解析度化網目Mdi。
平面直角超解析度化網目Mdi,係藉由(P1,1)、・・・・(Pb9,9)之平面直角點Pbij而被構成,其之形狀大部分會成為梯形或長方形(依存於場所,亦會成為正方形)。另外,平面直角超解析度化網目Mdi之超解析度微細網目,係稱作平面直角超解析度微細網目mdi。
具體而言,例如係成為如同下述一般。
使用圖23,進行補充說明。在圖23(a)中,係展示有平面直角座標轉換前(亦稱作投影轉換)之畫像,在圖23(b)中,係展示有投影轉換後之畫像。但是,圖23(a)以及圖23(b),係展示有對於標高值而進行了顏色附加之例。如同在圖23(b)中所示一般,圖23(a)之畫像係被作拉伸。
接著,超解析度畫像產生部151係將記憶體149之平面直角超解析度化網目Mdi之平面直角超解析度微細網目mdi作讀入(S330),並進行超解析度畫像立體視覺化處理(S340),並且將此畫像讀入至顯示用記憶體中而顯示在處理部200之畫面上(S350)。
在進行前述之超解析度畫像立體化處理(S340)之前,雖然在流程圖中並未作展示但是,X方向調整部152係進行有X方向調整處理。
(X方向調整處理)
X方向調整部152,係在記憶體153中,產生將記憶體149之平面直角超解析度化網目Mdi(例如,長方形、梯形)調整為正方形後的正方形調整後超解析度化網目Mei(參照圖24)。如同在圖24(d)中所示一般,係成為正方形。
亦即是,係以會使平面直角超解析度化網目Mdi成為正方形的方式,來對於寬幅進行調整。將此稱作正方形調整後超解析度化網目Mei。
具體而言,係將記憶體149之正方形調整後超解析度化網目Mei之Y方向(邊)的寬幅設為會成為與X方向(邊)的寬幅相同。亦即是,係將平面直角超解析度化網目Mdi之X方向(邊),朝向上側(+方向)作移動而使平面直角超解析度化網目Mdi之Y方向(經度方向之邊)會成為與平面直角超解析度化網目Mdi之X方向(緯度方向之邊)之寬幅相等。將此稱作X方向之調整。
又,係藉由此調整,來使平面直角超解析度微細網目mdi之X方向(緯度方向之邊)朝向上側(+方向)作移動,而使平面直角超解析度微細網目mdi之Y方向(經度)之邊成為與平面直角超解析度微細網目mdi之X方向(緯度方向之邊)相等。亦即是,平面直角超解析度微細網目mdi係成為正方形。將此稱作調整後微細網目mei。
亦即是,係在使平面直角超解析度化網目Mdi(例如,長方形、梯形)之平面直角超解析度微細網目mdi之Y方向(j:經度)的寬幅與平面直角超解析度微細網目mdi之X方向(i:緯度)之點間隔(0.5555m:約60cm)相互合致的平面直角座標系中,將正方形調整後超解析度化網目Mei之平面直角超解析度微細網目DEM之資料(標高)藉由投影轉換處理(S320)來重新進行取樣(再取樣)。
具體而言,係顯示如同在圖25中所示一般之畫面並進行調整。若是輸入ga(X-axis:0.561056071515711)、gb(Y-axis:0.684808514623378),則藉由電腦之X方向調整處理,係成為下面的畫面之gaa(X-axis:0.561056071515711)、gbb(Y-axis:0.561056071515711)。
亦即是,係成為正方形。如同在圖26中所示一般,正方形調整後超解析度化網目Mei係藉由大的4個的紅圓而被形成,調整後微細網目mei係藉由小的4個的紅圓(Pai,j)而被形成,而成為正方形。
將此正方形調整後超解析度化網目Mei之微細網目,稱作調整後微細網目mei。
使用圖27以及圖28,針對使用此正方形調整後超解析度化網目Mei而由後述之超解析度畫像產生部151所得到的畫像之效果進行說明。
如同在圖27中所示一般,圖26之大的●(大的紅圓)係被去除(並不被顯示)。圖28,係為由超解析度畫像產生部151所得到之畫像,並成為不存在有鋸齒也不存在有鋸齒邊之畫像。
亦即是,在記憶體153中,係作為超解析度前置資料RMi(未圖示),而記憶有區域Ei(編號)、和正方形調整後超解析度化網目Mei編號(Me1、Me2、・・・)、和各正方形調整後超解析度化網目Mei之個別的構成該正方形調整後超解析度化網目Mei之調整後微細網目mei編號(me1、m2、・・・)、和各個的調整後微細網目mei之平滑標高值等。
又,在進行超解析度畫像立體視覺化處理(S340)之前,平面直角座標轉換部145係啟動考慮距離格子數算出部148。為了進行超解析度畫像立體視覺化處理,考慮距離L係為必要。此考慮距離之算出,在流程圖中雖並未圖示,但是,係由考慮距離格子數算出部148來進行。
考慮距離L,當被輸入了的考慮距離係為50m的情況時,係將相當於分割點數量DKi為9×9的情況時之網目數量,作為相當於考慮距離之超解像度微細網目數量KLi來對於超解析度畫像產生部151作輸出。
針對超解析度畫像產生部151之超解析度畫像立體視覺化處理(S340)之傾斜度算出處理進行說明。
傾斜度算出處理,係對於記憶體153之超解析度前置資料RMi(區域Ei、正方形調整後超解析度化網目Mei、調整後微細網目mei、平滑標高值等)作指定。
之後,對於在此超解析度DEM前置資料RMi中所包含之正方形調整後超解析度化網目Mei作指定,並對於被與此相互附加有關連性之調整後微細網目mei作指定。
之後,對於具備有與此所指定了的調整後微細網目mei相鄰接(例如4個方向)之調整後微細網目mei的超解析度DEM前置資料RMi作指定。
接著,求取出「在所指定了的超解析度DEM前置資料RMi中所包含之調整後微細網目mei之平滑處理後標高值zhi」與「在相鄰接之4個方向之各個的超解析度DEM前置資料RMi中所包含之各個的調整後微細網目mei之平滑處理後標高值zhi」之間之傾斜度,並與對於此些之平均傾斜度(以下,係稱作傾斜度αi(或者是傾斜))作了指定的調整後微細網目mei相互附加關連性。
亦即是,係與所指定了的超解析度DEM前置資料RMi相互附加關連性。
將此種處理,針對所有的調整後微細網目mei之各者而個別進行。
若是使此傾斜度αi(α1、α2、・・・・)與距離軸相對應,則係成為如同在圖29(b)中所示一般。
另外,在對於圖29(b)進行說明時,係將圖18作為圖29(a)而有所記載。
圖29(b)之實線,係稱作平均傾斜度描繪線SLi(實線)。
如同在圖29(a)中所示一般,A1與A2之間之調整後微細網目me1、me2、me3、me4之平滑處理後標高值zhi,係從zh1起而至zh5地來以略一定之比例而有所增加。
因此,如同在圖29(b)中所示一般,在A1與A2之間之me1、me2、me3、me4之平均傾斜度α1、α2、α3、α4處係並不存在有變化。
但是,如同在圖29(a)中所示一般,A1與A2之間之me5、me6、me7、me8,係從zh5起而至zh9地而使高度逐漸平緩地有所增加。
因此,如同在圖29(b)中所示一般,me5、me6、me7、me8之平均傾斜度α5、α6、α7、α8,係逐漸地而平均傾斜度有所降低。
又,如同在圖29(a)中所示一般,A2與A3之間之me9、me10、me11、me13,係從zh9起而至zh14地而使高度逐漸平緩地有所增加。
因此,如同在圖29(b)中所示一般,me9、me10、me11、me13之平均傾斜度α9、・・・、α13亦係一面作些許地降低一面有所變遷。
於此,重要之處係在於,如同在圖29(b)中所示一般,若是將當並不進行移動平均(超解析度用平滑處理)的情況時之Lai之傾斜度描繪於圖29(b)中,則A1~A2(me1~me8)之間係成為如同點線Lsai一般(在me1~me5之間係與實線相重疊)。
又,A2~A3(me9~me16)之間,係急遽地朝向下方變化並成為如同點線Lsbi一般(me14~me16之間係與實線相重疊)。將此變化場所記載為Dsi。
但是,在本實施形態中,由於係進行移動平均(超解析度平滑處理),因此,Dsi之場所,係並不急遽地變化,而成為如同平均傾斜度描繪線SLi(實線)一般。故而,係並不會產生鋸齒。
接著,超解析度畫像產生部151之超解析度立體視覺化處理(S340),係對於記憶體之超解析度DEM前置資料RMi依序作指定,並針對此所被指定了的各超解析度DEM前置資料RMi之每一者,而個別將在其之中所包含之調整後微細網目mei依序作為注目點而作指定。
針對此各注目點之每一者,而分別指定與「相當於考慮距離之超解像度微細網目數量KLi」相當之調整後微細網目mei,並對於在此所被指定了的調整後微細網目mei之間所存在之具有最大的平滑處理後標高值zhi之調整後微細網目mei進行檢索。
之後,使用此所檢索出之具有最大的平滑處理後標高值zhi之調整後微細網目mei、和注目點之調整後微細網目mei,來求取出地上開放度以及地下開放度而求取出峰谷度(亦稱作浮沈度)。
之後,將代表此峰谷度與前述傾斜度之組合之色值的階調色值(紅色系之顏色)分配給前述注目點之調整後微細網目mei並作畫像化。在本實施形態中,係將此稱作超解析度紅色化畫像(超解析度立體視覺化畫像Ki)。
於此,使用圖30、圖31、圖32,針對在平面直角座標轉換部145之投影轉換處理(S320)中的再取樣(resampling)進行說明。
圖30(a),係展示有記憶體142之移動平均化後之超解析度化正方形網目Mbi(9×9:線的數量)。縱軸係為緯度,橫軸係為經度。
又,圖30(a),係在移動平均化後之超解析度化正方形網目Mbi(9×9)之mbi之角處,展示有代表點(〇記號)。在圖30(a)中,係在移動平均化後之超解析度化正方形網目Mbi的從上方起之第3條的橫線處,作為其中一例而展示有〇記號。
另外,在圖30(a)中,縱軸係代表緯度方向,橫軸係代表經度方向。
圖30(b),係展示有將移動平均化後之超解析度化正方形網目Mbi(平面直角轉換前:9×9)轉換為平面直角座標後的平面直角超解析度化網目Mdi(實線)。
轉換為平面直角座標後的平面直角超解析度化網目Mdi(實線),係將縱軸以Y來作標示,並將橫軸以X來作標示(Z方向係並不作記載)。
另外,圖30(b),係對於當轉換為平面直角座標後的情況時平面直角超解析度化網目Mdi係成為了梯形形狀的情況作展示。
又,在圖30(b)中,係將圖30(a)之移動平均化後之超解析度化正方形網目Mbi作重疊展示(點線)。
在此圖30(b)中所示之△記號,係為mbi之角之代表點(〇記號)的再取樣點(但是,係為x、y為相互一致之例)。將轉換為平面直角座標後的平面直角超解析度化網目Mdi之從上方起之第3個,作為其中一例而展示有△記號。
如同在圖30(b)中所示一般,〇記號與△記號係有所偏離。
圖31,係為在將圖30(b)之Z方向(標高)設為縱軸並將X方向設為橫軸的情況時之說明圖。亦即是,如同在圖31中所示一般,將△記號彼此作連結之線(實線),係為標高之軌跡。
另外,係在圖32中,對於當轉換為平面直角座標後的情況時平面直角超解析度化網目Mdi係成為了長方形狀的情況作展示。圖32(a),係為平面直角轉換前之移動平均化後之超解析度化正方形網目Mbi。圖32(b),係將圖32(a)之移動平均化後之超解析度化正方形網目Mbi作重疊展示(點線)。
使用此種資料,來進行上述之超解析度畫像立體視覺化處理(S340)、考慮距離之算出。
前述之超解析度畫像立體視覺化處理(S340),係使用有日本專利第3670274號公報之技術。
針對其概略內容作說明。
如同圖33中所示一般,根據第n個(n=1~N)所處理的2成分向量Vn之識別號碼Idn與高度差,來算出其經度xn、緯度yn、及海拔高度zn,並將該值與儲存在記憶體(未圖示)中之虛擬性之三維(3D)之X-Y-Z正交3維座標空間80內的所對應的座標點Qn={Xn=xn、Yn=yn、Zn=zn}相互附加對應性(平面直角座標轉換)。
亦即是,藉由在與記憶體內之座標點Qn相對應的記憶區域中儲存向量Vn之識別號碼Idn,以將向量Vn映射於3維座標空間80,且藉由針對總數N個之向量進行此作業,以將向量場70映射於3維座標空間80(處理P1)。
進而,以最小自乘法等而求出以必要之平滑度來連結3維座標空間80內之總數N個或未滿N個之適當個數之附加有Id的座標點之列{Qn:n<≦N}的曲面S,並將此曲面S分割成總數M個{M≦N}之微小的面區域{Sm:m≦M},分別決定注目點Qm,且將相關資訊儲存在記憶體中。
之後,關於各面區域Sm,從其之注目點Qm確認位於特定半徑內之曲面S之表側(Z+側)的局部區域Lm+,求出藉此所區劃之注目點Qm周圍的開放度(亦即,對天側之掠射立體角度或與該立體角度等效的二次微分值)Ψm+(處理P2),且作為面區域Sm之浮起度來記憶。
將對該浮起度Ψm+在曲面S全體上進行了階調顯示的畫像,作為處理結果A。此畫像A,係將地形之峰側,亦即是(曲面S之)凸部完全地如同凸部一般明瞭地顯示。
之後,關於上述面區域Sm,從其之注目點Qm確認位於上述特定半徑內之曲面S之裡側(Z-側)的局部區域Lm-,求出藉此所區劃之注目點Qm周圍的開放度(亦即,對地側之掠射角度或與該立體角度等效的二次微分值)Ψm-(處理P3),且作為面區域Sm之下沉度來記憶。將對該下沉度Ψm-在曲面S全體上進行了階調顯示的畫像,作為處理結果C。
此畫像C,係將地形之谷側,亦即是(曲面S之)凹部完全地如同凹部一般明瞭地顯示。
但是,請注意到,此畫像C係並不會成為前述畫像A之單純的反轉。
之後,關於上述面區域Sm,藉由以目的性地(亦即是,依據是要重視峰與谷之何者)所決定的分配比例w+:w-(w++w-=0)來加權合成(w+Ψm++w-Ψm-)其浮起度Ψm+與下沉度Ψm-,以求出位於特定半徑內之曲面S之表裡的局部區域Lm(Lm+,Lm-)之對於注目點Qm周圍所帶來的立體性效果(圖17之處理P4),並作為面區域sm之浮沉度Ψm來記憶。
將對該浮沈度Ψm在曲面S全體上進行了階調顯示的畫像,作為處理結果B。此畫像B,係藉由將(曲面S之)凸部如同凸部一般明瞭地顯示並將凹部如同凹部一般明瞭地顯示,來使地形之峰和谷更為顯眼,而增強視覺上的立體感。另外,畫像B係使上述合成之加權成為w+=-w-=1。
之後,關於上述面區域Sm,直接或藉由最小自乘法來間接地求出(處理P6)上述面區域Sm之最大傾斜度(或與該傾斜度相等價的一次微分值)Gm,且作為上述面區域Sm之傾斜度Gm來記憶。
將把該傾斜度Gm在曲面S全體上以紅系統之顏色R進行階調顯示的畫像之無彩色顯示畫像作為處理結果D。此畫像D,亦係具有視覺性地釀成地形(亦即是曲面S)之立體感的效果。
之後,藉由將三維座標空間80與其之相關資訊(Ψm、Gm,R)一同地映射於二維面90(處理P5),而在與連結前述座標點Qm之列之面S的分割區域Sm相對應之二維面90上之區域90m上,進行前述傾斜度Gm之R色調顯示,並且針對該R色調之亮度,而進行對應於前述浮沉度Ψm的階調顯示。
將此畫像(無彩色顯示畫像)作為處理結果F。此畫像F係對於地形(亦即是曲面S)賦予有視覺性的立體感。
畫像E,係代表將前述畫像D之資訊(亦即是代表傾斜度Gm之R色調)與對應於畫像A之浮沉度(亦即是浮起度Ψm+)之資訊映射(處理P5)於二維面90上的結果,且使峰部被有所強調。
畫像G,係代表將前述畫像D之資訊(亦即是代表傾斜度Gm之R色調)與對應於畫像C之浮沉度(亦即是下沉度Ψm-)之資訊映射(處理P5)於二維面90上的結果,且使谷部被有所強調。
求出將前述座標點Qn之列中的「從前述向量場70之向量Vn之成分中抽出的屬性(在本實施形態中係為海拔高度zn)為等值之座標點Qn」作了連結的屬性等值線(在本實施形態中係為地形之等高線及外形線)Ea,並將此作記憶,並且因應於需要而進行輸出乃至於顯示(處理P7)。
此結果I亦有助於地形(亦即是曲面S)之立體形狀的掌握。
之後,在二維面90上,將前述三維座標空間80與其之相關資訊(Ψm、Gm,R)一同地作映射乃至於輸出顯示,並且將上述屬性等值線Ea作映射乃至於輸出顯示(處理P8)。將該顯示畫像(之無彩色顯示畫像)作為處理結果H。此畫像H亦對地形(亦即是曲面S)賦予有視覺性的立體感。
故而,在進行了將向量場(70)映射於三維之三維座標空間(80)以獲得所對應的座標點列之第1步驟(61)之後,係進行:第2步驟,係將在連結前述座標點列之面之局部區域上的藉由「位置於注目點之特定半徑內之表側之區域」所區劃出之前述注目點周圍之開放度,作為前述局部區域之浮起度(浮沈度)(A)而求取出來;和
第3步驟,係將在連結前述座標點列之面之局部區域上的藉由「位置於前述注目點之前述特定半徑內之裡側之區域」所區劃出之前述注目點周圍之開放度,作為前述局部區域之下沉度(C)而求取出來;和
第4步驟,係加權合成前述浮起度(A)與前述下沉度(C),以將在連結前述座標點列之面之局部區域上的「前述特定半徑內之前述表側之區域以及前述裡側之區域」所對於前述注目點周圍帶來之開放度,作為前述局部區域之浮沈度(B)而求取出來;和
第5步驟,係將前述三維座標空間(80)映射於二維面(90),並在與連結前述座標點列之面之局部區域相對應的二維面(90)上之區域上,進行對應於前述局部區域之浮沉度的階調顯示(F)。
接下來,更具體性地作說明。根據DEM (Digital Elevation Model)資料,來求出對應於傾斜度Gm的傾斜度、和相當於第1實施形態之浮起度Ψm+的地上開放度、以及相當於下沉度Ψm-的地下開放度,此3個參數,且將該平面分布作為灰度畫像而儲存之。
將地上開放度與地下開放度之差分畫像加入灰色之頻道中,將傾斜加入紅色之頻道中,藉由製作虛擬彩色畫像,使峰或山頂部分以白色表現,又使谷或窪地以黑色表現,且傾斜越陡峭的部分就表現為越紅。利用此種表現之組合,即使1張亦可產生具有立體感之畫像。
亦即是,本實施形態之立體化映射的立體表現手法,係將等高線之間作網目化,而將與各自之相鄰的網目之差(亦即是傾斜)以紅色之色調來表現,關於相較於周邊係為高或低一事,則以灰度來表現。此係相當於浮沉度Ψm,在本實施形態中,係稱之為峰谷度,意指較亮者係相較於周邊而為高(峰),較暗者則係相較於周邊而為低(谷),藉由乘法運算合成該明暗以產生立體感。
亦即是,在本實施形態中,係使用所謂之開放度的概念。開放度係為將該地點相較於周圍而朝地上突出的程度及朝地下沈入的程度作了數量化者。亦即是,地上開放度,係如同圖34中所示一般,代表在從所注目的標本地點起的考慮距離L之範圍內可看到的空中之寬度,又,地下開放度,係表示在倒立瞭望地中時,考慮距離L之範圍內的地下之寬度。
開放度係依存於考慮距離L與周邊地形。一般而言地上開放度係越從周圍而高高地突出的地點就變得越大,其在山頂或峰取較大的值而在窪地或谷底取較小的值。反之地下開放度係朝地下沈入越低的地點就變得越大,其在窪地或谷底取較大的值而在山頂或峰取較小的值。
亦即是,係在被包含於從注目點直到一定距離(考慮距離L)為止之範圍內的超解析度微細網目mbi上,於每8方向產生地形剖面,並求出連結各自之地點與注目點之線之傾斜的最大值(從垂直方向來看時)。將此種處理針對8方向而進行。
又,係在從被作了反轉的超解析度微細網目之平滑微細標高值之注目點起直到一定距離之範圍內,於每8方向產生地形剖面,並求出連結各自之地點與注目點之線之傾斜的最大值(當在地表面之立體圖中從垂直方向來觀察L2(未圖示)時係為最小值)。
將此種處理針對8方向而進行。亦即是,地上開放度與地下開放度,係如同圖32中所示一般,考慮2個的基本地點A(iA,jA,HA)與B(iB,jB,HB)。由於標本間隔係為約60cm,因此A與B之距離係成為
圖32,係為以標高0m為基準,而對於標本地點之A與B之關係作展示者。
標本地點A之相對於標本地點B之仰角θ,係藉由θ=tan-1{(HB-HA)/P而被賦予。θ之符號,在(1)HA<HB的情況時,係成為正,在(2)HA>HB的情況時,係成為負。
將從所注目之標本地點起而位於方位D、考慮距離L之範圍內的標本地點之集合,記述為DSL。
設為將此稱作「所注目的標本地點之D-L集合」。於此,係設為
DβL:相對於所注目的標本地點之DSL之各要素的仰角之中之最大值
DδL: 相對於所注目的標本地點之DSL之各要素的仰角之中之最小值
(參照圖35(a)、圖35(b)),並進行下述一般之定義。
定義1:所注目的標本地點之D-L集合的地上角及地下角,係分別設為代表
以及
。
DφL係代表從所注目的標本地點起而至考慮距離L以內可看到方位D之空中之天頂角的最大值。一般所稱之所謂地平線角,係相當於將L設為無限大的情況時之地上角。又,DψL係代表從所注目的標本地點起而至距離L以內可看到方位D之地中之天底角的最大值。若是使L增大,則隸屬於DSL之標本地點的數目會增加,因此,係相對於DβL而具有非減少特性,反之,DδL係具有非增加特性。
故而,DφL以及DψL均係成為相對於L而具有非增加特性。
在測量學中之所謂的高角度,係以通過所注目的標本地點之水平面作為基準而定義的概念,與θ並未嚴密一致。又,若要嚴密議論地上角及地下角,則必須考慮地球之曲率,而定義1係並非絕對為正確的敘述。定義1畢竟僅係以使用DEM進行地形解析為前提而定義的概念。
地上角及地下角雖為關於被指定之方位D的概念,但是,作為將此作了擴張者,而導入下述之定義。
定義II:所注目的標本地點之距離L的地上開放度及地下開放度,係分別指
以及
亦即是,如同在圖36中所示一般,產生將地上開放度畫像資料Dp(將峰作白色強調:亦稱作地上開放度畫像Dp)與地下開放度畫像資料Dq(將底作黑色強調:亦稱作地下開放度畫像Dq)作了乘算合成的合成畫像Dh,並產生若是傾斜畫像資料Dra(亦稱作傾斜畫像Dra)之傾斜為越大則越強調紅色之傾斜強調畫像Dr,並且將此傾斜強調畫像Dr與合成畫像Dh作合成。
亦即是,係藉由如同在圖36中所示一般之處理,而得到上述之超解析度立體視覺化畫像Ki(亦稱作超解析度紅色立體化畫像),並顯示在顯示部處。
故而,藉由此種表現之組合,即使1張亦可產生具有立體感之畫像。因此,係能夠一眼看去便掌握到凹凸之高低的程度以及傾斜的程度。
接著,針對超解析度畫像產生部151之處理詳細進行說明。
圖37,係為超解析度畫像產生部151的程式之區塊圖。
如同在圖37中所示一般,超解析度畫像產生部151,係具備有:將在記憶體153(層)之超解析度DEM資料中所包含的平滑處理後標高值zhi讀入的地上開放度資料製作部9、和地下開放度資料製作部10、和傾斜算出部8,並且,係進而具備有凸部強調畫像作成部11、和凹部強調畫像作成部12、和傾斜度強調部13、和第1合成部14、以及第2合成部15。
圖38,係為對於凸部強調畫像作成部11以及凹部強調畫像作成部12作說明之概略構成圖。但是,在圖38中,係將第1合成部14等作圖示。
圖39,係為對於傾斜度強調部13作說明之概略構成圖。但是,在圖39中,係對於第1合成部14、第2合成部15等有所記載。
凸部強調畫像作成部11,係如同在圖38中所示一般,具備有第1灰度11A與階調修正部22等,凹部強調畫像作成部12,係具備有第2灰度11B與顏色反轉化處理部27等。
地上開放度資料製作部9,係在被包含於從注目點直到一定距離(考慮距離L)為止之範圍內的調整後微細網目mei上,於每8方向產生地形剖面,並求出連結各自之地點與注目點之線之傾斜的最大值(從垂直方向來看時)(參照圖41)。將此種處理針對8方向而進行。
又,地下開放度資料製作部10,係在從被作了反轉的調整後微細網目mei之平滑處理後標高值zhi之從注目點起直到一定距離之範圍內,於每8方向產生地形剖面,並求出連結各自之地點與注目點之線之傾斜的最大值(當在地表面之立體圖中從垂直方向來觀察L2(未圖示)時係為最小值)(參照圖41)。將此種處理針對8方向而進行。如同在圖41中所示一般,係針對各da(例如,0.5555m)之每一者而個別作求取。
傾斜度算出部8,係如同上述一般地而求取出與注目點(調整後微細網目mei)相鄰接的正方形之面之平均傾斜(傾斜度)。平均傾斜(傾斜度),係身為使用最小自乘法而從4點來作了近似的面之傾斜。
前述之凸部強調畫像作成部11,係如同在圖38中所示一般,具備有凸部強調用顏色分配處理20。
此凸部強調用顏色分配處理20,係如同在圖38中所示一般,具備有用以將峰、谷底以亮度來作表現的第1灰度11A,在每次地上開放度資料製作部9求取出地上開放度(從注目點以8方向看L之範圍時的平均角度:用以判定是否位於高處的指標)時,算出對應於此地上開放度ψi之值的亮度(明度)。
例如,在地上開放度之值為落於40度~120度左右之範圍內的情況,係使50度~110度對應於第1灰度11A,且分配為255階調(參照圖40(a))。
亦即是,由於越接近峰部分(凸部)之部分則地上開放度之值為越大,所以顏色會變白。
又,凸部強調畫像作成部11之凸部強調用顏色分配處理20,係讀取地上開放度,且分配基於第1灰度11A所致的顏色資料(參照圖40(b)),並且將此儲存於地上開放度檔案21中(地上開放度畫像資料Dpa)。
另一方面,凸部強調畫像作成部11之階調修正部22,係將身為「使此地上解析度資料Dpa之顏色階調作了反轉的畫像」之地上開放度層Dp,儲存在記憶體23中。亦即是,係得到以會使峰變成白色的方式來作了調整之地上開放度層Dp(地上開放度畫像Dp)。所謂「層(layer)」之表現,係由於其乃身為被與其他之畫像作了合成的畫像,因此記載為層。
凹部強調畫像作成部12,係如同在圖38中所示一般,具備有凹部強調用顏色分配處理25。此凹部強調用顏色分配處理25,係具備有用以將凸谷底、峰以亮度來作表現的第2灰度11B(參照圖40(b)),在每次地下開放度資料製作部10求取出地下開放度ψi(從注目點之8方向之平均)時,算出對應於此地下開放度ψi之值的亮度。
例如,在地下開放度之值為落於40度~120度左右之範圍內的情況,係使50度~110度對應於第2灰度11B(參照圖40(b)),且分配為255階調。
亦即是,由於越接近谷底之部分(凹部)之部分則地下開放度之值為越大,所以顏色會變黑。
之後,如同圖38中所示一般,凹部強調畫像製作部12,係讀取地下開放度,且對此分配基於第2灰度11B所致的顏色資料,並且將此儲存於地下開放度檔案26中。接著,顏色反轉化處理部27係對於地下開放度畫像資料Dqa之顏色階調作修正,並記憶在記憶體28中。
在顏色變得過黑的情況,係設為對於色調曲線(tone curve)作了修正後之程度的顏色。將此稱為地下開放度層Dq(亦稱作地下開放度畫像)並作保存。
傾斜度強調部13,係如同在圖39中所示一般,具備有傾斜度強調用顏色分配處理30。
此傾斜度強調用顏色分配處理30,係具備有用以因應於將傾斜之程度以亮度來作表現一事而作表現的第3灰度11C(參照圖40(c)),在每次傾斜算出部8求取出傾斜度(從注目點起之4方向之平均)時,算出對應於此傾斜度之值的第3灰度11C之亮度(明度)。
例如,在傾斜度αi之值為落於0度~70度左右之範圍內的情況,係使0度~50度對應於第3灰度11C,且分配為255階調。亦即是,0度係為白,50度以上係為黑。傾斜度αi為越大之地點,顏色係變得越黑。
之後,如同圖39中所示一般,傾斜度強調部13之傾斜度強調用顏色分配處理30,係將傾斜度(傾斜)作讀入,並分配基於第3灰度11C所致的顏色資料。
接著,紅色化處理32係以RGB彩色模式功能來強調R(但是,係亦可進行50%之強調的情形)。亦即是,在記憶體33(層)中,係獲得若是傾斜越大則紅色會越被強調的傾斜強調畫像Dr(亦單純稱作傾斜度畫像Dr)。
第1合成部14,係得到將地上開放度畫像Dp與地下開放度畫像Dq進行乘算而合成的合成畫像Dh。此時,調整雙方之平衡以使谷之部分不會被破壞。
前述之所謂「乘算」,係為photoshop(註冊商標)上的圖層模式之用語,在數值處理上係成為OR運算。
例如,係設為以色相為0°之紅、彩度為50%、亮度為80%所建構出的安定的紅色。
RGB值,在將各色以0~255之範圍來作了指定的情況時,係將RED設為“204”程度,並將GREEN設為“102”程度,並且將BLUE設為“102”程度。HEX值(16進位之WEB顏色、HTML顏色碼)係設為#CC6666。或者是,在彩色印刷中所使用的CMYK值,係概略設為靛青“C20%”、洋紅“M70%”、黃“Y50%”、黑“K0%”之顏色。
第2合成部15,係與若是傾斜度越大則越使紅色被作強調的傾斜強調畫像Dr作合成(乘算合成),並將超解析度立體視覺化畫像Ki藉由顯示處理部來作顯示。
亦即是,在超解析度畫像產生部151之記憶體153中,係如同在圖42中所示一般,作為超解析度DEM資料,而被記憶有區域Ei(編號)、正方形調整後超解析度化網目Mei(編號)、調整後微細網目mei(編號)、分割寬幅da、zri、平滑處理後標高值zhi、傾斜度αi、傾斜度之色值、浮沈度(未圖示:地上開放度、地下開放度)之色值等。係亦將此超解析度DEM資料之集合單純稱作超解析度化DEM。將此超解析度化DEM藉由顯示處理部而進行顏色附加並作顯示。
使用圖43與圖44,針對由進行上述一般之各處理所得到的效果作說明。
圖43,係為使用有基於日本專利第66692984號所產生的5mDEM之紅色立體畫像之說明圖。圖44,係為以由本實施形態所致之高速超解析度畫像立體視覺化處理系統所產生的超解析度畫像之說明圖。
圖44,由於係利用有由9×9雙線性插補處理與9×9移動平均處理所致的平滑處理後標高值zhi,因此,相較於圖43,係成為不存在有鋸齒感之乾淨的畫像。
此種畫像,較理想,例如係如同在圖45中所示一般地而被與一般的地圖作重疊使用。如同在圖45中所示一般,由於地圖全體之凹凸係為清晰,因此係存在有立體感,而能夠立體性地得知都市部之地盤(包含道路)的高度以及下沉度。
另外,在上述之實施形態1中,投影轉換雖係在超解析度紅色立體地圖作成處理與超解析度用傾斜度計算處理之間而被實行,但是,係亦可在超解析度紅色立體地圖作成處理之後再被實行。
<實施形態2>
圖46,係為實施形態2之概略構成圖。
在圖46中,係並未對於圖3之超解析度用柵格化處理部135、移動平均部134、考慮距離格子數量算出部148作圖示。
在圖46中,係將超解析度畫像產生部151之記憶體153(未圖示)和超解析度畫像產生部151以及X方向調整部152作展示並進行說明。
又,在圖46中,係展示有平滑等高線算出部156、和平滑等高線資料用記憶體158、和地理院標準地圖用記憶體159、和第1畫像合成部160(地理院地圖+紅色)、和第1合成畫像用記憶體161(地理院地圖+紅色)、和第2畫像合成部162(平滑等高線+紅色)、和第2合成畫像用記憶體164(平滑等高線+紅色)、和第3畫像合成部166(等高線+地理院地圖+紅色)、和第3合成畫像用記憶體168(等高線+地理院地圖+紅色)、以及顯示處理部150。
在地理院標準地圖用記憶體159中,係記憶有25000分之1之標準地圖Gki(等級16)之向量資料。
平滑等高線算出部156,係對於記憶體153之調整後微細網目mei作指定,並對於具備有與「被分配至此調整後微細網目mei處之超解析度微細網目代表點dpij之平滑處理後標高值zhi」相同的標高值之調整後微細網目mei進行檢索。
之後,針對此些之調整後微細網目mei,而藉由標準差算出處理等來決定應作連接之調整後微細網目mei,並使其封閉。
此時,如同在圖47中所示一般,在調整後微細網目mei之四角之例如超解析度微細網目代表點(dp4、5)、(dp4、6)、(dp5、5)、(dp5、6)之中,例如,將連結(dp4、5)與(dp4、6)支線,作為入口之線,並將連結(dp5、5)與(dp5、6)之線,作為出口之線。
之後,將(dp4、5)與(dp4、6)之間之標高值作插補,並將(dp5、5)與(dp5、6)之間作插補,而產生將成為略相同標高之點作連結之線(y=ax+b)並作連結。
之後,將此成為封閉的調整後微細網目mei之直線的集合作向量化(函數),並將此藉由移動平均處理(與圖1之步驟S60、圖5之步驟S280相同之處理)來作為平滑等高線資訊Ji而記憶在平滑等高線資料用記憶體158中。在將平滑等高線資訊Ji作了畫像化的情況時,係稱作平滑之等高線Ci。
此向量化,在應連接之相鄰之調整後微細網目mei係為X方向或者是Y方向的情況時,係將中心座標彼此(x、y)以直線來作連結,又,在應連接之相鄰之調整後微細網目mei係為傾斜方向的情況時,係將作連接之方向的調整後微細網目mei側之角2點的座標之中心和作連接之傾斜方向的調整後微細網目mei之2點間之中心座標作連結並設為直線。
之後,將此些之直線之集合設為函數(亦可設為近似函數)。
亦即是,平滑等高線資訊Ji,係成為並不如同先前技術一般地而進行樣條曲線(spline curve)、貝茲曲線(Bézier Curve)等之曲率最大化處理的將通過調整後微細網目mei之直線作了連接的等高線。
此時,係分配色值。亦即是,平滑等高線資訊Ji,係由區域Ei、和調整後微細網目mei、和尺寸(0.5555m)、和標高值zhi、和連接方向(X方向上(或是下)、Y方向上(或是下)或右斜方或者是左斜方)等,所構成之。
另外,平滑之等高線Ci之間隔,係亦可為1m、2m、3m、…。
在圖48中,針對將上述之平滑等高線資訊Ji之等高線(向量)與並不進行平滑處理之紅色畫像作了重疊的例子作展示。又,在圖49中,係對於圖48之擴大圖作展示。又,在圖50中,係對於使用標高值zhi來將等高線作了平滑處理後的結果之畫像作展示。但是,圖50,係為實行了2次的移動平均後之畫像。
如同在圖48以及圖49中所示一般,全體性而言等高線係成為鋸齒狀(例如Va之場所)。但是,在圖50中,係全體性地成為平滑(參照Va)。
圖52,係為將此種等高線與由本實施形態1之高速超解析度畫像立體視覺化處理系統所致的超解析度紅色畫像作了合成後之畫像。圖52,係為基於5mDEM之超解析度化DEM所得到之畫像。另外,等高線之間隔,係為數公尺(例如,1m、2m或者是3m)。
又,圖51,係為將2萬5千分之1地圖之等高線與基於10mDEM所產生的紅色畫像作了合成後之圖。另外,等高線之間隔,係為10m。
如同在圖52中所示一般,平滑之等高線係被細緻地作顯示,並且凹凸之傾斜度之顏色程度(若是凹部為深則為濃的紅色,若是凸部為高則顏色會變白)係可細緻且清晰地得知。
亦即是,由於等高線之間隔係為數公尺(例如,1m、2m或者是3m),因此,本實施形態之等高線,係可作為1萬分之1之等高線圖來作利用。
又,第1畫像合成部160(地理院地圖+紅色),係產生將「記憶體153(未圖示)之畫像」與「地理院標準地圖用記憶體159之標準地圖Gki(等級16)的向量資料之畫像化資料」進行乘算合成所得到的「地理院地圖+紅色合成畫像」GFi,並且將此記憶在第1合成畫像用記憶體161(地理院地圖+紅色用)中(參照圖52)。
此時,第1畫像合成部160(地理院地圖+紅色),係以會與在將標準地圖(建築物、道路等之都市圖)的向量作了畫像化的情況時之顏色(例如,橙色)相異的方式,來使記憶體153之畫像之色值作50%程度的降低。例如,係設為以色相為0°之紅、彩度為50%、亮度為80%所建構出的安定的紅色。
RGB值,在將各色以0~255之範圍來作了指定的情況時,係將RED設為“204”程度,並將GREEN設為“102”程度,並且將BLUE設為“102”程度。HEX值(16進位之WEB顏色、HTML顏色碼)係設為#CC6666。或者是,在彩色印刷中所使用的CMYK值,係概略設為靛青“C20%”、洋紅“M70%”、黃“Y50%”、黑“K0%”之顏色。
第2畫像合成部162(平滑等高線+紅色),係產生將「第1合成畫像用記憶體161(地理院地圖+紅色用)」與「將平滑等高線資料用記憶體158之平滑等高線資訊CJi作了畫像化的資料」作乘算合成所得到的「平滑等高線+紅色」畫像GaCi,並記憶在第2合成畫像用記憶體164(平滑等高線+紅色)中。
第3畫像合成部166(等高線+地理院地圖+紅色),係產生將「第1合成畫像用記憶體161(地理院地圖+紅色用)之「地理院地圖+紅色合成畫像」Gfi」與「第2合成畫像用記憶體164(平滑等高線+紅色)之「平滑等高線+紅色」畫像GaCi」作了乘算合成的「標準地圖+紅色+平滑等高線」畫像Gami,並記憶在第3合成畫像用記憶體168中(參照圖49)。
又,在地理院標準地圖用記憶體159中,係記憶有25000分之1之標準地圖(等級16)之向量資料。
就算是將地理院基盤地圖之建築物、道路等的向量資料讀入至顯示用記憶體中並作顯示,也不會有鋸齒感。亦即是,係對於25000分之1之標準地圖(等級16)的複雜之線形之道路輪廓、建築物輪廓而使解析度有所調和。
又,就算是作了擴大,也不會有鋸齒感(鋸齒邊)。故而,係能夠對於崖的狀況、平面的狀況、道路的傾斜等詳細地作確認。
因此,係成為能夠產生與地理院放棄了製作的1萬分之1之地圖略相同之地圖。
另外,在上述實施形態中,雖係作為使用地上之地盤之DEM來高速地進行超解析度化的例子,來進行了說明,但是,係亦可使用海底之地盤之DEM,來高速地進行超解析度化。
<其他實施形態>
(Lab彩色化)
藉由對於上述之本實施形態之高速超解析度畫像立體視覺化處理系統而施加Lab彩色化處理,畫像係成為更為鮮明。在本實施形態中,係將此系統稱作Lab彩色賦予高速超解析度畫像立體視覺化處理系統。
例如,係想要成為不會有「谷係變得過暗」、「水系係難以追蹤」、「由於谷的軌跡為暗,因此係難以追蹤」等的問題。
圖53,係為其他實施形態之Lab彩色賦予高速超解析度畫像立體視覺化處理系統的概略構成圖。
在圖53中,針對與上述內容相同之元件符號者,係省略其說明。
本實施形態,係除了上述之圖3之各部以外,更進而具備有Lab彩色部320、和Lab用合成部340。
另外,係視為「在超解析度畫像產生部151之記憶體(未圖示)中,已被產生有上述所說明之記憶體153之資料(包含正方形調整後超解析度化網目Mei)」的情況,來進行說明。
Lab彩色部320,係在每次作為注目點而對於正方形調整後超解析度化網目Mei之調整後微細網目mei作指定時,產生「將藉由超解析度畫像產生部151所求取出的地上開放度轉換為Lab彩色之a
*,並將地下開放度轉換為b
*,並且將傾斜度(亦稱作傾斜)轉換為L
*」之超解析度L
*a
*b
*彩色畫像Li,並記憶在未圖示之記憶體中。
Lab用合成部340,係將超解析度L
*a
*b
*彩色畫像Li和超解析度立體視覺化畫像Ki(超解析度紅色立體視覺化畫像)作合成(稱作Lab彩色紅色超解析度畫像Lki),並記憶在記憶體172中。
顯示處理部150,係具備有顯示用記憶體(未圖示),並將與所被輸入了的畫像種類相對應之資料讀入至顯示用記憶體中,而將被分配給此資料之色值之畫像(例如,L
*a
*b
*彩色紅色超解析度畫像Lki)顯示在顯示部之畫面處。
亦即是,Lab彩色部320,係在進行了圖54(與圖4相同)、圖55(與圖5相同)中所示之處理之後,進行在圖56中所示之Lab彩色紅色超解析度畫像處理。另外,由於圖54係為與圖4相同之處理,圖55係為與圖5相同之處理,因此係省略說明。
在圖56之步驟S320處,超解析度畫像產生部151係將各個的平面直角超解析度化網目Mdi之各個的平面直角超解析度微細網目mdi作讀入(S330),並進行超解析度畫像立體視覺化處理(S400)。
此時,係藉由X方向調整部152,而在記憶體153(未圖示)中,產生將平面直角超解析度化網目Mdi(例如,長方形、梯形)調整為正方形後的正方形調整後超解析度化網目Mei。
(超解析度畫像產生部151之超解析度畫像立體視覺化處理S400)
超解析度畫像產生部151,係藉由上述之傾斜度算出處理,而求取出所有的調整後微細網目mei之各者之傾斜度αi(α1、α2、・・・・)(參照圖39(b))。
又,超解析度畫像產生部151,係藉由上述之處理,而求取出調整後微細網目mei之各者之地上開放度以及地下開放度,而求取出峰谷度(亦稱作浮沈度)(參照圖38)。
又,在圖56中所示之超解析度紅色立體視覺化處理(S340),係將代表峰谷度與傾斜度(亦稱作傾斜)之組合之色值的階調色值(紅色系之顏色)分配給調整後微細網目mei。亦即是,係進行畫像化。在本實施形態中,係將超解析度之地上開放度之畫像,與上述相同地而單純稱作地上開放度畫像Dp,在本實施形態中,係將超解析度之地下開放度之畫像,係單純稱作地下開放度畫像Dq,並將傾斜度之畫像單純稱作傾斜強調畫像Dr。
另一方面,Lab彩色部420,係進行L
*a
*b
*彩色調整畫像產生處理(S420)。
此L
*a
*b
*彩色調整畫像產生處理,係將地上開放度畫像Dp之調整後微細網目mei(微細網目:超解析度網目)之畫像資料讀出,並在每進行該讀出時得到分配至a
*頻道之a
*資料。
又,係將地下開放度畫像Dq之調整後微細網目mei(微細網目)之畫像資料讀出,並在每進行該讀出時而得到分配至b
*頻道之b資料。
又,係將傾斜強調畫像Dr之畫像資料讀出,並在每進行該讀出時而得到分配至L
*頻道之L資料。
之後,藉由在每次得到a
*資料和b
*資料以及L
*資料時,將此些之資料逐次定義於L
*a
*b
*空間中,來得到超解析度L
*a
*b
*彩色畫像資料Li(參照圖62)。
之後,Lab用合成部340,係將其與在步驟S340處所得到的超解析度紅色立體視覺化畫像Ki作合成,並將此作為L
*a
*b
*彩色紅色超解析度畫像KLi而記憶在記憶體172中(S440)。
顯示處理部150,係在畫面上顯示此L
*a
*b
*彩色紅色超解析度畫像KLi等(S460)。
在圖57中,係將得到L
*a
*b
*彩色紅色超解析度畫像KLi的過程以畫像來作展示。
在圖57(a)中,係對於超解析度L
*a
*b
*彩色畫像資料Li作展示,在圖57(b)中,係對於超解析度立體視覺化畫像Ki(超解析度紅色立體視覺化畫像)作展示,在圖57(c)中,係對於將此些之畫像作了合成後的L
*a
*b彩色紅色超解析度畫像KLi作展示。此L
*a
*b
*彩色紅色超解析度畫像KLi,係為將L
*a
*b
*之透明度作了30%程度之降低的畫像。
使用圖58,針對前述之Lab彩色調整畫像處理(S420)進行補充說明。圖58,係為Lab彩色化部320之構成圖。但是,係對於超解析度畫像產生部151、L
*a
*b
*用合成部340(係亦單純稱作合成部340)等有所記載。
Lab彩色化部320,係如同在圖58中所示一般,具備有傾斜畫像階調修正部62、和地上開放度畫像階調修正部64、和地下開放度畫像階調修正部63、和L
*頻道化部66、和b
*頻道化部65、和a
*頻道化部67、以及L
*a
*b
*彩色畫像化部68。
進而,係具備有階調修正部69、和XYZ表色系轉換部71、和RGB表色系轉換部70、和微調修正部72、和傾斜頻譜算出部52、和地下開放度頻譜算出部51、和地上開放度頻譜算出部53等,並對於畫像,而將地下開放度為高之谷或窪地調整為靛青色,並將地上開放度為大之峰或頂上調整為紅色。地上開放度亦為小之谷斜面等,係呈現綠色。
傾斜頻譜算出部52,係算出超解析度畫像產生部151之記憶體153(未圖示)之超解析度之傾斜強調畫像Dr的頻譜分布(亦稱作傾斜度頻譜),並將此記憶在記憶體55中。
傾斜強調畫像Dr之傾斜度頻譜,若是以將傾斜度(0°~90°)設為橫軸並將像素之頻度(n)設為縱軸之直方圖來作展示,則係成為如同在圖59(a)中所示一般。如同在圖59(a)中所示一般,傾斜度αi,實質性而言係分布於0°~50°。
地上開放度頻譜算出部53,係算出超解析度畫像產生部151之記憶體153之地上開放度畫像Dp的頻譜分布(亦稱作地上開放度頻譜),並將此記憶在記憶體54中。
地上開放度頻譜,若是以將開放度(0°~180°)設為橫軸並將像素之頻度(n)設為縱軸之地上開放度直方圖來作展示,則係成為如同在圖59(b)中所示一般。如同在圖59(b)中所示一般,地上開放度θi,實質性而言係分布於0°~90°(中央為90°,於90°~130°側係為陡峭)。
地下開放度頻譜算出部51,係算出記憶體153之地下開放度畫像Dq的頻譜分布(亦稱作地下開放度頻譜),並將此記憶在記憶體56中。
地下開放度頻譜,若是以將地下開放度(0°~180°)設為橫軸並將像素之頻度(n)設為縱軸之地下開放度直方圖來作展示,則係成為如同在圖59(c)中所示一般。如同在圖59(c)中所示一般,地下開放度φi,實質性而言係分布於50°~130°(中央為90°,於50°~90°側係為陡峭)。
(畫像階調部之說明)
傾斜畫像階調修正部62,係以會成為若是越陡峭的斜面則會變得越暗的方式來進行階調修正。亦即是,係將輸入側(橫軸)設為傾斜度0°~傾斜度50°,並將輸出側設為0(黑)~255(白),而進行當傾斜度αi為50°時會轉換為「0」並且當傾斜度αi為0°的情況時會轉換為最大值255的直線性之轉換(參照圖60(a))。具體而言,係藉由查找表(look up table)來進行。
藉由此所得到的傾斜度之直方圖,係為圖59(a)。
地上開放度畫像階調修正部63,係以會使峰之輪廓變得明亮的方式來對於階調作修正。亦即是,係將輸入側(橫軸)設為地上開放度50°~地上開放度130°,並將輸出側設為0(黑)~255(白),而進行當地上開放度θi為50°時會轉換為「0」並且當地上開放度θi為130°的情況時會轉換為最大值255的直線性之轉換(參照圖60(b))。
但是,當地上開放度θi為90°的情況時,係設為會使其成為「120°」。具體而言,係藉由查找表來進行。亦即是,如同在圖60(b)中所示一般,轉換直線之中心係設為會通過(90°、120)。將藉由此所得到的地上開放度之直方圖,在圖59(b)中作展示。
地下開放度畫像階調修正部64,係以會使谷之輪廓變得陰暗的方式來對於階調作修正。亦即是,係將輸入側(橫軸)設為地下開放度50°~地下開放度130°,並將輸出側設為0(黑)~255(白),而進行當地下開放度αi為50°時會轉換為「255」並且當地下開放度αi為130°的情況時會轉換為「0」的直線性之轉換(參照圖60(c))。但是,當地下開放度αi為90°的情況時,係將輸出側設為會成為「120」。具體而言,係藉由查找表來進行。將藉由此所得到的地下開放度之直方圖,在圖59(c)中作展示。
亦即是,若是藉由階調轉換部而將地上開放度與地下開放度之間之關係以散佈圖來作展示,則係成為如同在圖39中所示一般。圖61,係為在橫軸處描繪有地上開放度(50°~130°),並在縱軸處描繪有地下開放度(50°~130°)者。此散佈圖,係以(90°、90°)作為中心。散佈圖,係若是越靠近直線,則藍色會變多,若是分離,則黃色會變多,若是更進一步遠離,則紅色係為多。
又,描繪點之顏色,係展示有與同一注目點之傾斜量相對應之顏色。如同在圖61中所示一般,可以得知,地上開放度與地下開放度之間係存在有反比關係。此關係,係若是距離變得越短則會變得越強。在峰部處,地上開放度係為大,地下開放度係為小,在谷部處,地上開放度係為小,地下開放度係為大。
根據描繪點之顏色,可以得知,在地上開放度與地下開放度之合計值與傾斜之間,係存在有弱的正比關係。
(頻道化部)
L
*頻道化部66,係在每次藉由傾斜畫像階調修正部62而使傾斜度(0°→50°)被轉換為色值(255→0)時,將此分配至L
*頻道處(參照圖60(a))。
a
*頻道化部67,係在每次藉由地上開放度畫像階調修正部63而使地上開放度θi(50°→130°)被轉換為色值(0→255)時,將此分配至a
*頻道處。
b
*頻道化部65,係在每次地下開放度φi (50°→130°)被轉換為色值(255→0)時,將此分配至b
*頻道處。
L
*a
*b
*彩色畫像作成部68,係將L
*頻道化部66之L
*資料和a
*頻道化部67之a
*資料以及b
*頻道化部65之b
*資料定義在L
*a
*b
*空間中,並在記憶體41處得到L
*a
*b
*彩色畫像Li(Lai、Lbi)(參照圖62)。
(其他)
階調修正部69,係由於L
*a
*b
*彩色畫像Li乃相較於RGB空間而色空間為更廣,因此,係在藉由準位修正來概略地進行了其之顏色調整之後,使用色調曲線來對於細部進行調整。
例如,係將0°~50°之傾斜度變更為0°~30°或者是0°~70°,並再度分配色值。又,係將地上開放度(50°~130°)、地下開放度(50°~130°)變更為60°~120°或者是70°~110°,並再度分配色值。
XYZ表色系轉換部71,係將Lab調整後畫像轉換為XYZ表色系(定義於XYZ表色系之顏色空間記憶體中)(XYZ表色系之Lab畫像)。
RGB表色系轉換部71,係將XYZ表色系之Lab畫像轉換為RGB表色系(定義於RGB空間記憶體中) (RGB層之Lab畫像)。此RGB層之Lab畫像,係被記憶在記憶體42中。
Lab用合成部340(畫像合成處理),係將記憶體42之RGB層之Lab彩色畫像與超解析度立體視覺化畫像Ki(超解析度紅色立體視覺化畫像)作合成(乘算合成),並作為Lab彩色紅色超解析度畫像Lki而記憶在記憶體172中。
微調修正部72,係對於Lab彩色紅色超解析度畫像Lki之對比度(透明度)等進行調整(由作業員輸入所致)。
亦即是,係藉由與此些之畫像進行重疊合成,來將變得過暗的谷之表現調整改善為近似靛青色。因此,係並不會有谷變得過暗並難以觀察到的情形。
<實施形態3>
此實施形態3,係為對於水系作強調之方法。
圖65,係為實施形態3之概略構成圖。針對與上述內容相同之元件符號者,係省略其說明。如同在圖65中所示一般,係具備有水系調整部180。此水系調整部180,係以將地下開放度之直方圖之明亮側跳過並成為僅有陰暗側之畫像的方式,來進行調整。藉由此,地下開放度為高之部分(谷部分或者是相較於周圍而相對性為低之部分)係被抽出。
之後,與實施形態2相同的,將超解析度L
*a
*b
*彩色畫像Li與超解析度立體視覺化畫像Ki(超解析度紅色立體視覺化畫像)作重疊。
另外,紅色立體地圖,係與等高線圖等相異,而並不存在有高度之概念,僅僅是對於凹凸作表現。因此,當對象範圍內之標高差為大的情況時,係會有導致全體性之起伏感變得不足的情況。當在紅色立體地圖中而對大地形作了表現的情況時,係能夠藉由將開放度之考慮範圍因應於所表現了的地形之尺度來作增大一事,而實現之(例如,若是想要看到1km程度之範圍之地形起伏,則將開放度之範圍設為1000m)。
但是,實際上,在開放度之計算中,受到存在於注目場所之周圍處的微地形所限制,係並不太會有一直被計算至1km處的情形。
例如,針對1mDEM,若是設定像是1km一般之開放度的範圍,則在谷或峰部分處,開放度之值會飽和,谷會變得過暗,峰會變得過亮。
為了解決此問題,係將計算對象之DEM之解析度降低(將地形之解析度降低),而進行計算。
藉由此,係成為能夠進行對於大地系作了考慮的計算(參照圖66)。
在1mDEM與4mDEM處,係以4mDEM的情況時,全體性的起伏感為強。
又,上述實施形態之手法,係可對於金星之地形或火星之地形作適用。進而,係亦可對於藉由電子顯微鏡所測定到的凹凸之可視化作適用。又,若是適用在遊戲機中,則就算是不穿戴眼鏡也能夠得到立體感。
在上述之實施形態中,雖係使用藉由地上開放度與地下開放度所得到的浮沈度(峰谷度)來產生了超解析度畫像,但是,例如,係亦可重疊顯示於藉由天空可視率、地形保護係數、平面曲率、高通濾波器、墨西哥帽函數所求取出的畫像上。
或者是,係亦可作為使天空可視率、地形保護係數、平面曲率、高通濾波器、墨西哥帽函數等作了反轉之畫像,並將此設為地下開放度畫像。
另外,基盤地圖之DEM,係亦可為ALB(空載測深光達,Airborne lidar Bathymetry)(點群密度1點/m
2)。
110:基盤地圖用資料庫
112:區域定義部
115:5mDEM奇數分割部
132:柵格填色處理部
134:移動平均部
135:超解析度柵格化處理部
137:TIN雙線性插補部
145:平面直角座標轉換部
148:考慮距離格子數算出部
13:超解析度畫像產生部
152:X方向調整部
[圖1]係為對於本實施形態1之高速超解析度畫像立體視覺化處理系統的概要作說明之流程圖。
[圖2]係為藉由本實施形態1之高速超解析度畫像立體視覺化處理系統所得到的畫像之說明圖。
[圖3]係為實施形態1之高速超解析度畫像立體視覺化處理系統的程式區塊圖。
[圖4]係為本實施形態1之高速超解析度畫像立體視覺化處理系統的詳細流程圖(1)。
[圖5]係為本實施形態1之高速超解析度畫像立體視覺化處理系統的詳細流程圖(2)。
[圖6]係為藉由顯示處理部150而下載5mDEM並對於傾斜度附加顏色而作了顯示的畫像之說明圖。
[圖7]係為超解析度化正方形網目Mbi之9×9分割之說明圖。
[圖8]係為虛擬超解析度化網目Mbbi之說明圖。
[圖9]係為TIN雙線性插補的說明圖。
[圖10]係為進行TIN雙線性插補處理時之點(point)的說明圖。
[圖11]係為雙線性插補後的結果之畫像例之說明圖。
[圖12]係為對於雙線性插補前與雙線性插補後作說明之擴大圖。
[圖13]係為進行移動平均處理的理由之說明圖。
[圖14]係為移動平均網目之說明圖。
[圖15]係為由移動平均處理所致的效果之說明圖(1)。
[圖16]係為由移動平均處理所致的效果之說明圖(2)。
[圖17]係為超解析度平滑處理後DEM資料之說明圖。
[圖18]係為並不進行超解析度畫像用平滑處理(移動平均)的情況時與有進行的情況時之標高之軌跡之說明圖。
[圖19]係為平滑處理後(9×9框平均(box average))的畫像之說明圖。
[圖20]係為對於第1次的移動平均之效果作說明之擴大圖。
[圖21]係為對於第2次的移動平均之效果作說明之擴大圖。
[圖22]係為平面直角投影轉換之說明圖。
[圖23]係為平面直角座標轉換前以及投影轉換後之畫像之說明圖。
[圖24]係為X方向調整之說明圖。
[圖25]係為用以進行X方向調整之輸入畫面之說明圖。
[圖26]係為由X方向調整所致之正方形調整後超解析度化網目Mei之說明圖(1)。
[圖27]係為由X方向調整所致之正方形調整後超解析度化網目Mei之說明圖(2)。
[圖28]係為從正方形調整後超解析度化網目Mei所產生的紅色立體畫像之說明圖。
[圖29]係為平滑處理後之傾斜度之配列之說明圖。
[圖30]係為針對在本實施形態之投影轉換處理中的再取樣(resampling)之說明圖(1)。
[圖31]係為針對在本實施形態之投影轉換處理中的再取樣之說明圖(2)。
[圖32]係為針對在本實施形態之投影轉換處理中的再取樣之說明圖(3)。
[圖33]係為紅色立體畫像的全體產生工程之說明圖。
[圖34]係為紅色立體畫像的產生工程之說明圖(1)。
[圖35]係為紅色立體畫像的產生工程之說明圖(2)。
[圖36]係為山岳之紅色立體畫像的全體產生工程之說明圖。
[圖37]係為超解析度畫像產生部151的程式之區塊圖。
[圖38]係為對於凸部強調畫像作成部11以及凹部強調畫像作成部12作說明之概略構成圖。
[圖39]係為對於傾斜度強調部13作說明之概略構成圖。
[圖40]係為灰度之說明圖。
[圖41]係為超解析度之地下開放度、地上開放度的算出方法之說明圖。
[圖42]係為超解析度DEM之資料構造之說明圖。
[圖43]係為基於先前技術之超解析度畫像視覺處理系統所產生的超解析度紅色立體畫像之說明圖。
[圖44]係為以由本實施形態所致之高速超解析度畫像立體視覺化處理系統所產生的超解析度畫像之說明圖。
[圖45]係為利用例之說明圖。
[圖46]係為實施形態2之概略構成圖。
[圖47]係為平滑等高線資訊Ji的產生之說明圖。
[圖48]係為將平滑等高線資訊Ji之等高線(向量)與並不進行平滑處理之紅色畫像作了重疊的例子之畫像之說明圖。
[圖49]係為圖48之擴大圖。
[圖50]係為使用標高值zhi來將等高線作了平滑處理後的結果之畫像之說明圖。
[圖51]係為將2萬5千分之1地圖之等高線與基於10mDEM所產生的紅色畫像作了合成後之圖。
[圖52]係為與由本實施形態1之高速超解析度畫像立體視覺化處理系統所致的超解析度紅色畫像作了合成後之畫像之說明圖。
[圖53]係為其他實施形態之Lab彩色賦予高速超解析度畫像立體視覺化處理系統的概略構成圖。
[圖54]係為其他實施形態之Lab彩色賦予高速超解析度畫像立體視覺化處理系統的流程圖(1)。
[圖55]係為其他實施形態之Lab彩色賦予高速超解析度畫像立體視覺化處理系統的流程圖(2)。
[圖56]係為其他實施形態之Lab彩色賦予高速超解析度畫像立體視覺化處理系統的流程圖(3)。
[圖57]係為得到Lab彩色紅色超解析度畫像KLi的過程之由畫像所致之說明圖。
[圖58]係為Lab彩色化部320之概略構成圖。
[圖59]係為頻譜分布之說明圖。
[圖60]係為Lab彩色化之工程圖。
[圖61]係為對於地上開放度與地下開放度之間之關係作展示之散佈圖。
[圖62]係為對於超解析度Lab彩色畫像Li的畫面例作展示之圖。
[圖63]係為Lab彩色紅色超解析度畫像KLi的畫面例(1)之圖。
[圖64]係為Lab彩色紅色超解析度畫像KLi的畫面例(2)之圖。
[圖65]係為其他之實施形態2之概略構成圖。
[圖66]係為將DEM之解析度降低而對於大地系作了考慮的情況時之說明圖。
100:電腦本體部
110:基盤地圖用資料庫
112:區域定義部
115:5mDEM奇數分割部
117:記憶體
118:記憶體
134:移動平均部
135:超解析度柵格化處理部
136:柵格顏色附加處理部
137:TIN雙線性插補部
142:記憶體
145:平面直角座標轉換部
148:考慮距離格子數算出部
149:記憶體
150:顯示處理部
151:超解析度畫像產生部
152:X方向調整部
153:記憶體
300:高速超解析度畫像立體視覺化處理系統
Claims (20)
- 一種高速超解析度畫像立體視覺化處理系統,係具備有: (A)針對數值標高模型之特定區域之各正方形網目群的每一者,而分別得到將此正方形網目藉由微細之正方形之超解析度微細網目群所作了定義的超解析度化正方形網目之手段;和 (B)針對各前述超解析度化正方形網目的每一者,而進行內插插補處理,並對於該超解析度化正方形網目之各個的超解析度微細網目分配內插插補後標高值之手段;和 (C)針對各前述超解析度化正方形網目的每一者,而對於各個的超解析度微細網目施加特定次數之移動平均化處理,而將前述內插插補後標高值更新為平滑處理後標高值之手段;和 (D)產生將前述(C)手段之後之超解析度化正方形網目藉由平面直角座標來作了定義的平面直角超解析度化網目之手段;和 (E)基於前述平面直角超解析度化網目之平面直角超解析度微細網目來產生正方形超解析度立體視覺畫像之手段。
- 如請求項1所記載之高速超解析度畫像立體視覺化處理系統,其中, 前述(E)之手段,係具備有: (E1)產生將前述平面直角超解析度化網目調整為正方形之正方形調整後超解析度化網目之手段;和 (E2)將前述正方形調整後超解析度化網目之正方形調整後微細網目依序作為注目點而作指定,並基於前述平滑處理後標高值來求取出其與和其相鄰接之正方形調整後微細網目之傾斜度,而分配給前述注目點之前述正方形調整後微細網目之手段;和 (E3)將前述正方形調整後微細網目依序作為注目點,並針對此注目點之每一者,而分別基於其與和此注目點相鄰接之前述正方形調整後微細網目之間之地上開放度與地下開放度,來求取出峰谷度,並將代表此峰谷度與前述傾斜度之組合之色值的階調色值分配給前述注目點之前述正方形調整後微細網目之手段;和 (E4)在前述(E3)之手段之後,將前述正方形調整後微細網目及其階調色值定義於顯示用記憶體中並作為前述超解析度立體視覺畫像來作顯示之手段。
- 如請求項1所記載之高速超解析度畫像立體視覺化處理系統,其中, 係具備有: 得到若是前述地上開放度之值為越大則被分配有越亮之顏色的地上開放度畫像(Dp)、若是前述地下開放度之值為越大則被分配有越暗之顏色的地下開放度畫像(Dq)、若是前述傾斜度之值為越大則被分配有越使紅色被作了強調的顏色之傾斜強調畫像(Dr)之手段;和 得到將前述地上開放度畫像(Dp)與地下開放度畫像(Dq)以及傾斜強調畫像(Dr)作了重疊的第1合成畫像(Ki:超解析度紅色畫像)之手段;和 將前述地上開放度畫像(Dp)之畫像資料讀出並在每進行該讀出時而得到分配至a *頻道之a資料之手段;和 將前述地下開放度畫像(Dq)之畫像資料讀出並在每進行該讀出時而得到分配至b *頻道之b資料之手段;和 將前述傾斜強調畫像(Dr)之畫像資料讀出並在每進行該讀出時而得到分配至L *頻道之L資料之手段;和 藉由在每次得到前述a資料和b資料以及前述L資料時,將此些之資料逐次定義於L *a *b *空間中,來得到前述地上開放度畫像(Dp)與地下開放度畫像(Dq)以及傾斜強調畫像(Dr)之Lab畫像資料(Li)之手段;和 產生將前述Lab畫像(Li)與前述第1合成畫像(Ki:超解析度紅色畫像)作了合成的第2合成畫像(lab彩色超解析度紅色畫像KLi)之手段。
- 如請求項1所記載之高速超解析度畫像立體視覺化處理系統,其中, 前述(E)之手段,係具備有: (E1)產生將前述平面直角超解析度化網目調整為正方形之正方形調整後超解析度化網目之手段;和 (E2)將前述正方形調整後超解析度化網目之正方形調整後微細網目依序作為注目點而作指定,並基於前述平滑處理後標高值來求取出其與和其相鄰接之正方形調整後微細網目之傾斜度,而分配給前述注目點之前述正方形調整後微細網目之手段;和 (E3)將前述正方形調整後微細網目依序作為注目點,並針對此注目點之每一者,而分別基於其與和此注目點相鄰接之前述正方形調整後微細網目之間之地上開放度與地下開放度,來求取出峰谷度,並將代表此峰谷度與前述傾斜度之組合之色值的階調色值分配給前述注目點之前述正方形調整後微細網目之手段;和 (E4)在前述(E3)之手段之後,將前述正方形調整後微細網目及其階調色值定義於顯示用記憶體中並作為前述超解析度立體視覺畫像來作顯示之手段。
- 如請求項1所記載之高速超解析度畫像立體視覺化處理系統,其中, 前述(A)之手段,係具備有: (A1)將被記憶於數值標高模型用記憶部中之數值標高模型的特定區域之正方形網目群讀入至第1記憶體中之手段;和 (A2)針對前述第1記憶體之各正方形網目的每一者,而分別將此正方形網目的緯度方向之邊以及經度方向之邊以奇數(不包含1)的分割點數來作等分割,而產生具有前述超解析度微細網目群之前述超解析度化正方形網目之手段。
- 如請求項1所記載之高速超解析度畫像立體視覺化處理系統,其中, 前述(C)之手段,係進行: 將前述區域之前述平滑處理後標高值讀出至顯示用記憶體處並作為前述超解析度立體視覺畫像來顯示在畫面上,並且伴隨著超解析度用平滑處理指示之輸入而再度進行前述超解析度用平滑處理之手段。
- 如請求項1所記載之高速超解析度畫像立體視覺化處理系統,其中, 前述(C)之手段,係具有: (C1)對於前述超解析度化正方形網目依序作指定,並針對此被指定了的超解析度化正方形網目之每一者,而依序指定超解析度微細網目之手段;和 (C2)針對此超解析度微細網目,而施加特定次數之以分割點數來作了分割的移動平均化網目,並產生前述平滑處理後標高值之手段;和 (C3)將前述所指定的前述超解析度微細網目之前述內插插補後標高值,更新為前述(C2)之手段之超解析度用平滑處理後之前述平滑處理後標高值之手段。
- 如請求項1所記載之高速超解析度畫像立體視覺化處理系統,其中, 係具備有: (F)在前述平面直角超解析度微細網目或者是前述步驟之正方形調整後微細網目之中,指定成為起點之平面直角超解析度微細網目,並求取出通過具有與此所指定了的網目相同之平滑處理後標高值並且為封閉之網目群之直線,並且將此些之直線作向量化,而將此作為等高線向量而產生之手段;和 (G)將前述等高線向量設為畫像並寫入至顯示用記憶體中而顯示於畫面上之手段。
- 如請求項1所記載之高速超解析度畫像立體視覺化處理系統,其中, 係具備有: 標準地圖用記憶體,係記憶有將道路、建築物、河川、沼澤藉由向量資訊來作了定義的2萬5千分之1之標準地圖資訊, 並且,係具備有: (H)將前述標準地圖資訊作畫像化,並將此畫像與前述超解析度畫像或等高線向量之畫像或者是此之雙方一併顯示之手段。
- 如請求項1所記載之高速超解析度立體視覺化處理系統,其中, 前述傾斜度之色調顯示,係設為紅色系之顏色。
- 如請求項1所記載之高速超解析度立體視覺化處理系統,其中, 係具備有將道路、建築物、河川、沼澤或是樹木或者是此些之某些之組合又或是全部的向量資料作為標準地圖來作了記憶之地圖用記憶手段;和 使前述傾斜度之色調作30%~60%之降低之手段;和 將前述向量資料作畫像化並進而重疊顯示於前述作了重疊顯示的畫像上之手段。
- 一種高速超解析度畫像立體視覺化處理程式,係為用以使電腦實行作為下述手段之功能之程式: (A)針對數值標高模型之特定區域之各正方形網目群的每一者,而分別在記憶手段中產生將此正方形網目藉由微細之正方形之超解析度微細網目群所作了定義的超解析度化正方形網目之手段;和 (B)針對各前述超解析度化正方形網目的每一者,而進行內插插補處理,而對於該超解析度化正方形網目之各個的超解析度微細網目分配內插插補後標高值之手段;和 (C)針對各前述超解析度化正方形網目的每一者,而對於各個的超解析度微細網目施加特定次數之移動平均化處理,而將前述內插插補後標高值更新為平滑處理後標高值之手段;和 (D)在記憶手段處產生將前述(C)手段之後之超解析度化正方形網目藉由平面直角座標來作了定義的平面直角超解析度化網目之手段;和 (E)在記憶手段處,基於前述平面直角超解析度化網目之平面直角超解析度微細網目,來產生超解析度立體視覺畫像之手段。
- 如請求項12所記載之高速超解析度畫像立體視覺化處理程式,其中, 前述(E)之手段,係具備有: (E1)產生將前述平面直角超解析度化網目調整為正方形之正方形調整後超解析度化網目之手段;和 (E2)將前述正方形調整後超解析度化網目之正方形調整後微細網目依序作為注目點而作指定,並基於前述平滑處理後標高值來求取出其與和其相鄰接之正方形調整後微細網目之傾斜度,而分配給前述注目點之前述正方形調整後微細網目之手段;和 (E3)將前述正方形調整後微細網目依序作為注目點,並針對此注目點之每一者,而分別求取出其與和此注目點相鄰接之前述正方形調整後微細網目之間之峰谷度,並將代表此峰谷度與前述傾斜度之組合之色值的階調色值分配給前述注目點之前述正方形調整後微細網目之手段;和 (E4)在前述(E3)之手段之後,將前述正方形調整後微細網目及其階調色值定義於顯示用記憶體中並作為前述超解析度立體視覺畫像來作顯示之手段。
- 如請求項12所記載之高速超解析度畫像立體視覺化處理程式,其中, 前述(A)之手段,係具備有: (A1)將被記憶於數值標高模型用記憶部中之數值標高模型的特定區域之正方形網目群讀入至第1記憶體中之手段;和 (A2)針對前述第1記憶體之各正方形網目的每一者,而分別將此正方形網目的緯度方向之邊以及經度方向之邊以奇數(不包含1)的分割點數來作等分割,而產生具有前述超解析度微細網目群之前述超解析度化正方形網目之手段。
- 如請求項12所記載之高速超解析度畫像立體視覺化處理程式,其中, 前述(C)之手段,係實行: 將前述區域之前述平滑處理後標高值讀出至顯示用記憶體處並作為前述超解析度畫像來顯示在畫面上,並且伴隨著超解析度用平滑處理指示之輸入而再度進行前述超解析度用平滑處理之手段。
- 如請求項12所記載之高速超解析度畫像立體視覺化處理程式,其中, 前述(C)之手段,係實行: (C1)對於前述超解析度化正方形網目依序作指定,並針對此被指定了的超解析度化正方形網目之每一者,而依序指定超解析度微細網目之手段;和 (C2)針對此超解析度微細網目,而施加特定次數之以分割點數來作了分割的移動平均化網目,並產生前述平滑處理後標高值之手段;和 (C3)將前述所指定的前述超解析度微細網目之前述內插插補後標高值,更新為前述(C2)之手段之超解析度用平滑處理後之前述平滑處理後標高值之手段。
- 如請求項12所記載之高速超解析度畫像立體視覺化處理程式,其中,係使電腦實行作為下述手段之功能: (F)在前述平面直角超解析度微細網目或者是前述步驟之正方形調整後微細網目之中,指定成為起點之平面直角超解析度微細網目,並求取出通過具有與此所指定了的網目相同之平滑處理後標高值並且為封閉之網目群之直線,並且將此些之直線作向量化,而將此作為等高線向量而產生之手段;和 (G)將前述等高線向量設為畫像並寫入至顯示用記憶體中而顯示於畫面上之手段。
- 如請求項12所記載之高速超解析度畫像立體視覺化處理程式,其中,係使電腦實行作為下述手段之功能: 在標準地圖用記憶體中,記憶將道路、建築物、河川、沼澤藉由向量資訊來作了定義的2萬5千分之1之標準地圖資訊之手段;和 (H)將前述標準地圖資訊作畫像化,並將此畫像與前述超解析度畫像或等高線向量之畫像或者是此之雙方一併顯示之手段。
- 如請求項12所記載之超解析度立體視覺化處理程式,其中, 前述傾斜度之色調顯示,係設為紅色系之顏色。
- 如請求項12所記載之高速超解析度畫像立體視覺化處理程式,其中,係使電腦實行作為下述手段之功能: 在地圖用記憶手段中,將道路、建築物、河川、沼澤或是樹木或者是此些之某些之組合又或是全部的向量資料作為標準地圖來作記憶之手段;和 使前述斜度之色調作30%~60%之降低之手段;和 將前述向量資料畫像化並進而重疊顯示於前述作了重疊顯示的畫像上之手段。
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