(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
壁面の病害や損傷の修復のためのモザイク画像の作成、病害や損傷、修復履歴に係る情報の登録、管理を行う壁面の画像・損傷・修復情報登録管理システムであって、
壁面全体が撮影された左右のインデックス画像と壁面を分割して撮影された詳細画像から前記各画像上で同一点を選定すると共に基準面上の点を３点以上指定することにより、前記各点の画像座標に基づき画像の撮影位置、撮影方向を決定して対象物の３次元の形状情報の作成を行い、前記３次元の形状情報を基に前記各画像を中心投影の画像から正射投影の画像又は展開画像に変換し、前記インデックス画像と詳細画像及び隣接する画像の重複部分を利用して位置合わせと色合わせを行った後、接合してモザイク画像を作成する画像作成処理手段と、
前記画像作成手段により作成されたモザイク画像及び該モザイク画像の属性情報並びに病害や損傷の情報及び修復情報に関するデータを登録、管理する画像・修復データ管理手段と
を備え、該画像・修復データ管理手段は、病害や損傷の情報を座標値で持った図形データで管理すると共に、病害や損傷に対する修復情報を履歴として管理するように構成したことを特徴とする壁面の画像・損傷・修復情報登録管理システム。
【請求項２】
前記画像作成処理手段は、撮影画像に対しカメラの感度特性の補正を行う前処理部と画像の撮影位置や方向の決定を行う標定処理部とを有することを特徴とする請求項１記載の壁面の画像・損傷・修復情報登録管理システム。
【請求項３】
前記標定処理部は、前記インデックス画像の標定処理として同一点を左右の画像上で選定すると共に基準面上の点を３点以上指定して画像の撮影位置、撮影方向を決定することを特徴とする請求項２記載の壁面の画像・損傷・修復情報登録管理システム。
【請求項４】
前記標定処理部は、前記詳細画像の標定処理として全体インデックス画像と詳細画像上で同一点を選定して画像の撮影位置、撮影方向を決定することを特徴とする請求項２記載の壁面の画像・損傷・修復情報登録管理システム。
【請求項５】
前記画像作成処理手段は、前記左右のインデックス画像に基づき前記３次元の形状情報の作成を行って、前記３次元の形状情報を使用し前記詳細画像のモザイク処理を行い壁面のモザイク画像の作成を行うことを特徴とする請求項１記載の壁面の画像・損傷・修復情報登録管理システム。
【請求項６】
前記画像・修復データ管理手段は、前記病害や損傷の情報に関するデータとしてその種類により表示を変える表示制御情報を付加することを特徴とする請求項１記載の壁面の画像・損傷・修復情報登録管理システム。
【請求項７】
前記画像・修復データ管理手段は、少なくとも前記病害や損傷の種類、修復履歴、修復の方法を修復履歴情報として管理し、前記修復履歴の情報を図形又は属性からの検索により壁面画像と前記修復履歴情報を出力するように構成したことを特徴とする請求項１記載の壁面の画像・損傷・修復情報登録管理システム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、壁面の病害や損傷の修復のためのモザイク画像の作成、病害や損傷、修復履歴に係る情報の登録、管理を行う壁面の画像・損傷・修復情報登録管理システムに関する。
【０００２】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】
壁画は、その年代におけるそれぞれの国や、宗教、生活様式、慣習、その他歴史学的に貴重な情報を有しているが、それが古ければ古いほど、当然のこととして年月の経過と共に、あるいはそれまでの保存状態により部分的な欠損や、汚損、ひび割れ、変質などの病害が見られ、その特定、修復に多大な時間と労力、技術を必要としている。
【０００３】
実際に修復などを行うための対象となる壁画は、建造物の大きさや壁画の大きさは勿論、壁画の位置も様々であり、一般には移動、運搬することができないのが通常である。したがって、壁画の修復を行う場合、従来はまず、アナログ写真をベースにした写真測量を行って壁画を図化し、その画像に基づき状態の評価、病害の特定、修復の検討を行う。従来の写真測量では、計測対象面に標定点を設置・計測し、標定点の３次元座標を用いて、写真の縮尺やカメラの傾き、カメラの位置を計算し、標定要素を得ている。
【０００４】
しかし、これまでの壁画の図化で用いられてきたアナログ写真をベースにした写真測量では、計測用カメラや解析図化機など非常に高価な機器を利用しているものの、現場での作業負担も大きく、図化にも熟練したオペレータによるステレオ実体視が不可欠であった。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記課題を解決するものであって、標定点の設置、計測なしに高解像度のモザイク画像を作成でき、病害や損傷の管理、修復情報の管理が容易に行えるようにするものである。
【０００６】
そのために本発明は、壁面の病害や損傷の修復のためのモザイク画像の作成、病害や損傷、修復履歴に係る情報の登録、管理を行う壁面の画像・損傷・修復情報登録管理システムであって、壁面全体が撮影された左右のインデックス画像と壁面を分割して撮影された詳細画像から前記各画像上で同一点を選定すると共に基準面上の点を３点以上指定することにより、前記各点の画像座標に基づき画像の撮影位置、撮影方向を決定して対象物の３次元の形状情報の作成を行い、前記３次元の形状情報を基に前記各画像を中心投影の画像から正射投影の画像又は展開画像に変換し、前記インデックス画像と詳細画像及び隣接する画像の重複部分を利用して位置合わせと色合わせを行った後、接合してモザイク画像を作成する画像作成処理手段と、前記画像作成手段により作成されたモザイク画像及び該モザイク画像の属性情報並びに病害や損傷の情報及び修復情報に関するデータを登録、管理する画像・修復データ管理手段とを備え、該画像・修復データ管理手段は、病害や損傷の情報を座標値で持った図形データで管理すると共に、病害や損傷に対する修復情報を履歴として管理するように構成したことを特徴とするものである。
【０００７】
前記画像作成処理手段は、撮影画像データに対しカメラの感度特性の補正を行う前処理部と画像の撮影位置や方向の決定を行う標定処理部とを有し、前記標定処理部は、前記インデックス画像の標定処理として同一点を左右の画像上で選定すると共に基準面上の点を３点以上指定して画像の撮影位置、撮影方向を決定し、前記詳細画像の標定処理として全体インデックス画像と詳細画像上で同一点を選定して画像の撮影位置、撮影方向を決定し、前記左右のインデックス画像に基づき前記３次元の形状情報の作成を行って、前記３次元の形状情報を使用し前記詳細画像のモザイク処理を行い壁面のモザイク画像の作成を行うことを特徴とするものである。
【０００８】
また、前記画像・修復データ管理手段は、前記病害や損傷の情報に関するデータとしてその種類により表示を変える表示制御情報を付加し、少なくとも前記病害や損傷の種類、修復履歴、修復の方法を修復履歴情報として管理し、前記修復履歴の情報を図形又は属性からの検索により壁面画像と前記修復履歴情報を出力できるように構成したことを特徴とするものである。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照しつつ説明する。図１は本発明に係る壁面の画像・損傷・修復情報登録管理システムの実施の形態を示す図、図２は本発明に係る壁面の画像・損傷・修復情報登録管理システムのハードウエア構成を示す図、図３は本発明に係る壁面の画像・損傷・修復情報登録管理システムによる全体の処理の流れを説明するための図、図４はインデックス画像及び詳細画像の処理の流れを説明するための図、図５は撮影する全体インデックス画像及び詳細画像を説明するための図である。図中、１は演算処理装置、２はデータベース、３は写真撮影部、４は入力部、５は出力部、１１は撮影画像登録部、１２は画像前処理部、１３は画像標定部、１４はＤＴＭ作成部、１５は画像正射変換部、１６はモザイク処理部、１７は画像データ登録部、１８は修復情報登録部、１９は修復情報管理部、２１は作業管理データファイル、２２は撮影画像データファイル、２３は対象物３次元データファイル、２４はオルソ画像データファイル、２５はモザイク画像データファイル、２６は基本情報データファイル、２７は修復履歴データファイルを示す。
【００１０】
図１において、演算処理装置１は、デジタルカメラで撮影された撮影画像データを登録し、その撮影画像データに対しカメラの感度特性の補正（前処理）、画像の撮影位置や方向の決定（標定）、ＤＴＭの作成、正射投影のオルソ画像への変換、モザイク画像の作成、画像データの登録、病害データ、病害内容、修復履歴情報などの登録、修復履歴情報の管理などを行う各処理手段を有するものであり、例えば図２に示すようなコンピュータ（ＰＣ）からなる。また、撮影画像は、ステレオカメラで撮影された壁画の全体インデックス画像や隣の画像とオーバーラップして撮影された詳細画像からなる。
【００１１】
データベース２は、撮影画像データ、撮影条件などの付加情報、これらから演算処理装置１で処理して得られる対象物３次元データ、オルソ画像、モザイク画像、壁画修復のための画像データ、基本情報、修復履歴などのデータを格納する各ファイルを有するものであり、例えば図２に示すようなＭＯやＤＶＤなどの記憶装置からなる。
【００１２】
写真撮影部３は、修復対象となる壁画全体のインデックス画像と、壁画を詳細に分割した詳細画像を撮影するものであり、例えば図２に示すように照明設備、メガピクセルデジタルカメラなどからなる。入力部４は、写真撮影部３により撮影されたインデックス画像と詳細画像からなる撮影画像データを登録する際に撮影条件などの付加情報を入力したり、画像処理の際に対応点の指定を行ったり、その他演算処理装置１に対する処理命令の入力、必要な情報の入力を行うものであり、例えば図２に示すようにキーボードやマウス、ディジタイザ、イメージスキャナなどからなる。出力部５は、演算処理装置１における処理の結果や経過、データベース２に格納されたデータの出力を行うものであり、例えば図２に示すようなプリンタやディスプレイからなる。
【００１３】
演算処理装置１の有する各処理手段は次のようなものである。撮影画像登録部１１は、デジタルカメラで撮影されたインデックス画像及び詳細画像のデータを撮影条件などの付加情報と共にデータベース２の撮影画像データファイル２２及び作業管理データファイル２１に格納する処理を行うものである。画像前処理部１２は、カメラの感度特性を補正し、同じ対象物を撮影したデータが同じ値となるようにする処理を行うものであり、使用する補正テーブルは、カメラ校正により予め設定される。同じ対象物を同一の撮影条件で撮影しても、異なるカメラで撮影された画像の間では、データの値に差がある場合がある。これは、カメラによって感度特性が異なるためで、この感度特性を補正しないと、後述する画像のモザイクを行う場合に、画像毎に明るさや色調に差が生じることになり、不連続なモザイク画像となる。前処理は、このような問題を解消するために行うものである。
【００１４】
画像標定部１３は、複数の画像上で対応点を指定することにより、画像の撮影位置、撮影方向を決定する処理を行うものである。インデックス画像の標定では同一点を左右の画像上で選定すると共に基準面上の点を３点以上指定し、詳細画像の標定では全体インデックス画像と詳細画像上で同一点を選定する。ＤＴＭ作成部１４は、インデックス画像の標定に基づき、左右のインデックス画像より対応点を自動探索（ステレオマッチング）することにより、オルソ画像を作成するために必要な対象物の形状情報（ＤＴＭ）を例えばｘ，ｙ，ｚの座標で取得する処理を行うものであり、それらのデータは対象物３次元データファイル２３に格納される。オルソ画像とは、任意の投影面に投影した平面的な距離精度を持つ正射投影画像である。画像正射変換部１５は、中心投影画像を平行投影画像（正射投影画像／オルソ画像）に変換する処理を行うものであり、それらのデータはオルソ画像データファイル２４に格納される。
【００１５】
モザイク処理部１６は、隣接するオルソ画像をつなぎ合わせる処理を行うものであり、それらのデータはモザイク画像データファイル２５に格納される。モザイクは、隣接する画像の重複部分を利用して位置合わせと色合わせを行った後接合することによって行い、縦方向、横方向、縦横両方向、斜め方向のモザイクがある。重複部分の画像を利用して画像ごとに異なる濃淡や色調を一致させる濃度補正や位置合わせ及び座標系の統一は、適宜必要に応じて実行される。以上が画像処理系である。
【００１６】
画像データ登録部１７は、画像処理系でモザイク処理された壁画画像の窟番号や壁画番号、年代等の基本情報を基本情報データファイル２６に登録するものである。修復情報登録部１８は、壁画画像を画面に表示し、この画像を背景に病害データ、病害内容、修復履歴情報などを入力し登録する処理を行うものであり、それらのデータは修復履歴データファイル２７に登録される。修復情報管理部１８は、修復情報を検索しその結果を画面に表示するものであり、壁画画像を画面に呼び出し病害図形を選択してその修復履歴の情報を表示したり、修復履歴情報の内容を指定し該当する壁画画像を画面に呼び出しその履歴情報を表示したり、帳票や図面をプリントしたりするものである。以上が修復履歴管理系である。
【００１７】
上記構成の壁面の画像・損傷・修復情報登録管理システムによる全体の処理の流れを説明する。図３に示すようにまず、デジタルカメラによりインデックス画像及び詳細画像を撮影し（ステップＳ１１）、インデックス画像及び詳細画像の撮影画像とその撮影情報（撮影条件などの付加情報）を登録する（ステップＳ１２）。次に、インデックス画像と撮影情報、さらには対応点の指定に基づきインデックス画像の処理を行い（ステップＳ１３）、ステップＳ１３の処理で得られたインデックス画像と対象物３次元データ、さらに詳細画像、撮影情報、対応点の指定に基づき詳細画像の処理を行う（ステップＳ１４）。以上の処理により、任意の投影面に投影した平面的な距離精度を持つ正射投影画像である壁画の詳細オルソモザイク画像が得られる。
【００１８】
詳細オルソ画像についてモザイク処理された壁画画像が得られると、次に、画像データ登録処理としてモザイク処理された壁面画像を選択して属性情報を登録する（ステップＳ１５）。しかる後、壁面画像を画面に表示しながら、この画像を背景に病害データ、病害内容、修復履歴情報を入力する（ステップＳ１６）。そして、修復情報を検索して画面に表示したり、検索結果を帳票や図面などにより出力して修復履歴情報の管理を行う（ステップＳ１７）。修復履歴情報の検索では、例えば壁画画像を画面に呼び出し病害図形を選択してその修復履歴の情報を表示したり、修復履歴情報の内容を指定し該当する壁画画像を画面に呼び出しその履歴情報を表示したりする。上記のように本発明は、壁画を修復する場合、その計測対象である壁画に標定点の設置・計測を行うことなく非接触でオルソ画像を得て、修復情報の登録、その履歴などを管理する処理を行うものであり、２段階撮影法を採用している。
【００１９】
ステップＳ１１のインデックス画像及び詳細画像の撮影では、図５（Ａ）に示すようにステレオカメラで壁画全体を撮影してこの画像をインデックス画像とし、図５（Ｂ）に示すように細分割した壁画の一部分のみを対象にそれぞれの部分を撮影してこの画像を詳細画像とする。この場合、詳細画像の撮影では、隣接する詳細画像と例えば３０％程度オーバーラップするように撮影し、撮影漏れがないようにする。例えば壁画の大きさが５ｍ×５ｍの場合、１００万画素のディジタルカメラで撮影すると、インデックス画像の１画素は、壁画上で５ｍｍ×５ｍｍとなる。同様に、詳細画像の撮影範囲が壁画上で１ｍ×１ｍの場合、１００万画素のディジタルカメラで撮影すると、詳細画像の１画素は、壁画上で５ｍｍ×５ｍｍとなる。
【００２０】
また、ステップＳ１３の全体インデックス画像の処理では、図４（Ａ）に示すようにカメラの感度特性を補正し、同じ対象物を撮影したデータが同じ値になるようにする「画像の前処理」（ステップＳ２１）、複数の画像上で対象点を指定することにより画像の撮影位置、撮影方向を決定する「画像の標定」（ステップＳ２２）、オルソ画像を作成するために必要な対象物の形状情報（ＤＴＭ）を取得する「ＤＴＭ作成」（ステップＳ２３）、中心投影画像を平行投影画像（正射投影画像／オルソ画像）に変換する「画像の正射変換」（ステップＳ２４）、複数のオルソ画像を接合しモザイク画像とする「モザイク画像の作成」（ステップＳ２５）を順次行う。ステップＳ１４の詳細画像の処理でも、全体インデックス画像の処理と同様、図４（Ｂ）に示すように「画像の前処理」（ステップＳ３１）、「画像の標定」（ステップＳ３２）、「画像の正射変換」（ステップＳ３３）、「モザイク画像の作成」（ステップＳ３４）を順次行う。
【００２１】
上記の各処理についてさらに詳述する。まず、インデックス画像の処理について説明する。図６はインデックス画像の撮影を説明するための図、図７はインデックス画像の登録処理の流れを説明するための図、図８はインデックス画像の前処理の流れを説明するための図、図９はインデックス画像の標定処理の流れを説明するための図、図１０はインデックス画像からのＤＴＭ作成処理の流れを説明するための図、図１１はインデックス画像の正射変換処理の流れを説明するための図、図１２は処理画像間の対応の例を示す図、図１３はインデックス画像のモザイク処理の流れを説明するための図である。
【００２２】
まず、インデックス画像のカメラ撮影では、図６に示すように現場作業により撮影前準備として、床シートの設置や、対象壁画の縦×横サイズ、カメラの引きの距離などコンベックスによる現地寸法の計測を行い、現地寸法、カメラ焦点距離、カメラ間距離、カメラの角度、カメラの高さなどの撮影条件を決定して撮影計画を作成する。そして、カメラ位置を決定して壁画の撮影を行うことによりその撮影画像を左右のインデックス画像として取得する。このときの撮影条件などの付加情報には、例えばファイル名、撮影日時、カメラＩＤ、撮影個所（左か右か）、撮影方法（平行撮影か収斂撮影か）、撮影位置（左壁からの概略距離）、対象物までの概略距離、カメラの高さ、カメラの角度、対象物の概略サイズ、カメラ間距離、スケールの有無と大きさ、絞り値、シャッタースピードなどの情報がある。
【００２３】
インデックス画像の登録処理では、図７に示すようにカメラ撮影された全体撮影画像のデータをパソコンなどの壁面の画像・損傷・修復情報登録管理システムにオンラインあるいはオフラインで転送することにより、撮影情報とともに撮影画像データファイル２２及び作業管理データファイル２１に登録する。
【００２４】
インデックス画像の前処理では、図８に示すように予め作業管理データファイル２２に設定された補正テーブルに基づき左右のインデックス画像に対して、例えば周辺減光の補正（光学系）やＣＣＤ感度の調整（電子系）などカメラの特性をデータ等の変換によって補正し、同じ対象物を撮影したデータが同じ値になるようにする。この補正テーブルの作成は、例えばグレースケールによる校正やカラーチャートによる校正など事前のカメラ校正によって作成される。
【００２５】
インデックス画像の標定処理は、図９に示すように上記前処理が行われた左右のインデックス画像とそれらの撮影情報に基づき左右画像上での対応点を指定して標定を行い、それぞれの撮影位置、撮影方向を決定する。この場合、選定する点の中に、基準面上に位置する点を３点以上選定し、さらに２点間の距離、あるいは２台のカメラ間の距離を与える。例えば２点間の距離は、スケールバーを画像に写し込み、そのスケールバーの両端の点を選定することにより、与えることができる。
【００２６】
次のインデックス画像からのＤＴＭ作成処理では、図１０に示すように左右のインデックス画像及び撮影位置、撮影方向に基づき、対応点を自動探索（ステレオマッチング）する。ここで図１２（Ａ）に示すように得られた対応点の画像座標（ＩＬ  、ＪＬ  ）と（ＩＲ  、ＪＲ  ）より対応点の対象空間座標（Ｘ、Ｙ、Ｚ）を計算し、内挿により格子点（ＸＧ  、ＹＧ  ）のＺＧ  座標を求め、対象物３次元データとして対象物３次元データファイル２４に格納される。
【００２７】
インデックス画像の正射変換処理では、図１１に示すように撮影位置、撮影方向、インデックス画像、対象物３次元データに基づき、（ＸＧ  、ＹＧ  、ＺＧ  ）より（ＩＧ  、ＪＧ  ）を計算し、図１２（Ｂ）に示すように（ＩＧ  、ＪＧ  ）に対応する撮影画像のデータを求めて、その画像データを（ＸＧ  、ＹＧ  、ＺＧ  ）の位置の正射画像データとする。
【００２８】
インデックス画像のモザイク処理では、図１３に示すように正射変換済みの左右のインデックス画像を接合する。この場合、ラインごとに左画像と右画像のデータの値の差の最も小さい画素で接合する接合線を図１３（Ｂ）に示すように決定し、接合線の両側の一定幅を接合処理範囲として平滑化処理を行う。
【００２９】
次に、詳細画像の処理について説明する。図１４は詳細画像のカメラ撮影を説明するための図、図１５は詳細画像の登録処理の流れを説明するための図、図１６は詳細画像の標定処理の流れを説明するための図、図１７は詳細画像の正射変換処理の流れを説明するための図、図１８は処理画像間の対応の例を示す図、図１９は詳細画像のモザイク処理の流れを説明するための図である。
【００３０】
まず、詳細画像のカメラ撮影では、インデックス画像のカメラ撮影の場合と同様、図１４に示すようにインデックス画像と撮影条件に基づき撮影計画を作成する。そして、カメラ位置を決定し、詳細画像の撮影を行うことにより撮影画像を詳細画像として取得する。
【００３１】
詳細画像の登録処理では、図１５に示すように詳細画像としてカメラ撮影された詳細撮影画像のデータをパソコンなどの壁面の画像・損傷・修復情報登録管理システムにオンラインあるいはオフラインで転送することにより、撮影情報とともに撮影画像データファイル２２及び作業管理データファイル２１に登録する。このとき、インデックス画像は、必ずしも必要ではないが撮影された部分の位置の確認のために利用することができる。
【００３２】
詳細画像の前処理は、図８に示すインデックス画像の前処理と同じであり、詳細画像の標定処理では、図１６に示すように上記前処理が行われた詳細画像とそれらの撮影情報、前記処理済みのインデックス画像、対象物３次元データに基づき、図１８（Ａ）に示すように詳細画像とインデックス画像との２つの画像上での対応点を指定して標定を行い、撮影位置、撮影方向を決定する。
【００３３】
詳細画像の正射変換処理では、図１７に示すように詳細画像の標定を行って決定した撮影位置、撮影方向、詳細画像、対象物３次元データに基づき、（ＸＧ  、ＹＧ  、ＺＧ  ）より（ＩＧ  、ＪＧ  ）を計算し、図１８（Ｂ）に示すように（ＩＧ  、ＪＧ  ）に対応する撮影画像のデータを求めて、その画像データを（ＸＧ  、ＹＧ  、ＺＧ  ）の位置の正射画像データとする。
【００３４】
詳細画像のモザイク処理では、図１９に示すようにＮ枚の正射変換済みの詳細画像と詳細オルソ画像に基づき図１３（Ｂ）と同様、図１９（Ｂ）に示すように詳細画像をオーバーラップする領域で接合してＮ枚のパッチワークを貼り合わせ平滑化処理を行い詳細モザイク画像を作成する。すなわち、図１９（Ｂ）に示すように対象物全体をカバーするような大きさの詳細オルソモザイク画像ファイルの中に、詳細オルソ画像１枚毎の画像データを張り込んでゆく。各詳細オルソ画像の明るさ、色調がインデックス画像中の対応する部分と同じ明るさ、色調となるように、明るさ、色を調整した後、詳細オルソモザイク画像ファイルの対応する位置の部分にその画像データを書き込む。
【００３５】
通常の写真測量では、計測対象面に標定点を設置、計測し、標定点の３次元座標を用いて写真の縮尺やカメラの傾き、カメラの位置を計算し標定要素を得るが、本発明では、カメラ間距離の固定、又は写真に距離の固定された２点の標識を写し込むことにより、計測対象に標定点を設置せずに標定要素の計算を行う。しかも、通常の計測では、高価な計測用カメラを用いて撮影を行い、ネガをスキャナーで読み込みデジタルオルソの作成を行うが、本発明では、市販のデジタルカメラを用いて撮影を行い、広い面積に対して分割して撮影した複数枚の画像データをそれぞれオルソ処理した後モザイク処理によって１枚の画像に張り合わせる方法を用いているので、高解像度のオルソ画像を得ることができる。勿論、ネガからスキャナーで読み込んで計測を行うこともできる。
【００３６】
壁画の修復では、上記のようにして作成したオルソ画像を背景データに組み込み、病害情報を座標値を持った図形データで管理し、病害に対する修復情報をカルテのように履歴として管理する。以下に修復情報の登録、履歴管理に関する処理について説明する。
【００３７】
図２０は画像データの登録処理の流れを説明するための図、図２１はシステム初期画面及び画像登録の各画面の例を示す図、図２２は登録画面の例を示す図、図２３は登録の画像表示画面及び修正画面の例を示す図、図２４は修正画面の例を示す図、図２５は削除画面の例を示す図である。
【００３８】
画像データの登録処理では、図２０に示すように詳細モザイク画像ファイルよりモザイク処理された壁画画像をリスト表示して、システムに登録する画像を選択し、窟番号、壁画番号、年代等の基本情報を基本情報データファイルに登録する。そして、それらの登録した基本情報を修正する登録内容の修正では、修正したい窟番号、壁画番号を選択して属性内容の修正を行い、基本情報データファイルを更新する。また、登録した壁画画像ファイルを削除する登録内容の削除では、削除したい窟番号、壁画番号を選択して登録した壁画画像ファイルを基本情報データファイルから削除する。
【００３９】
画面の例で説明すると次のようになる。システム初期画面では、図２１に示すように画像登録、壁面呼び出し、修復情報入力、修復情報管理の項目からなるメインメニューを表示する。ここから画像登録→登録を選択すると図２２に示す図形（壁画モザイク画像）ファイル登録、属性登録（属性登録ＯＮ）の画面に遷移が可能となる。そして、ファイルの種類を入力し、属性登録を選択するとその画面へ遷移が可能になり、属性登録の画像表示を選択すると、図２３（Ａ）の画像表示画面に遷移が可能となる。また、図２１の画像登録の画面から修正を選択すると図２３の壁画選択画面に遷移が可能になり、窟番号を入力することにより図２４の属性修正画面、さらに画像表示により画像表示画面に遷移が可能となる。図２１の画像登録の画面から削除を選択すると図２５の壁画選択画面、さらに画像表示により画像表示画面に遷移が可能となる。
【００４０】
図２６は修復情報の登録処理の流れを説明するための図、図２７は画面呼び出し画面の例を示す図、図２８は表示制御画面の例を示す図、図２９は修正情報入力画面とその入力画面の例を示す図、図３０は病害範囲入力画面の例を示す図、図３１は病害情報入力画面の例を示す図である。
【００４１】
修復情報の登録処理では、図２６に示すように詳細モザイク画像データファイルと基本情報データファイルからモザイク処理された壁画画像を窟番号、壁画番号より画面に表示し、病害情報、修復情報を入力することにより、呼び出された詳細モザイク画像を背景として病害範囲に関するデータを修復履歴データファイルに格納する。その後、さらに病害情報の入力を行う場合には、病害図形、属性（病害基本情報、修復履歴情報）を選択し、病害図形、その属性（病害種類、修復履歴、修復の方法、試薬等）を入力する。なお、属性の中の修復情報は、履歴を管理可能とする。同様に、病害情報の修正を行う場合には、病害図形、属性（病害基本情報、修復履歴情報）を選択し、一度入力された病害図形あるいはその属性内容を修正し、病害情報の削除を行う場合には、一度入力された病害範囲図形を削除する。このとき属性情報も同時に削除される。
【００４２】
画面の例で説明すると次のようになる。システム初期画面で壁画呼び出しを選択すると図２７の壁画選択画面、壁画表示画面に遷移が可能になり、スクロールやズーム、再描画、表示制御が可能になる。ここで、表示制御ボタンを選択すると図２８のかびや塩害、剥離、剥落、空こうなどの病害基本情報の表示制御画面に遷移が可能となる。また、システム初期画面で修復情報入力を選択すると図２９の修復情報入力画面に遷移が可能になり、そこから入力の選択により図２９の画面から図３１の各画面に遷移が可能になり、病害範囲（図形）入力や病害範囲（属性）入力、病害情報入力が可能になる。
【００４３】
図３２は修復情報の管理処理の流れを説明するための図、図３３は修復情報管検索面及び検索結果表示画面の例を示す図、図３４は検索結果表示ダイアログの詳細画面の例を示す図、図３５は属性検索画面の例を示す図、図３６及び図３７は情報検索結果表示画面の例を示す図である。
【００４４】
修復情報の管理処理では、図３２に示すように詳細モザイク画像データファイルよりモザイク処理された壁画画像を窟番号、壁画番号より画面に表示し、修復履歴情報を検索して画面に結果を表示する。このとき、図形からの属性検索の場合には、修復履歴情報をみたい図形をクリックして選択し、修復履歴情報を画面に表示する。また、属性からの当該壁画の検索の場合には、窟番号、壁画番号、病害種類、修復年月日等の検索条件を設定し、該当した壁画のリスト及び件数を表示し、リストから表示したい壁画を選択して修復履歴情報を表示する。これらの検索結果は、帳票、図面として例えばプリンタより出力する。
【００４５】
画面の例で説明すると次のようになる。システム初期画面で修復情報管理を選択すると図３３の図形からの属性検索画面及び検索結果表示画面に遷移が可能になり、さらに図３４の検索結果表示ダイアログの詳細画面、属性からの当該壁画検索画面、図３５の属性条件設定画面、図３６の情報検索結果画面、図３７の病害情報検索結果画面などへの遷移が可能になる。
【００４６】
なお、本発明は、上記実施の形態に限定されるものではなく、種々の変形が可能である。例えば上記実施の形態では、壁画の病害の修復を行うためのモザイク画像の作成、病害情報、その修復履歴情報の登録、管理、出力を行うシステムとして説明したが、ビルや船舶、航空機などの構築物の壁面、橋やダム、法面その他の土木構造物の壁面、その他の鋼板やコンクリート、モルタルなどの被覆面のひび割れや欠損、汚損、陥没、空洞その他の損傷の修復を行うためのモザイク画像の作成、損傷情報、その修復履歴情報の登録、管理、出力を行うシステムとしても同様に適用できることはいうまでもない。勿論、彫刻物や土器、仏像などにおいても、病害や損傷の修復を行うためのためのモザイク画像の作成、損傷情報、その修復履歴情報の登録、管理、出力を行うシステムとして同様に適用できる。また、中心投影の画像からオルソ画像（正射投影画像）に変換したが、中心投影の画像から平面に伸ばして展開した画像（展開画像）に変換してモザイク画像の作成を行うようにしてもよい。このような変換を行うことにより、ドームの天井の壁画や凹凸の曲壁面の場合に、オルソ画像では高さのある部分が平面に圧縮投影されるのに対して、展開画像では曲面が圧縮されることなく表現することができる。さらに、ステレオカメラを用いて左右のインデックス画像を撮影したが、１台のカメラを用いて同様に左右のインデックス画像を撮影するものであってもよいし、デジタルカメラを用いる代わりに通常のアナログカメラを用いて撮影し、その画像をスキャナで読み込んでデジタルの画像データに変換することによって同様の処理を行うように構成してもよい。
【００４７】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、本発明によれば、２段階撮影法によりステレオカメラにより撮影された壁面全体の左右のインデックス画像及び壁面を分割して隣とオーバーラップさせて撮影された複数の詳細画像当該画像上で指定される複数の対応点に基づき画像の撮影位置、撮影方向を決定して対象物の３次元の形状情報の作成を行い、撮影画像を中心投影の画像から正射投影の画像又は展開画像に変換、接合してモザイク画像を作成する画像作成処理手段と、画像作成手段により作成された壁面画像及び該壁面画像の属性情報並びに病害や損傷の情報及び修復情報に関するデータを登録、管理する画像・修復データ管理手段とを備え、該画像・修復データ管理手段は、病害や損傷の情報を座標値で持った図形データで管理すると共に、病害や損傷に対する修復情報を履歴として管理するように構成したので、例えば写真上に写し込む３次元の座標値を持っている目印を使うことで、計測対象に標定点の設置、計測を必要とせず、非接触でオルソ画像を得ることができ、現場での作業時間を大幅に短縮することができる。
【００４８】
しかも、デジタルカメラを用いることで、作業工程を簡略化し、作業効率を改善することができる。また、２段階の撮影を行うことで、部分的なオルソ作成の場合にも壁面全体との位置の関連付けができ、均一な精度で部分的な処理を行うことができる。さらには、撮影枚数や画像処理における処理量を大幅に軽減でき、写真測量の原理を用いているため、幾何学的精度が得られ、解像度の低いデジタルカメラを用いても、モザイクすることで高解像度の画像データを得ることができる。オルソ画像を用いた座標値で位置情報を管理することができ、面積や長さを計測し、壁面の病害について分類管理することができる。さらに、修復情報を入力し管理することで、対象とする壁面が過去にどのような病害に侵され、修復を行ってきたかの履歴を確認することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る壁面の画像・損傷・修復情報登録管理システムの実施の形態を示す図である。
【図２】本発明に係る壁面の画像・損傷・修復情報登録管理システムのハードウエア構成を示す図である。
【図３】本発明に係る壁面の画像・損傷・修復情報登録管理システムによる全体の処理の流れを説明するための図である。
【図４】インデックス画像及び詳細画像の処理の流れを説明するための図である。
【図５】撮影する全体インデックス画像及び詳細画像を説明するための図である。
【図６】インデックス画像の撮影を説明するための図である。
【図７】インデックス画像の登録処理の流れを説明するための図である。
【図８】インデックス画像の前処理の流れを説明するための図である。
【図９】インデックス画像の標定処理の流れを説明するための図である。
【図１０】インデックス画像からのＤＴＭ作成処理の流れを説明するための図である。
【図１１】インデックス画像の正射変換処理の流れを説明するための図である。
【図１２】処理画像間の対応の例を示す図である。
【図１３】インデックス画像のモザイク処理の流れを説明するための図である。
【図１４】詳細画像のカメラ撮影を説明するための図である。
【図１５】詳細画像の登録処理の流れを説明するための図である。
【図１６】詳細画像の標定処理の流れを説明するための図である。
【図１７】詳細画像の正射変換処理の流れを説明するための図である。
【図１８】処理画像間の対応の例を示す図である。
【図１９】詳細画像のモザイク処理の流れを説明するための図である。
【図２０】画像データの登録処理の流れを説明するための図である。
【図２１】システム初期画面及び画像登録の各画面の例を示す図である。
【図２２】登録画面の例を示す図である。
【図２３】登録の画像表示画面及び修正画面の例を示す図である。
【図２４】修正画面の例を示す図である。
【図２５】削除画面の例を示す図である。
【図２６】修復情報の登録処理の流れを説明するための図である。
【図２７】画面呼び出し画面の例を示す図である。
【図２８】表示制御画面の例を示す図である。
【図２９】修正情報入力画面とその入力画面の例を示す図である。
【図３０】病害範囲入力画面の例を示す図である。
【図３１】病害情報入力画面の例を示す図である。
【図３２】修復情報の管理処理の流れを説明するための図である。
【図３３】修復情報管検索面及び検索結果表示画面の例を示す図である。
【図３４】検索結果表示ダイアログの詳細画面の例を示す図である。
【図３５】属性検索画面の例を示す図である。
【図３６】情報検索結果表示画面の例を示す図である。
【図３７】情報検索結果表示画面の例を示す図である。
【符号の説明】
１…演算処理装置、２…データベース、３…写真撮影部、４…入力部、５…出力部、１１…撮影画像登録部、１２…画像前処理部、１３…画像標定部、１４…ＤＴＭ作成部、１５…画像正射変換部、１６…モザイク処理部、１７…画像データ登録部、１８…修復情報登録部、１９…修復情報管理部、２１…作業管理データファイル、２２…撮影画像データファイル、２３…対象物３次元データファイル、２４…オルソ画像データファイル、２５…モザイク画像データファイル、２６…基本情報データファイル、２７…修復履歴データファイル
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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【図３３】
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【図３４】
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【図３５】
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【図３６】
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【図３７】
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