(57)【要約】  対象となる領域に係わらず、カメラ座標系の座標と世界座標系の座標との座標変換を算出するため、本発明の情報処理装置は、撮影装置が撮影した撮影画像データに含まれる領域に対応する地形における位置に関する３次元の情報を持つ点を基に形成される小領域を、小領域の法線方向及び標高に基づいて小領域のグループである小領域グループに分ける小領域グルーピング手段と、小領域グループと座標変換に関する情報である候補情報とを用いて、撮影画像データにおける座標であるカメラ座標系の座標と撮影画像データに対応した小領域における座標である世界座標系の座標との座標変換の情報である座標変換テーブルを作成する座標変換テーブル作成手段とを含む。
2016157802.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
撮影装置が撮影した撮影画像データに含まれる領域に対応する地形における位置に関する３次元の情報を持つ点を基に形成される小領域を、前記小領域の法線方向及び標高に基づいて前記小領域のグループである小領域グループに分ける小領域グルーピング手段と、
前記小領域グループと座標変換に関する情報である候補情報とを用いて、前記撮影画像データにおける座標であるカメラ座標系の座標と前記撮影画像データに対応した前記小領域における座標である世界座標系の座標との座標変換の情報である座標変換テーブルを作成する座標変換テーブル作成手段と
を含む情報処理装置。
【請求項２】
前記撮影装置から前記小領域までの距離及び前記撮影装置の方位を取得する位置方位取得手段をさらに含み、
前記小領域グルーピング手段が、
前記距離及び前記方位に基づいて、前記小領域グループをさらに分割する
請求項１に記載の情報処理装置。
【請求項３】
前記小領域グループの重心を算出し、前記候補情報を取得する計測地点候補として、前記小領域グループに含まれる前記点の中から、前記重心から所定の距離以上と離れ、前記小領域グループに含まれる各前記点と前記重心とを結ぶ全ての線分の間の角度が所定の角度以上になる所定の数の前記小領域グループに含まれる前記点を抽出する計測地点抽出手段をさらに含み、
座標変換テーブル作成手段が、
前記計測地点候補における前記候補情報を取得し、前記候補情報に基づいて、前記座標変換テーブルを作成する
請求項１又は請求項２に記載の情報処理装置。
【請求項４】
世界座標系の座標における座標の計測の容易性を数値化したデータである計測容易性データを記憶する計測容易性データ記憶手段をさらに含み、
前記計測地点抽出手段が、
前記計測容易性データに基づいて、前記計測地点候補を抽出する、
請求項３に記載の情報処理装置。
【請求項５】
前記座標変換テーブル作成手段が、
前記座標変換テーブルを作成した前記小領域グループにおける前記座標変換テーブルを作成するための前記座標変換に用いるパラメータを基に、前記座標変換テーブルを作成していない前記小領域グループにおいて前記座標変換テーブルを作成するための前記座標変換に関する前記パラメータを推定し、推定した前記パラメータを基に前記座標変換テーブルを作成していない前記小領域グループの前記座標変換テーブルを作成する
請求項３又は請求項４に記載の情報処理装置。
【請求項６】
全ての前記計測地点候補を通過する最短経路を算出する経路算出手段を
さらに含む請求項３ないし請求項５のいずれか１項に記載の情報処理装置。
【請求項７】
前記撮影装置を複数含み、
前記計測地点候補における前記世界座標系の座標と前記カメラ座標系の座標との信頼度を基に、前記撮影装置毎に、前記計測地点候補のグループを作成する計測地点グルーピング手段をさらに含み、
座標変換テーブル作成手段が、
前記撮影装置毎に前記候補情報を取得し、前記座標変換テーブルを作成する
請求項３ないし請求項６のいずれか１項に記載の情報処理装置。
【請求項８】
前記撮影装置を複数含み、
前記計測地点候補の前記候補情報を基に、前記撮影装置の相対位置に関する情報を算出する撮影装置相対位置算出手段をさらに含み、
前記座標変換テーブル作成手段が、
少なくとも１つの前記撮影装置の前記候補情報を基に前記座標変換テーブルを作成し、作成した前記座標変換テーブルと前記撮影装置と前記相対位置に関する情報とを基に、前記座標変換テーブルを作成していない前記撮影装置の前記座標変換テーブルを作成する
請求項３から請求項６のいずれか１項に記載の情報処理装置。
【請求項９】
請求項１ないし８のいずれか１項に記載の前記情報処理装置と、
前記情報処理装置から受信した前記３次元の情報及び／又は計測地点候補を表示する表示手段と、
前記３次元の情報及び／又は前記計測地点候補における前記候補情報を取得する入力手段とを含む
情報処理システム。
【請求項１０】
撮影装置が撮影した撮影画像データに含まれる領域に対応する地形における位置に関する３次元の情報を持つ点を基に形成される小領域を、前記小領域の法線方向及び標高に基づいて前記小領域のグループである小領域グループに分け、
前記小領域グループと座標変換に関する情報である候補情報とを用いて、前記撮影画像データにおける座標であるカメラ座標系の座標と前記撮影画像データに対応した前記小領域における座標である世界座標系の座標との座標変換の情報である座標変換テーブルを作成する
情報処理方法。
【請求項１１】
撮影装置が撮影した撮影画像データに含まれる領域に対応する地形における位置に関する３次元の情報を持つ点を基に形成される小領域を、前記小領域の法線方向及び標高に基づいて前記小領域のグループである小領域グループに分ける処理と、
前記小領域グループと座標変換に関する情報である候補情報とを用いて、前記撮影画像データにおける座標であるカメラ座標系の座標と前記撮影画像データに対応した前記小領域における座標である世界座標系の座標との座標変換の情報である座標変換テーブルを作成する処理と
をコンピュータに実行させるプログラムをコンピュータ読み取り可能に記録した記録媒体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、情報の処理に関し、特に、位置の情報を処理する情報処理装置、情報処理システム、情報処理方法、及び、記録媒体に関する。
【背景技術】
【０００２】
広域監視システムは、一般的に、撮影した画像から車両及び／又は人物を検出し、車両及び／又は人物の位置を把握する。【０００３】
カメラで撮影された画像に含まれる車両の位置を正確に求めるためには、広域監視システムは、予め、その車両が写っているカメラ座標系での各画素の座標と、世界座標系の座標とを対応付けしておくこと必要がある。つまり、広域監視システムは、カメラ座標系での各画素の座標と世界座標系の座標との座標変換を算出しておくことが必要である。【０００４】
しかし、一般的に、車両が走行する路面は、単純な平面ではないことが多い。このような場合、カメラ座標系に投影される路面形状は、複雑に歪んでいる。そのため、この場合の座標変換は、単純な線形変換を用いて表現されえない。そのため、カメラ座標系と世界座標系との正確な対応付けは、容易ではない。【０００５】
そこで、例えば、道路の路側に交通車両を監視するカメラ等を新しく設置する場合、最初に、カメラ座標系の位置（座標）と世界座標系の位置（座標）とを正確に対応づける対応関係テーブルを作成することが、重要である。ここで、対応テーブルとは、カメラ座標系である２次元座標テーブルを世界座標系である３次元座標テーブルに変換するテーブルである。一般的に、この対応付けを行う方法として、主に、以下に述べる方法１ないし３が考えられる。【０００６】
（方法１）
以下に述べる方法を「方法１」と記す。【０００７】
方法１は、一般の地図、航空写真、又は、道路図面等を基に、カメラ視野上にある主要な目標物（以下、「ランドマーク（Landmark）」と記す）の世界座標系での位置を導出する。ランドマークの例として、照明柱等が挙げられる。そして、方法１は、導出したランドマークの世界座標系での位置（緯度、経度、及び、標高などの座標）と、撮影した画像上の位置（すなわちカメラ座標系での座標）とを比較して、両者を対応づける。また、方法１は、各ランドマーク間の座標について、補間等を行い、連続的な対応テーブルを作成する。【０００８】
（方法２）
以下に述べる方法を「方法２」と記す。【０００９】
方法２は、トータルステーション（Total Station）等の道路測量用の機材を用いて、カメラ視野上にあるランドマークの世界座標系での位置（座標）を導出する。そして、方法２は、導出したランドマークの世界座標系での位置（座標）と、撮影した画像上の位置（すなわちカメラ座標系での座用）とを比較し、両者を対応づける。方法２は、各ランドマーク間の座標について、補間等を行い、連続的な対応テーブルを作成する。【００１０】
（方法３）
以下に述べる方法を「方法３」と記す。【００１１】
方法３は、ＧＰＳ（Global Positioning System）／慣性航法装置、ステレオカメラ、又は、レーザレーダ（Laser radar）等を搭載した測量車を用いる。そして、方法３は、世界座標系の位置（座標）として、３次元の連続した道路形状データ（マップデータ）を導出する。そして、方法３は、カメラ視野上にあるランドマークのマップデータ値と、それらを撮影した画像上の位置（すなわちカメラ座標系での座標）とを比較し、両者を対応づける。方法３は、各ランドマーク間の座標について、補間等を用いない。方法３は、各ランドマーク間の座標について、マップデータを用いて、連続的な対応テーブルを作成する。【００１２】
また、特許文献１には、次の方法が、開示されている。特許文献１に記載されている方法は、ＧＰＳを搭載した測量車が記録した世界座標系の座標と、カメラで撮影した動画像のフレームとを完全に同期させて記録する。そして、この方法は、上記の記録を基に、路面形状の測量を行わずに、世界座標系の座標とカメラ座標系の座標との連続的な対応テーブルを作成する。【００１３】
また、特許文献２には、次の方法が開示されている。特許文献２に記載されている方法は、３次元の地形データとして、統計処理に基づき複数の地物等の形状を表した３次元点群を解析する。そして、この方法は、解析結果を基に、３次元地形データと世界座標系の座標とを対応づけるために用いる座標軸を推定する。また、特許文献２には、比較的近くにある点群をクラスタ化することが、記載されている。また、特許文献２には、建物の側面の法線ベクトルの分布に基づき、側面毎に点群を分離することが、記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１４】
【特許文献１】特開２０１０−２３６８９１号公報
【特許文献２】特開２０１４−１８６５６５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１５】
しかし、方法１及び方法２では、カメラ座標系での位置（座標）と対応付けられる地域とが、高層ビル若しくは照明柱等のランドマークが存在する市街地、又は、道路図面が存在する場所に限定されてしまう。そのため、ランドマークが存在しない場所（例えば、離島、港湾、又は、山岳地帯等）を広域監視する場合、方法１及び方法２は、カメラ座標系の座標と世界座標系の座標とを対応づけられない。つまり、方法１及び方法２は、上記の場合、カメラ座標系の座標と世界座標系の座標とを座標変換を求めることができない。さらに、ランドマーク間に起伏がある場合、方法１及び方法２は、起伏に応じて、その地点の座標変換を補間する必要がある。そのため、単純な線形変換を用いた場合、方法１及び方法２において、推定精度が、悪化する。【００１６】
また、方法３及び特許文献１に記載されている方法では、測量車を用いるため、ランドマークに関する問題は、生じない。しかし、カメラの視野全体に関してカメラ座標系の座標と世界座標系の座標とを対応づけるためには、広域に渡って測量車を走らせている状況において、カメラを用いた撮影を行う必要がある。したがって、作業コストが、大きくなる。さらに、方法３及び特許文献１に記載されている方法では、測量車が走行可能な領域において、マップデータが導出される。そのため、方法３及び特許文献１に記載されている方法において、カメラ座標系の座標と世界座標系の座標とを対応付けられる領域が、限定される可能性がある。【００１７】
このように、方法１ないし３、及び、特許文献１に記載の方法において、カメラの視野（カメラ座標系）と実座標（世界座標系）とを対応付けられる領域が、限定される。具体的には、方法１ないし３、及び、特許文献１に記載の方法は、対応付けられる領域（座標変換を求めることができる領域）が、ランドマークが存在する領域、起伏が少ない地形の領域、又は、測量車が走行可能な領域に限定される。したがって、屋外を広域監視する場合、ランドマークが存在しない領域、起伏が少ない地形の領域、又は、測量車が走行不能な領域では、カメラで撮影した画像に写る物体の世界座標系での位置（座標）を正確に求めることは、困難であった。このように、方法１ないし３、及び、特許文献１に記載の方法は、上記領域において、カメラ座標系の座標と世界座標系の座標とを対応づけられないという問題点があった。つまり、方法１ないし３、及び、特許文献１に記載の方法は、上記領域において、カメラ座標系の座標と世界座標系の座標との座標変換を求められないという問題点があった。なお、特許文献２に記載の方法は、建物の外形から重力方法を決定する方法であり、上記問題点を解決できない。【００１８】
本発明の目的は、上記問題点を解決し、対象となる領域に係わらず、カメラ座標系の座標と世界座標系の座標との座標変換を算出できる情報処理装置、情報処理システム、情報処理方法、及び、記録媒体を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１９】
本発明の一形態における情報処理装置は、撮影装置が撮影した撮影画像データに含まれる領域に対応する地形における位置に関する３次元の情報を持つ点を基に形成される小領域を、小領域の法線方向及び標高に基づいて小領域のグループである小領域グループに分ける小領域グルーピング手段と、小領域グループと座標変換に関する情報である候補情報とを用いて、撮影画像データにおける座標であるカメラ座標系の座標と撮影画像データに対応した小領域における座標である世界座標系の座標との座標変換の情報である座標変換テーブルを作成する座標変換テーブル作成手段と含む。【００２０】
また、本発明の一形態における情報処理システムは、上記の情報処理装置と、情報処理装置から受信した３次元の情報及び／又は計測地点候補を表示する表示手段と、３次元の情報及び／又は計測地点候補における候補情報を取得する入力手段と含む。【００２１】
また、本発明の一形態における情報処理方法は、撮影装置が撮影した撮影画像データに含まれる領域に対応する地形における位置に関する３次元の情報を持つ点を基に形成される小領域を、小領域の法線方向及び標高に基づいて小領域のグループである小領域グループに分け、小領域グループと座標変換に関する情報である候補情報とを用いて、撮影画像データにおける座標であるカメラ座標系の座標と撮影画像データに対応した小領域における座標である世界座標系の座標との座標変換の情報である座標変換テーブルを作成する。【００２２】
また、本発明の一形態における記録媒体は、撮影装置が撮影した撮影画像データに含まれる領域に対応する地形における位置に関する３次元の情報を持つ点を基に形成される小領域を、小領域の法線方向及び標高に基づいて小領域のグループである小領域グループに分ける処理と、小領域グループと座標変換に関する情報である候補情報とを用いて、撮影画像データにおける座標であるカメラ座標系の座標と撮影画像データに対応した小領域における座標である世界座標系の座標との座標変換の情報である座標変換テーブルを作成する処理とコンピュータに実行させるプログラムをコンピュータ読み取り可能に記録する。
【発明の効果】
【００２３】
本発明に基づけば、対象となる領域に係わらず、カメラ座標系の座標と世界座標系の座標との座標変換を算出できるとの効果を奏することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】図１は、本発明における第１に実施形態に係る座標変換テーブル作成装置を含む座標対応付けシステムの構成の一例を示すブロック図である。
【図２】図２は、３次元地形データベース記憶部に記憶されている３次元地形データの一例を示す模式図である。
【図３】図３は、第１の実施形態に係る座標変換テーブル作成装置における動作の一例を示すフローチャートである。
【図４】図４は、第１の実施形態に係る小領域グループの一例を示す模式図である。
【図５】図５は、第１に実施形態に係る物体位置計測装置の構成の一例を示すブロック図である。
【図６】図６は、第１の実施形態に係る物体位置計測装置おける不審車両等の物体のカメラ座標系の座標を世界座標系の座標に変換する状況を示す模式図である。
【図７】図７は、第２の実施形態に係る座標対応付けシステムの構成の一例を示すブロック図である。
【図８】図８は、第２の実施形態に係る座標変換テーブル作成装置の動作の一例を示すフローチャートである。
【図９】図９は、図８のステップＳ２０３の結果として得られるグループの一例を示す模式図である。
【図１０】図１０は、第３の実施形態に係る座標対応付けシステムの構成の一例を示すブロック図である。
【図１１】図１１は、第３の実施形態に係る座標変換テーブル作成装置の動作の例を示すフローチャートである。
【図１２】図１２は、第３の実施形態における計測地点抽出部が計測地点候補の抽出する方法を説明するための模式図である。
【図１３】図１３は、第４の実施形態に係る座標対応付けシステムの構成の一例を示すブロック図である。
【図１４】図１４は、第４の実施形態に係る座標変換テーブル作成装置の動作の一例を示すフローチャートである。
【図１５】図１５は、第４の実施形態における計測地点候補の抽出例を示す模式図である。
【図１６】図１６は、第６の実施形態に係る座標対応付けシステムの構成の一例を示すブロック図である。
【図１７】図１７は、第６の実施形態に係る座標変換テーブル作成装置の動作の一例を示すフローチャートである。
【図１８】図１８は、第６の実施形態において、計測地点候補及び算出された最短経路の一例を示す説明図である。
【図１９】図１９は、第７の実施形態に係る座標対応付けシステムの構成の一例を示すブロック図である。
【図２０】図２０は、第７の実施形態に係る座標変換テーブル作成装置の動作の一例を示すフローチャートである。
【図２１】図２１は、第７の実施形態におけるステップＳ６０６の動作を説明するための模式図である。
【図２２】図２２は、第８の実施形態に係る座標対応付けシステムの構成の一例を示すブロック図である。
【図２３】図２３は、第８の実施形態に係る座標変換テーブル作成装置の動作の一例を示すフローチャートである。
【図２４】図２４は、図２３のステップＳ７０８の動作を説明するための模式図である。
【図２５】図２５は、本発明における各実施形態に係る座標変換テーブル作成装置のハードウェア構成の一例を示すブロック図である。
【図２６】図２６は、本発明における実施形態に係る情報処理装置の構成の一例を示すブロック図である。
【図２７】図２７は、本発明における実施形態に係る情報処理システムの構成の一例を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
以下、図面を参照して、本発明における実施形態を説明する。
【００２６】
なお、各図面は、本発明の実施形態を説明するものである。ただし、本発明は、各図面の記載に限られるわけではない。また、各図面の同様の構成には、その繰り返しの説明を、省略する場合がある。また、以下の説明に用いる図面において、本発明の説明に関係しない部分の構成については、記載を省略し、図示しない場合もある。
【００２７】
本発明における実施形態に係る情報処理装置は、カメラ座標系の座標と、世界座標系の座標とを座標変換（対応関係）に関する情報を作成する。情報処理装置は、例えば、所定の情報処理システム（例えば、座標対応付けシステム）に含まれる。情報処理システムは、情報処理装置が作成する座標変換（対応関係）に関する動作を実行する。そのため、以下の説明において、情報処理装置の一例として、カメラ座標系の座標と、世界座標系に座標とを座標変換（対応関係）に関する情報である座標変換テーブル（対応関係テーブル）を作成する座標変換テーブル作成装置を用いて説明する。また、情報処理システムの一例として、座標変換テーブル作成装置の動作に用いる情報を送信する装置を含む座標対応付けシステムを用いて説明する。ただし、各実施形態に係る情報処理装置は、座標変換テーブル作成装置に限定されない。また、各実施形態に係る情報処理システムは、座標対応システムに限定されない。なお、以下の説明は、座標変換テーブルを用いて説明する。ただし、座標変換テーブルは、対応関係テーブルと呼んでもよい。
【００２８】
＜第１の実施形態＞
図１は、本発明における第１の実施形態に係る座標変換テーブル作成装置１を含む座標対応付けシステム１００の構成の一例を示すブロック図である。第１の実施形態の座標対応付けシステム１００は、撮影装置１０１と、３次元地形データベース記憶部１０２と、座標変換テーブル作成装置１と、表示装置１０４と、座標入力装置１０５と、記憶装置１０７とを含む。座標変換テーブル作成装置１は、小領域グルーピング部１０３と、座標変換テーブル作成部１０６とを含む。
【００２９】
撮影装置１０１は、監視対象の地点に設置され、監視対象領域を撮影する装置（例えば、カメラ）である。撮影装置１０１が撮影した画像を、「撮影画像データ」と記す。
【００３０】
３次元地形データベース記憶部１０２は、予め、監視対象領域における地形のデータ（以下、「３次元地形データ」と記す）を、記憶する記憶装置である。３次元地形データは、位置に関する３次元の情報（例えば、緯度、経度、及び、標高の値）を含む点のデータと、所定の数の点を基に形成される小領域（例えば、３点を結んだ三角形）のデータとを含む。ただし、３次元地形データベース記憶部１０２が記憶する３次元地形データは、上記に限られない。また、３次元地形データのデータ形式は、特に制限されない。３次元地形データベース記憶部１０２は、例えば、３次元地形データを、データベース形式を用いて記憶してもよい。
【００３１】
図２は、３次元地形データベース記憶部１０２に記憶されている３次元地形データの一例を示す模式図である。例えば、３次元地形データベース記憶部１０２は、国土地理院等が所有する３次元地図データベース、又は、監視対象領域の地形測量を基に作成された３次元地形データを記憶してもよい。なお、３次元地形データベース記憶部１０２は、少なくとも、３次元地形データとして、撮影装置１０１が撮影した画像（撮影画像データ）に含まれる領域（場所）に対応したデータを含む。
【００３２】
小領域グルーピング部１０３は、撮影画像データに含まれる場所に対応する３次元地形データにおいて、その３次元地形データに含まれる小領域をグループに分ける。つまり、小領域グルーピング部１０３は、撮影画像データに対応する３次元地形データに含まれる小領域におけるグループを作成する。以下、作成された小領域のグループを、単に「小領域グループ」と記す場合がある。
【００３３】
表示装置１０４は、小領域グループにグルーピングされた３次元地形データを表示する。
【００３４】
座標入力装置１０５は、表示装置１０４に表示された３次元地形データに関するカメラ座標系の座標と世界座標系の座標との座標変換に関する情報（候補情報）を取得する。例えば、座標入力装置１０５は、図示しない入力機器を含み、座標変換に関する情報として、作業者の入力操作を取得してもよい。座標入力装置１０５は、小領域グループ毎に、小領域内部の任意の点の少なくとも４点について、カメラ座標系と世界座標系との座標変換に関する情報（候補情報）を取得する。
【００３５】
座標変換テーブル作成部１０６は、小領域グループと座標変換に関する情報とを用いて、撮影画像データにおける座標であるカメラ座標系の座標を、３次元地形データの座標である世界座標系の座標に変換する情報である座標変換テーブルを作成する。つまり、座標変換テーブルは、撮影画像データにおけるカメラ座標系の座標と、世界座標系の座標との座標変換に関する情報のテーブルである。
【００３６】
このように、座標変換テーブル作成装置１は、座標変換テーブルを作成する。
【００３７】
記憶装置１０７は、作成された座標変換テーブルを記憶する。
【００３８】
小領域グルーピング部１０３及び座標変換テーブル作成部１０６は、例えば、座標変換プログラムに基づいて動作するコンピュータのＣＰＵ（Central Processing Unit）を用いて実現される。この場合、ＣＰＵは、図示しないプログラム記憶装置等のプログラム記録媒体から座標変換プログラムを読み込み、読み込んだ座標変換プログラムに基づいて、上記の各要素として動作すればよい。ここで要素とは、小領域グルーピング部１０３及び座標変換テーブル作成部１０６である。コンピュータについては、後ほど詳細に説明する。
【００３９】
次に、第１の実施形態の動作について説明する。
【００４０】
図３は、第１の実施形態に係る座標変換テーブル作成装置１における動作の一例を示すフローチャートである。なお、撮影装置１０１は、監視対象領域を撮影して撮影画像データを生成し、座標変換テーブル作成部１０６に送っているものとする。
【００４１】
小領域グルーピング部１０３は、３次元地形データベース記憶部１０２から、撮影画像データに含まれる場所に対応する３次元地形データを取得する（ステップＳ１０１）。
【００４２】
小領域グルーピング部１０３は、取得した３次元地形データに含まれる各小領域における法線方向、及び、標高情報に基づき、取得した３次元地形データの小領域に対するグルーピング（グループ分け）を実行する（ステップＳ１０２）。
【００４３】
図４は、第１の実施形態に係る小領域グループの一例を示す模式図である。
【００４４】
図４に示されている小領域グループは、小領域グルーピング部１０３が、以下の方法を用いて、グルーピングした場合の一例である。まず、小領域グルーピング部１０３は、対象となる３次元地形データに含まれる全小領域の法線ベクトル（例えば、正規化した法線ベクトル）と、小領域の平均標高とを求める。そして、小領域グルーピング部１０３は、所定の規則に沿って、全ての小領域をペアに分ける。そして、小領域グルーピング部１０３は、全ての小領域のペア毎における、法線ベクトルの内積及び標高差（前述の平均標高の差）を算出する。小領域グルーピング部１０３は、この内積と標高差とが、それぞれ、ある一定の値の範囲内に含まれる小領域のペアを、グルーピングの対象として用いる。詳細には、小領域グルーピング部１０３は、内積の値を用いて法線方向が概ね同じ方向の小領域ペアを選択し、さらに、標高差を用いて概ね同じ標高となっている小領域のペアを選択する。つまり、小領域グルーピング部１０３は、概ね同じ方向で概ね同じ標高となっている小領域のペアを選択する。そして、小領域グルーピング部１０３は、標高を用いて、小領域ペアをグルーピングする。なお、小領域グルーピング部１０３は、処理の対象として、法線方向が所定に方向（例えば、垂直方向）となっている小領域を選択して、グルーピングを実行してもよい。例えば、図４に示されているように、小領域グルーピング部１０３は、概ね水平な小領域（小領域ペア）を選択し、グループに分けてもよい。図４において、標高が低い小領域の集合が、グループ１に含まれる小領域の集合である。グループ１の標高よりも、一定の値以上に標高が高い小領域の集合が、グループ２に含まれる小領域の集合である。
【００４５】
なお、小領域のグルーピング方法は、上記の方法に限定されない。小領域のグルーピング方法は、各小領域の法線方向と標高情報とを用いるグルーピング手法であればよく、既存のグルーピング手法又はクラスタリング手法でもよい。
【００４６】
表示装置１０４は、小領域グループにグルーピングされた３次元地形データを表示する。
【００４７】
座標入力装置１０５は、表示装置１０４に表示された３次元地形データに関して、小領域グループごとにカメラ座標系の座標と世界座標系の座標との座標変換に関する情報（候補情報）を取得する（ステップＳ１０３）。例えば、座標入力装置１０５は、図示しない入力機器を含み、座標変換に関する情報として、作業者の入力操作を取得してもよい。座標入力装置１０５は、小領域グループ毎に、小領域内部の任意の点の少なくとも４点について、カメラ座標系と世界座標系との座標変換に関する情報を取得する。
【００４８】
次に、座標変換テーブル作成部１０６は、小領域グループ毎に、撮影装置１０１の座標系であるカメラ座標系の座標と世界座標系の座標（例えば、緯度、経度、及び、標高）との座標変換を求める。詳細には、座標変換テーブル作成部１０６は、撮影画像中の地表が表示されている全ピクセルについて、カメラ座標系の座標と世界座標系の座標との座標変換を求める。そして、座標変換テーブル作成部１０６は、算出した座標変換を基に、全ての小領域グループの座標変換を含む座標変換テーブルを作成する（ステップＳ１０４）。
【００４９】
座標変換テーブル作成部１０６は、カメラ座標系の座標と世界座標系の座標との座標変換を、例えば、以下のように求めればよい。座標変換テーブル作成部１０６は、小領域グループを近似する平面、及び、座標入力装置１０５が取得した各平面のカメラ座標系と世界座標系との座標変換に関する情報を用いる。例えば、座標変換テーブル作成部１０６は、小領域グループ毎に、カメラ座標系の座標を近似した平面の座標に平面射影変換するための平面射影変換パラメータを求める。そして、座標変換テーブル作成部１０６は、小領域グループに相当する場所が写っている撮影画像データ内の地表に相当する画素の位置（カメラ座標系の座標）について、小領域グループに対応した平面射影変換パラメータを用いた座標変換を算出する。このように、座標変換テーブル作成部１０６は、カメラ座標系の座標と世界座標系の座標との座標変換を用いて座標変換テーブルを作成する。
【００５０】
なお、小領域グループの座標変換に関するパラメータは、平面射影変換のパラメータに限られない。座標変換に関するパラメータは、アフィン変換又はその他線形変換の近似となるパラメータでもよい。また、複雑な地形の場合、座標変換テーブル作成部１０６は、スプライン補間又はＴＰＳ（Thin Plate Spline）補間等の非線形変換を用いて、各小領域グループ内の画素についての連続的な座標変換を求めてもよい。なお、平面射影変換以外の各変換を適用する場合は、座標入力装置１０５において、各変換パラメータを推定するのに必要十分な点数に関して、カメラ座標系と世界座標系との座標変換に関する情報を取得していることを前提とする。
【００５１】
座標変換テーブル作成部１０６は、作成した座標変換テーブルを、記憶装置１０７に記憶させる。
【００５２】
このように、小領域グルーピング部１０３は、法線方向及び標高情報を基に、小領域を、概ね平面に近似できるグループ（小領域グループ）に分ける。そして、座標変換テーブル作成部１０６は、小領域グループを近似した平面を用いて、監視対象の地点に配置された撮影装置１０１のカメラ座標系の座標と、世界座標系の座標とを変換する座標変換テーブルを作成する。このように、座標変換テーブル作成装置１は、監視対象領域の地形に係わらず、平面を用いた変換（例えば、平面射影変換）を用いて、座標変換テーブルを作成できる。そのため、座標変換テーブル作成装置１は、監視対象領域が、ランドマークが存在しない領域、起伏のある複雑な地形、又は、測量車が走行不能な領域であっても、カメラ座標系の座標と世界座標系の座標との座標変換を実現できる。
【００５３】
記憶装置１０７に記憶された座標変換テーブルについては、各種の利用方法が想定される。
【００５４】
例えば、座標変換テーブルは、不審車両等の物体の位置座標の計測に利用可能である。
【００５５】
図５は、第１に実施形態に係る物体位置計測装置２００１と座標対応付けシステム１００との構成の一例を示すブロック図である。図５に例示されている物体位置計測装置２００１は、座標変換テーブル作成装置１が作成し、記憶装置１０７に記憶されている座標変換テーブルを用いて、撮影装置１０１が撮影した撮影画像データにおける不審車両等の物体の位置座標を計測する。そのため、物体位置計測装置２００１は、物体検出装置２００２と、物体位置座標変換装置２００３とを含む。物体検出装置２００２は、撮影装置１０１が撮影した撮影画像データ内の物体を検出する。物体位置座標変換装置２００３は、座標変換テーブルを用いて、撮影画像データにおける物体の座標（カメラ座標系の座標）を世界座標系の座標に変換する。このように、物体位置計測装置２００１は、撮影装置１０１が撮影した撮影画像データ内の物体の位置（例えば、緯度、経度、及び、標高等の座標）を計測する。
【００５６】
図６は、第１の実施形態に係る物体位置計測装置２００１おける不審車両等の物体のカメラ座標系の座標（撮影画像データ内での位置）を、世界座標系の座標に変換する状況を示す模式図である。図６の左側に示されている、撮影画像データに含まれる各車のカメラ座標系の座標が、図６の右側に示されている世界座標系の座標に変換されている。
【００５７】
なお、記憶装置１０７に格納される座標変換テーブルは、撮影装置１０１の設定変更（解像度の変更、レンズの変更に伴う焦点若しくは画角の変更、又は、撮影装置の位置若しくは姿勢の変動等）が発生しない限り、更新される必要がない。そのため、座標変換テーブルが記憶装置１０７に格納されると、撮影装置１０１が変更されない限り、物体検出装置２００２は、その座標変換テーブルを用いて、動作可能となる。つまり、物体検出装置２００２は、座標変換テーブルの作成後は、撮影装置１０１に変更が発生しない限り、座標変換テーブル作成装置１が動作しなくても、撮影装置１０１から得られた撮影画像データに含まれる物体の世界座標系の座標を求めることができる。ここで、物体とは、例えば、不審人物、又は、不審車両である。
【００５８】
［効果の説明］
第１の実施形態の効果について説明する。
【００５９】
第１の実施形態に係る座標変換テーブル作成装置１は、対象となる領域に係わらず、カメラ座標系の座標と世界座標系の座標との座標変換を算出するとの効果を奏することができる。
【００６０】
その理由は、次のとおりである。
【００６１】
小領域グルーピング部１０３が、３次元地形データベース記憶部１０２に記憶されている３次元地形データに基づいて、撮影画像データに対応する３次元地形データにおける小領域を、グループに分ける。より詳細には、小領域グルーピング部１０３は、小領域の法線方向と標高とを用いて、小領域をグループに分ける。そして、座標変換テーブル作成部１０６が、小領域のグループ毎に、カメラ座標系の座標を世界座標系の座標に変換する座標変換（座標変換テーブル）を算出する。ここで、小領域グルーピング部１０３は、法線方向と標高とを基に、概ね平面となるように、小領域を小領域グループに分ける。そのため、座標変換テーブル作成部１０６は、各小領域グループを近似する平面を用いて、カメラ座標系の座標を世界座標系の座標に変換する座標変換テーブルを作成することができる。このように、座標変換テーブル作成装置１は、対象となる領域に係わらず、平面近似を用いて座標変換テーブルを作成するためである。
【００６２】
＜第２の実施形態＞
図７は、第２の実施形態に係る座標対応付けシステム２００の構成の一例を示すブロック図である。座標対応付けシステム２００は、撮影装置２０１と、３次元地形データベース記憶部２０２と、座標変換テーブル作成装置２と、表示装置２０５と、座標入力装置２０６と、記憶装置２０８とを含む。座標変換テーブル作成装置２は、位置方位取得部２０３と、小領域グルーピング部２０４と、座標変換テーブル作成部２０７とを含む。
【００６３】
撮影装置２０１、３次元地形データベース記憶部２０２、及び、記憶装置２０８は、それぞれ、第１の実施形態に係る撮影装置１０１、３次元地形データベース記憶部１０２、及び、記憶装置１０７と同様である。ただし、撮影装置２０１は、座標変換テーブル作成装置２に、撮影画像データに加え、撮影装置２０１に関する情報を出力する。撮影装置２０１に関する情報とは、撮影装置２０１の位置に関する情報（位置情報）と、撮影装置２０１の向きに関する情報を含む。位置情報は、撮影装置２０１の世界座標系における位置情報（例えば、緯度、経度、及び、標高）である。また、撮影装置２０１の向きに関する情報は、撮影装置２０１の撮影方位に関する情報（方位情報）である。
【００６４】
位置方位取得部２０３は、撮影装置２０１から、位置情報、及び、方位情報を取得する。
【００６５】
小領域グルーピング部２０４は、撮影画像データに含まれる場所に対応する３次元地形データ、及び、撮影装置２０１からその場所（３次元地形データ）までの距離に基づいて、３次元地形データの小領域グループを作成する。
【００６６】
表示装置２０５は、小領域グループにグルーピングされた３次元地形データを表示する。
【００６７】
座標入力装置２０６は、表示装置２０５に表示された３次元地形データに関するカメラ座標系の座標と世界座標系の座標との座標変換に関する情報（候補情報）を取得する。例えば、座標入力装置２０６は、図示しない入力機器を含み、座標変換に関する情報として、作業者の入力操作を取得してもよい。座標入力装置２０６は、小領域グループ毎に、小領域内部の任意の点の少なくとも４点について、カメラ座標系と世界座標系との座標変換に関する情報を取得する。
【００６８】
座標変換テーブル作成部２０７は、小領域グループと座標変換に関する情報とを用いて、撮影画像データにおけるカメラ座標系の座標を世界座標系の座標に変換する座標変換テーブルを作成する。
【００６９】
位置方位取得部２０３、小領域グルーピング部２０４、及び、座標変換テーブル作成部２０７は、例えば、座標変換プログラムに基づいて動作するコンピュータのＣＰＵを用いて実現される。この場合、ＣＰＵは、図示しないプログラム記憶装置等のプログラム記録媒体から座標変換プログラムを読み込み、読み込んだ座標変換プログラムに基づいて、上記の各要素として動作すればよい。コンピュータについては、後ほど詳細に説明する。
【００７０】
次に、第２の実施形態の動作について説明する。なお、第１の実施形態と同様の動作については、適宜、詳細な説明を省略する。
【００７１】
図８は、第２の実施形態に係る座標変換テーブル作成装置２の動作の一例を示すフローチャートである。なお、撮影装置２０１は、監視対象領域を撮影して撮影画像データを生成し、座標変換テーブル作成部２０７に送っているものとする。
【００７２】
位置方位取得部２０３は、撮影装置２０１の位置情報及び方位情報を取得する。小領域グルーピング部２０４は、第１の実施形態の小領域グルーピング部１０３と同様に、撮影画像データの場所に対応する３次元地形データを、３次元地形データベース記憶部２０２から取得する（ステップＳ２０１）。
【００７３】
位置方位取得部２０３は、例えば、撮影画像データのＥｘｉｆ（Exchangeable image file format）情報を用いて、撮影装置２０１の位置情報を取得してもよい。また、位置方位取得部２０３は、撮影装置２０１に取り付けられたＧＰＳから撮影装置２０１の位置情報を取得してもよい。また、位置方位取得部２０３は、撮影装置２０１に取り付けられた磁気コンパスから、撮影装置２０１の方位情報を取得してもよい。ただし、位置方位取得部２０３が撮影装置２０１の位置情報及び方位情報を取得する方法は、上記に限定されない。位置方位取得部２０３は、撮影装置２０１の位置情報及び方位情報を、図示しないその他のセンサから取得してもよい。また、位置方位取得部２０３は、図示しない入力機器に対する作業者の操作に基づいて、撮影装置２０１の位置情報及び方位情報を取得してもよい。
【００７４】
小領域グルーピング部２０４は、第１の実施形態の小領域グルーピング部１０３と同様に、各小領域の法線方向及び標高情報に基づき、取得した３次元地形データの小領域を、グルーピングする（ステップＳ２０２）。
【００７５】
次に、小領域グルーピング部２０４は、位置方位取得部２０３が取得した撮影装置２０１の位置情報及び方位情報に基づいて、小領域毎に、撮影装置２０１から小領域までの距離を求める。小領域グルーピング部２０４は、撮影装置２０１から小領域までの距離に基づいて、小領域を、再度グルーピングする（ステップＳ２０３）。換言すれば、小領域グルーピング部２０４は、ステップＳ２０２において作成されたグループを、撮影装置２０１から小領域までの距離に応じて、さらに細分化する。このように、小領域グルーピング部２０４は、距離に基づいて、少なくとも一部のグループを、複数のグループに分割する。
【００７６】
図９は、図８のステップＳ２０３の結果として得られるグループの一例を示す模式図である。図９において、図９において、標高が低い小領域において、近距離の小領域の集合が、グループ１である。標高が低い小領域において、遠距離の小領域の集合が、グループ２である。標高が高い小領域において、近距離（図９において左側）の小領域の集合が、グループ３である。標高が高い小領域において遠距離（図９において右側）の小領域の集合が、グループ４である。グループ１及び２において、法線ベクトル及び標高は、それぞれ同様である。しかし、グループ１とグループ２は、撮影装置１０１からの距離に基づいて、２つのグループに分けられている。
【００７７】
表示装置２０５は、再分割された小領域グループにグルーピングされた３次元地形データを表示する。
【００７８】
座標入力装置２０６は、表示装置２０５に表示された３次元地形データに関して、小領域グループごとにカメラ座標系の座標と世界座標系の座標との座標変換に関する情報（候補情報）を取得する（ステップＳ２０４）。例えば、座標入力装置２０６は、図示しない入力機器を含み、座標変換に関する情報として、作業者の入力操作を取得してもよい。座標入力装置２０６は、小領域グループ毎に、小領域内部の任意の点の少なくとも４点について、カメラ座標系と世界座標系との座標変換に関する情報を取得する。
【００７９】
座標変換テーブル作成部２０７は、第１の実施形態の座標変換テーブル作成部１０６と同様に、小領域グループを基に座標変換テーブルを作成する（ステップＳ２０５）。
【００８０】
座標変換テーブル作成部２０７は、作成した座標変換テーブルを記憶装置２０８に記憶させる。
【００８１】
［効果の説明］
第２の実施形態の効果について説明する。第２の実施形態は、第１の実施形態の効果に加え、カメラ座標系の座標と世界座標系の座標との変換を、より精度良く、求めることができる。例えば、座標変換テーブル作成装置２は、撮影装置２０１から遠方にある物体が撮影画像データにおいて検出された場合でも、その物体の世界座標系における位置座標を、精度良く、求めることができる。その理由は、次のとおりである。
【００８２】
小領域グルーピング部２０４は、距離を用いて、小領域をグルーピングしている。つまり、第２の実施形態の小領域グループは、撮影装置２０１からの距離が同程度の小領域を含む。座標変換の各処理の対象となる座標の範囲が広い場合、座標変換テーブル作成部２０７が求める座標変換は、精度が低下する可能性がある。しかし、座標変換テーブル作成部２０７は、距離を基にグループ分けされた小領域グループを用いて座標変換テーブルを作成する。そのため、座標変換テーブル作成装置２は、精度のよい座標変換テーブルを作成できる。そのため、撮影画像データにおいて撮影装置２０１から遠方にある物体が検出された場合でも、座標変換テーブル作成装置２は、その物体と概ね同距離となっている小領域グループを用いた座標変換テーブルを作成している。そのため、その物体の世界座標系の座標は、精度良く、算出される。
【００８３】
以下に示す各実施形態の説明は、撮影装置から小領域までの距離を用いて、小領域をグループ分けする場合を説明する。ただし、以下に示す各実施形態は、この動作を実行しない構成でもよい。つまり、以下に示す各実施形態は、撮影装置から小領域までの距離を用いないで、小領域をグループ分けしてもよい。
【００８４】
＜第３の実施形態＞
図１０は、第３の実施形態に係る座標対応付けシステム３００の構成の一例を示すブロック図である。第３の実施形態の座標対応付けシステム３００は、撮影装置３０１と、３次元地形データベース記憶部３０２と、座標変換テーブル作成装置３と、表示装置３０６と、座標入力装置３０７と、記憶装置３０９とを含む。座標変換テーブル作成装置３は、位置方位取得部３０３と、小領域グルーピング部３０４と、計測地点抽出部３０５と、座標変換テーブル作成部３０８とを含む。
【００８５】
撮影装置３０１、３次元地形データベース記憶部３０２、及び、記憶装置３０９は、第２の実施形態における撮影装置２０１、３次元地形データベース記憶部２０２、及び、記憶装置２０８と同様である。位置方位取得部３０３、及び、小領域グルーピング部３０４は、第２の実施形態における位置方位取得部２０３、及び、小領域グルーピング部２０４と同様である。
【００８６】
計測地点抽出部３０５は、小領域グルーピング部３０４における小領域のグルーピング結果に基づいて、各小領域グループにおける計測地点候補を抽出する。計測地点候補とは、カメラ座標系の座標と対応する世界座標系の座標（位置）との座標変換に関する情報（候補情報）を取得する地点である。計測地点候補は、単に「計測地点」と呼ばれる場合もある。なお、後ほど説明するように、計測地点候補は、表示装置３０６に表示され。
【００８７】
表示装置３０６は、計測地点候補を表示する。例えば、表示装置３０６は、作業者に計測地点候補を示す。
【００８８】
座標入力装置３０７は、計測地点候補における候補情報を取得する装置である。例えば、座標入力装置３０７は、作業者の操作を基に、上記の候補情報を取得するための装置である。ここで、作業者の操作は、具体的には、上記の表示装置３０６に表示されている計測地点候補における座標のペア（カメラ座標系の座標と世界座標系の座標）に関する情報（座標変換情報）の入力である。つまり、座標入力装置３０７は、計測地点候補におけるカメラ座標系の座標と世界座標系の座標との座標ペアにおける座標変換に関する情報（候補情報）を取得する。
【００８９】
座標変換テーブル作成部３０８は、座標入力装置３０７から、計測地点候補に関する候補情報を取得し、取得した候補情報を基に、カメラ座標系の座標から世界座標系の座標への座標変換に関する座標変換テーブルを作成する。
【００９０】
位置方位取得部３０３、小領域グルーピング部３０４、計測地点抽出部３０５、及び、座標変換テーブル作成部３０８は、例えば、座標変換プログラムに基づいて動作するコンピュータのＣＰＵを用いて実現される。この場合、ＣＰＵは、図示しないプログラム記憶装置等のプログラム記録媒体から座標変換プログラムを読み込み、読み込んだ座標変換プログラムに基づいて、上記の各要素として動作すればよい。なお、ＣＰＵは、表示装置３０６に情報（計測地点候補）を送信する動作及び座標入力装置３０７から情報（候補情報）を取得する動作を、座標変換プログラムに基づいて実行する。この点は、後ほど説明するその他の実施形態でも同様である。コンピュータについては、後ほど詳細に説明する。
【００９１】
次に、第３の実施形態の動作について説明する。なお、第１及び２の実施形態と同様の動作については、適宜、詳細な説明を省略する。
【００９２】
図１１は、第３の実施形態に係る座標変換テーブル作成装置３の動作の一例を示すフローチャートである。なお、撮影装置３０１は、監視対象領域を撮影して撮影画像データを生成し、座標変換テーブル作成部３０８に送っているものとする。
【００９３】
位置方位取得部３０３は、第２の実施形態の位置方位取得部２０３と同様に、撮影装置３０１の世界座標系における位置情報及び方位情報を取得する。また、小領域グルーピング部３０４は、第２の実施形態の小領域グルーピング部２０４と同様に、撮影画像データの場所に対応する３次元地形データを３次元地形データベース記憶部３０２から取得する（ステップＳ３０１）。
【００９４】
小領域グルーピング部３０４は、第２の実施形態の小領域グルーピング部２０４と同様に、取得した３次元地形データの小領域を、各小領域の法線方向、標高情報に基づき、グループに分ける（ステップＳ３０２）。
【００９５】
次に、小領域グルーピング部３０４は、第２の実施形態の同様に、位置方位取得部３０３が取得した撮影装置３０１の位置情報及び方位情報に基づいて、撮影装置３０１から小領域に相当する場所までの距離を求める。小領域グルーピング部３０４は、撮影装置３０１から小領域に相当する場所までの距離を基に、小領域グループを再度グルーピングする（ステップＳ３０３）。
【００９６】
計測地点抽出部３０５は、小領域グループ毎に、計測地点候補を抽出する（ステップＳ３０４）。
【００９７】
図１２は、第３の実施形態における計測地点抽出部３０５が、計測地点候補の抽出する方法を説明するための模式図である。ただし、図１２は、動作を理解しやすくするため、図９に示されている距離を基に再グループ化したグループではなく、図４に示されているグループを用いて、計測地点候補を示した。
【００９８】
計測地点抽出部３０５は、小領域グループ毎に重心の位置（座標）を算出する。次に、計測地点抽出部３０５は、重心からの距離がある一定の値以上となる複数の点を選択する。そして、計測地点抽出部３０５は、計測地点候補として、選択した点の中から、各点と重心とを結ぶ全ての線分なす角度が所定の角度以上となる所定の数の点を抽出する。つまり、計測地点抽出部３０５は、小領域グループの重心から所定以上離れ、かつ、隣接しないように、計測地点候補の点を抽出する。このように、計測地点抽出部３０５は、小領域グループ毎に、複数の計測地点候補を抽出する。ここで抽出される計測地点候補の所定の数とは、予め決められた数以上、又は、予め決められた数の範囲である。そして、計測地点抽出部３０５は、計測地点候補を表示装置３０６に送信する。
【００９９】
表示装置３０６は、取得した計測地点候補を表示する。このとき、表示装置３０６は、図１２に示されているように、３次元地形データとともに計測地点候補を表示してもよい。
【０１００】
座標入力装置３０７は、表示装置３０６に表示された計測地点候補における、カメラ座標系の座標と世界座標系の座標との座標変換に関する情報（候補情報）を取得する（ステップＳ３０５）。例えば、座標入力装置３０７は、図示しない入力機器を含み、座標変換に関する情報として、作業者の入力操作を取得してもよい。
【０１０１】
例えば、作業者は、表示装置３０６に表示された撮影画像データと、地図データ又は航空画像等とを確認する。そして、作業者が、計測地点候補に相当する位置のカメラ座標系の座標と世界座標系の座標とを座標変換に関連する情報（候補情報）を、座標入力装置３０７に入力してもよい。また、作業者が、世界座標系の座標を取得できるセンサ（例えば、ＧＰＳ）及びマーカを所持して計測地点候補に行く。そして、作業者は、センサを用いて、計測地点候補の世界座標系の座標を計測する。さらに、作業者は、計測地点候補にマーカを配置する。撮影装置３０１は、この状態で撮影画像データを取得する。このような動作を基に、作業者は、計測地点候補に相当する位置のカメラ座標系の座標と世界座標系の座標とを座標変換に関する情報（候補情報）を取得し、座標入力装置３０７に入力してもよい。
【０１０２】
座標入力装置３０７は、取得した計測地点候補に相当する位置のカメラ座標系の座標と世界座標系の座標とを座標変換に関する情報（候補情報）を座標変換テーブル作成部３０８に送信する。
【０１０３】
座標変換テーブル作成部３０８は、第２の実施形態の座標変換テーブル作成部２０７の動作に加え、取得した候補情報を用いて、小領域グループのカメラ座標系の座標と世界座標系の座標との座標変換テーブルを作成する（ステップＳ３０６）。つまり、座標変換テーブル作成部３０８は、計測地点候補の座標変換に関する情報（候補情報）を用いて、座標変換テーブルを作成する。
【０１０４】
座標変換テーブル作成部３０８は、作成した座標変換テーブルを記憶装置３０９に記憶させる。
【０１０５】
［効果の説明］
第３の実施形態の効果について説明する。第３の実施形態は、第１及び第２の実施形態の効果に加え、さらに精度を向上するとの効果を奏する。その理由は、次のとおりである。
【０１０６】
本実施形態の計測地点抽出部３０５は、各小領域グループにおいて計測地点候補を抽出する。そして、座標変換テーブル作成部３０８は、上記の計測地点候補における座標変換に関する情報（候補情報）を取得する。ここで、候補情報は、計測地点候補におけるカメラ座標系の座標と世界座標系の座標との座標変換に関する情報である。候補情報は、例えば、作業者などが計測した座標情報を含む。つまり、候補情報（座標変換に関する情報）は、少なくとも計測地点候補における正確な座標変換に関する情報を含む。このように、座標変換テーブル作成装置３は、候補情報を用いて、座標変換テーブルを作成するため、座標変換テーブルの精度を向上できる。
【０１０７】
例えば、利用できる３次元地形データの分解能（解像度）が低い場合、又は、３次元地形データに計測誤差が多く含まれている場合がある。しかし、そのような場合でも、座標変換テーブル作成装置３は、上記の候補情報を用いて座標変換テーブルの精度を向上させることができる。
【０１０８】
また、取得した候補情報は、小領域グループにおける正確な座標変換に関する情報を含む。一般的に、座標変換における所定の精度を確保するための処理量は、初期値の精度に概ね反比例する。初期値の精度が高い場合、処理量は少なくなる。そのため、座標変換テーブル作成装置３は、取得した候補情報を用いて、座標変換テーブルを作成する際の演算コストを低減することができる。
【０１０９】
＜第４の実施形態＞
図１３は、第４の実施形態に係る座標対応付けシステム４００の構成の一例を示すブロック図である。第４の実施形態の座標対応付けシステム４００は、撮影装置４０１と、３次元地形データベース記憶部４０２と、座標変換テーブル作成装置４と、表示装置４０７と、座標入力装置４０８と、記憶装置４１０とを含む。さらに、第４の実施形態の座標対応付けシステム４００は、計測容易性データベース記憶部４０５を含む。座標変換テーブル作成装置４は、位置方位取得部４０３と、小領域グルーピング部４０４と、計測地点抽出部４０６と、座標変換テーブル作成部４０９とを含む。
【０１１０】
撮影装置４０１、３次元地形データベース記憶部４０２、及び、記憶装置４１０は、第３の実施形態における撮影装置３０１、３次元地形データベース記憶部３０２、及び記憶装置３０９と同様である。表示装置４０７、及び、座標入力装置４０８は、第３の実施形態における表示装置３０６、及び、座標入力装置３０７と同様である。位置方位取得部４０３、小領域グルーピング部４０４、及び、座標変換テーブル作成部４０９は、第３の実施形態における位置方位取得部３０３、小領域グルーピング部３０４、及び、座標変換テーブル作成部３０８と同様である。
【０１１１】
計測容易性データベース記憶部４０５は、予め、３次元地形データに含まれる各地点での、世界座標系の座標の計測の容易性を数値化したデータを記憶する記憶装置である。なお、計測容易性を数値化したデータの記憶形式は、特に制限されない。計測容易性データベース記憶部４０５は、例えば、計測容易性のデータを、データベース形式として記憶してもよい。計測容易性を数値化したデータを、以下、単に「計測容易性データ」と記す場合もある。
【０１１２】
計測容易性データについてさらに説明する。例えば、池又は沼等の領域は、作業者がその地点に赴き、世界座標系の座標を計測することが難しい領域である。このように計測が難しい領域に含まれる地点の計測容易性データは、小さな値となる。また、平地又は道路等の領域は、作業者がその地点に赴き、世界座標系の座標を計測することが容易な領域である。このような領域に含まれる地点の計測容易性データは、大きな値となる。このように、以下の説明では、世界座標系の座標を計測しやすい地点ほど、大きな計測容易性データの値を持つとして説明する。
【０１１３】
計測地点抽出部４０６は、小領域グルーピング部４０４がグルーピング化した小領域グループと、計測容易性データとに基づいて、小領域グループにおける計測地点候補を抽出する。つまり、計測地点抽出部４０６は、計測が容易な計測地点候補を抽出する。
【０１１４】
位置方位取得部４０３、小領域グルーピング部４０４、計測地点抽出部４０６、及び、座標変換テーブル作成部４０９は、例えば、座標変換プログラムに基づいて動作するコンピュータのＣＰＵを用いて実現される。この場合、ＣＰＵは、図示しないプログラム記憶装置等のプログラム記録媒体から座標変換プログラムを読み込み、読み込んだ座標変換プログラムに基づいて、上記の各要素として動作すればよい。コンピュータについては、後ほど詳細に説明する。
【０１１５】
次に、第４の実施形態の動作について説明する。なお、第１ないし第３の実施形態と同様の動作については、適宜、詳細な説明を省略する。
【０１１６】
図１４は、第４の実施形態に係る座標変換テーブル作成装置４の動作の一例を示すフローチャートである。なお、撮影装置４０１は、監視対象領域を撮影して撮影画像データを生成し、座標変換テーブル作成部４０９に送っているものとする。
【０１１７】
位置方位取得部４０３は、第３の実施形態の位置方位取得部３０３と同様に、撮影装置４０１の世界座標系における位置情報及び方位情報を取得する。また、小領域グルーピング部４０４は、第３の実施形態の小領域グルーピング部３０４と同様に、撮影画像データの場所に対応する３次元地形データを３次元地形データベース記憶部４０２から取得する（ステップＳ４０１）。
【０１１８】
小領域グルーピング部４０４は、第３の実施形態の小領域グルーピング部３０４と同様に、取得した３次元地形データの小領域を、各小領域の法線方向及び標高情報に基づき、グルーピングする（ステップＳ４０２）。
【０１１９】
次に、小領域グルーピング部４０４は、第３の実施形態と同様に、位置方位取得部４０３が取得した撮影装置４０１の位置情報及び方位情報に基づいて、撮影装置４０１から小領域までの距離を求める。小領域グルーピング部４０４は、撮影装置４０１から小領域までの距離に応じて、小領域グループを分割する（ステップＳ４０３）。
【０１２０】
計測地点抽出部４０６は、第３の実施形態の計測地点抽出部３０５と同様に、小領域グループ毎に、複数の計測地点候補を抽出する（ステップＳ４０４）。
【０１２１】
次に、計測地点抽出部４０６は、ステップＳ４０４で抽出した計測地点候補に対して、計測地点候補の計測容易性データに基づいて、順位を付ける。計測地点抽出部４０６は、この処理を、小領域グループ毎に行う。つまり、計測地点抽出部４０６は、各小領域グループにおいて、世界座標系の座標を計測しやすい順に、計測地点候補に順位を付ける。
【０１２２】
なお、計測容易性データの値は、世界座標系の座標を計測しやすい地点ほど、大きい。したがって、計測地点抽出部４０６は、小領域グループ毎に、計測容易性データの降順に、計測地点候補に順位を付ければよい。そして、計測地点抽出部４０６は、小領域グループ毎に、その順位に基づいて、所定の数までの計測地点候補を抽出する（ステップＳ４０５）。
【０１２３】
例えば、計測地点抽出部４０６が、最上位から所定番目までの計測地点候補を抽出すると設定されているとする。この場合、計測地点抽出部４０６は、小領域グループ毎に、最上位から所定番目までの計測地点候補を抽出（選択）する。ただし、順位に基づいて計測地点候補を抽出する態様は、上記に限定されない。例えば、計測地点抽出部４０６は、計測容易性データの値が所定の閾値より大きい計測地点候補を抽出してもよい。
【０１２４】
図１５は、第４の実施形態における計測地点候補の抽出例を示す模式図である。図１５は、順位が低く抽出（選択）されたかった計測地点候補を三角形のマーカで示し、抽出された計測地点候補をＸ型のマークを用いて示している。図１５の上の図は、撮影画像データにおける計測地点候補に相当する位置を示している。また、図１５における下の図は、３次元地形データにおける計測地点候補の位置を示している。ただし、図１５の下の図は、動作を理解しやすくするため、図１２と同様に、図９に示されている距離を基に再グループ化したグループではなく、図４に示されているグループを用いて、計測地点候補を示した。
【０１２５】
なお、上記の説明では、計測地点抽出部４０６がステップＳ４０４で計測地点候補を抽出し、ステップＳ４０５でその計測地点候補の中からさらに計測地点候補を抽出する場合を示した。しかし、計測地点抽出部４０６の動作は、このような動作に限られない。例えば、計測地点抽出部４０６は、ステップＳ４０４を実行せず、小領域グループ毎に、計測容易性データの値が大きい順に、上位から所定番目までの計測地点候補を抽出してもよい。計測地点抽出部４０６の動作は、後述の各実施形態でも同様である。
【０１２６】
表示装置４０７は、第３の実施形態の表示装置３０６と同様に、ステップＳ４０５で抽出（選択）された計測地点候補を表示する。
【０１２７】
座標入力装置４０８は、第３の実施形態の座標入力装置３０７と同様に動作する。すなわち、座標入力装置４０８は、表示装置４０７に表示された計測地点候補における、カメラ座標系の座標と世界座標系の座標との座標変換に関する情報（候補情報）を取得する（ステップＳ４０６）。
【０１２８】
座標変換テーブル作成部４０９は、第３の実施形態の座標変換テーブル作成部３０８と同様に、取得した候補情報を用いて、カメラ座標系の座標と世界座標系の座標との座標変換テーブルを作成する（ステップＳ４０７）。
【０１２９】
座標変換テーブル作成部４０９は、作成した座標変換テーブルを記憶装置４１０に記憶させる。
【０１３０】
［効果の説明］
第４の実施形態の効果について説明する。第４の実施形態は、第１ないし第３の実施形態の効果に加え、さらに精度を向上するための候補情報の取得を容易にするとの効果を奏する。その理由は、次のとおりである。
【０１３１】
第４の実施形態の計測地点抽出部４０６が、計測容易性データベース記憶部４０５が記憶している計測容易性データを基に、計測が容易な計測地点候補を抽出する。そのため、座標入力装置４０８が取得する候補情報は、入手が容易な情報となるためである。そのため、第４の実施形態は、作業者の負荷を低減するとの効果も奏する。
【０１３２】
また、一般的に、測定容易な地点の測定は、測定が難しい地点の測定より、高精度の測定が容易である。そのため、座標変換テーブル作成部４０９は、高精度の候補情報を取得できる。
【０１３３】
以下に示す各実施形態の説明は、第４の実施形態と同様に、計測地点候補に順位付けを行い、その順位に基づいて、計測地点候補を抽出する場合を説明する。ただし、以下に示す各実施形態は、この動作を行わない構成でもよい。
【０１３４】
＜第５の実施形態＞
次に、第５の実施形態に係る座標対応付けシステム４００について説明する。第５の実施形態に係る座標対応付けシステム４００の構成は、第４の実施形態に係る座標対応付けシステム４００と同様である。そのため、以下、図１３を用いて第５の実施形態を説明する。
【０１３５】
また、第５の実施形態に係る座標対応付けシステム４００において、座標変換テーブル作成部４０９以外の要素は、第４の実施形態と同様である。そのため、第４の実施形態と同様の構成についての説明を省略する。
【０１３６】
座標変換テーブル作成部４０９は、少なくとも１つの小領域グループの座標変換テーブルを作成した後、その小領域グループと残りの小領域グループとの位置関係に基づいて、残りの小領域グループにおける座標変換を推定する。そして、座標変換テーブル作成部４０９は、推定した座標変換を基に、残りの小領域グループの座標変換テーブルを作成する。
【０１３７】
第５の実施形態の動作は、第４の実施形態の動作を示す図１４のフローチャートにおけるステップＳ４０６及びＳ４０７の動作が異なる。
【０１３８】
そこで、第５の実施形態におけるステップＳ４０１ないしＳ４０５の動作の説明を省略する。
【０１３９】
第５の実施形態に係る表示装置４０７は、第４の実施形態の表示装置４０７と同様に、ステップＳ４０５で抽出された計測地点候補を表示する。
【０１４０】
第５の実施形態の座標入力装置４０８は、少なくとも１つの小領域グループの計測地点候補に関して、カメラ座標系の座標と世界座標系の座標との座標変換に関する情報（候補情報）を取得する（ステップＳ４０６）。
【０１４１】
座標変換テーブル作成部４０９は、取得された候補情報に対応する小領域グループ（以下、「小領域グループＡ」と記す）に関して、カメラ座標系の座標と世界座標系の座標との座標変換を求める。より具体的には、座標変換テーブル作成部４０９は、小領域グループＡに関して、カメラ座標系の座標と世界座標系の座標との座標変換における座標変換パラメータを求める。そして、座標変換テーブル作成部４０９は、その座標変換パラメータを用いて、小領域グループＡに相当する領域の地表が表示されている全ピクセルについて、座標変換テーブルを作成する。
【０１４２】
次に、座標変換テーブル作成部４０９は、小領域グループＡとの相対的な位置関係に基づいて、他の小領域グループ（以下、「小領域グループＢ」と記す）における座標変換（座標変換パラメータ）を推定する。
【０１４３】
例えば、座標変換テーブル作成部４０９は、３次元地形データを基に、小領域グループ間の相対的な位置関係を表す回転行列及び並進ベクトルを算出する。座標変換テーブル作成部４０９は、予め、回転行列と並進ベクトルとを算出しておいてもよい。
【０１４４】
そして、座標変換テーブル作成部４０９は、小領域グループＢと小領域グループＡとの位置関係を基に、小領域グループＡにおける座標変換パラメータから、小領域グループＢにおける座標変換パラメータを算出する。具体的には、座標変換テーブル作成部４０９は、小領域グループの位置関係を表す回転行列及び並進ベクトルを用いて、小領域グループＡにおける座標変換パラメータから、小領域グループＢにおける座標変換パラメータを算出する。
【０１４５】
そして、座標変換テーブル作成部４０９は、算出した座標変換パラメータを用いて、小領域グループＢに相当する領域における地表が表示されている全ピクセルについて座標変換テーブルを作成する。このように、座標変換テーブル作成部４０９は、小領域グループの位置関係と、候補情報を取得した小領域グループＡの座標変換パラメータとを基に、小領域グループＢの座標変換テーブルを作成する（ステップＳ４０７）。
【０１４６】
座標変換テーブル作成部４０９は、作成した座標変換テーブルを記憶装置４１０に記憶させる。
【０１４７】
［効果の説明］
第５の実施形態の効果について説明する。第５の実施形態は、第４の実施形態の効果に加え、候補情報の取得を容易にするとの効果を奏する。その理由は、次のとおりである。
【０１４８】
第５の実施形態の座標変換テーブル作成部４０９が、少なくとも一部の小領域グループの候補情報を基に、その他の小領域グループの座標変換パラメータを推定し、推定したパラメータを基に座標変換テーブルを作成する。このように、座標変換テーブル作成装置４は、一部の計測地点候補における候補情報を取得すればよいためである。そのため、そのため、第５の実施形態は、作業者の負荷を低減するとの効果も奏する。
【０１４９】
以下に示す各実施形態は、第５の実施形態と同様に、小領域グループの対応関係として、１つ又は一部の小領域グループに関する対応関係を用いてもよい。
【０１５０】
＜第６の実施形態＞
図１６は、第６の実施形態に係る座標対応付けシステム５００の構成の一例を示すブロック図である。第６の実施形態の座標対応付けシステム５００は、撮影装置５０１と、３次元地形データベース記憶部５０２と、座標変換テーブル作成装置５と、表示装置５０８と、座標入力装置５０９と、記憶装置５１１とを含む。さらに、第６の実施形態の座標対応付けシステム５００は、計測容易性データベース記憶部５０５を含む。座標変換テーブル作成装置５は、位置方位取得部５０３と、小領域グルーピング部５０４と、計測地点抽出部５０６と、経路算出部５０７と、座標変換テーブル作成部５１０とを含む。
【０１５１】
撮影装置５０１、３次元地形データベース記憶部５０２、及び、記憶装置５１１は、第４の実施形態における撮影装置４０１、３次元地形データベース記憶部４０２、及び、記憶装置４１０と同様である。計測容易性データベース記憶部５０５、表示装置５０８、及び、座標入力装置５０９は、第４の実施形態における計測容易性データベース記憶部４０５、表示装置４０７、及び、座標入力装置４０８と同様である。ただし、本実施形態において、表示装置５０８は、後述のように最短経路を表示する。位置方位取得部５０３、小領域グルーピング部５０４、及び、座標変換テーブル作成部５１０は、第４の実施形態における位置方位取得部４０３、小領域グルーピング部４０４、及び、座標変換テーブル作成部４０９と同様である。計測地点抽出部５０６は、第４の実施形態における計測地点抽出部４０６と同様である。
【０１５２】
経路算出部５０７は、計測地点抽出部５０６が抽出した全ての計測地点候補を通過する最短経路を算出する。そして、経路算出部５０７は、算出した最短経路と計測地点候補とを、表示装置５０８に出力する（送信する）。表示装置５０８は、計測地点候補、及び、最短経路を表示する。
【０１５３】
位置方位取得部５０３、小領域グルーピング部５０４、計測地点抽出部５０６、経路算出部５０７、及び、座標変換テーブル作成部５１０は、例えば、次のように、実現される。これら要素は、例えば、座標変換プログラムに基づいて動作するコンピュータのＣＰＵを用いて実現される。この場合、ＣＰＵは、図示しないプログラム記憶装置等のプログラム記録媒体から座標変換プログラムを読み込み、読み込んだ座標変換プログラムに基づいて、上記の各要素として動作すればよい。コンピュータについては、後ほど詳細に説明する。
【０１５４】
次に、第６の実施形態の動作について説明する。なお、第１ないし第５の実施形態と同様の動作については、適宜、詳細な説明を省略する。
【０１５５】
図１７は、第６の実施形態に係る座標変換テーブル作成装置５の動作の一例を示すフローチャートである。なお、撮影装置５０１は、監視対象領域を撮影して撮影画像データを生成し、座標変換テーブル作成部５１０に送っているものとする。
【０１５６】
図１７に示されているステップＳ５０１〜Ｓ５０５の動作は、それぞれ、図１４に示されている第４の実施形態におけるステップＳ４０１〜Ｓ４０５の動作と同様である。そのため、その詳細な説明を省略する。
【０１５７】
ステップＳ５０５において、計測地点抽出部５０６が抽出した計測地点候補を取得後、経路算出部５０７は、計測地点候補間の距離に基づき、全ての計測地点候補を通過する最短経路を算出する（ステップＳ５０６）。計測地点抽出部５０６における最短経路の算出方法は、特に制限されない。経路算出部５０７は、例えば、次のように最短経路を算出してもよい。
【０１５８】
経路算出部５０７は、計測地点候補をノードとし、ノード（計測地点候補）間をエッジで結んだグラフを作成する。このとき、経路算出部５０７は、エッジに、計測地点候補の距離の情報を対応づける。経路算出部５０７は、このグラフに対して、ダイキストラ法を用いて、全ノード（全計測地点候補）を通過する最短経路を決定する。なお、経路算出部５０７は、最短経路の算出において、エッジに対応付けられた距離情報だけでなく、ノード（計測地点候補）間の３次元地形データを考慮してもよい。例えば、経路算出部５０７は、ノード（計測地点候補）間の３次元地形データを基に、ノード（計測地点候補）間における走行容易性（例えば、座標を計測する車両の走行の容易性を数値化した値）をパラメータ化する。そして、経路算出部５０７は、そのパラメータを用いて、エッジに対して重み付けを実行してもよい。ただし、経路算出部５０７は、ダイキストラ法以外の経路決定方法を用いてもよい。
【０１５９】
表示装置５０８は、ステップＳ５０５で抽出された計測地点候補、及び、ステップＳ５０６で算出された最短経路を表示する。
【０１６０】
図１８は、第６の実施形態において、計測地点候補及び算出された最短経路の一例を示す図である。
【０１６１】
計測地点候補の座標を測定する場合、作業者は、表示された最短経路に沿って、世界座標系の座標を計測する手段を有する移動体を移動させ、その移動体を用いて、計測地点候補に相当する世界座標系の座標を計測する。例えば、座標入力装置５０９に候補情報を入力する作業者は、表示された最短経路に沿って、第３の実施形態において説明した計測候補点における世界座標系の座標の計測とマーカの配置とを実行する。
【０１６２】
そして、座標入力装置４０８は、第４の実施形態の座標入力装置４０８と同様に、動作する。すなわち、座標入力装置４０８は、表示装置５０８に表示された計測地点候補における、カメラ座標系の座標と世界座標系の座標との座標変換に関する情報（候補情報）を取得する（ステップＳ５０８）。
【０１６３】
座標変換テーブル作成部５１０は、第４の実施形態の座標変換テーブル作成部４０９と同様に、取得した候補情報を用いて、カメラ座標系の座標と世界座標系の座標との座標変換テーブルを作成する（ステップＳ５０９）。
【０１６４】
座標変換テーブル作成部５１０は、作成した座標変換テーブルを記憶装置５１１に記憶させる。
【０１６５】
［効果の説明］
第６の実施形態の効果について説明する。第６の実施形態は、第１ないし第４の実施形態の効果に加え、さらに候補情報を取得するための負荷を低減するとの効果を奏する。その理由は、次のとおりである。
【０１６６】
本実施形態の経路算出部５０７は、表示装置５０８に、計測地点候補とその最短経路とを出力する。そのため、表示装置５０８は、計測地点候補に加え、計測地点候補を通過する最短経路も表示できる。したがって、候補情報を計測する作業者は、表示された最短経路に沿って計測に用いる移動体（例えば、計測車両）を移動させ、計測に必要な時間を削減して、座標を計測することができる。
【０１６７】
なお、後述の各実施形態は、第６の実施形態と同様に、最短経路の算出を用いてもよい。
【０１６８】
＜第７の実施形態＞
図１９は、第７の実施形態に係る座標対応付けシステム６００の構成の一例を示すブロック図である。第７の実施形態の座標対応付けシステム６００は、３次元地形データベース記憶部６０２と、座標変換テーブル作成装置６と、計測容易性データベース記憶部６０５と、記憶装置６１１とを含む。さらに、第７の実施形態の座標対応付けシステム６００は、表示装置６０８と、座標入力装置６０９とを含む。そして、第７の実施形態の座標対応付けシステム６００は、複数の撮影装置６０１を含む。座標変換テーブル作成装置６は、位置方位取得部６０３と、小領域グルーピング部６０４と、計測地点抽出部６０６と、計測地点グルーピング部６０７と、座標変換テーブル作成部６１０とを含む。
【０１６９】
３次元地形データベース記憶部６０２、計測容易性データベース記憶部６０５、及び、記憶装置６１１は、第４の実施形態における３次元地形データベース記憶部４０２、計測容易性データベース記憶部４０５、及び、記憶装置４１０と同様である。表示装置６０８、及び、座標入力装置６０９は、第４の実施形態における表示装置４０７、及び、座標入力装置４０８と同様である。ただし、表示装置６０８は、撮影装置６０１毎に計測地点候補を表示する。小領域グルーピング部６０４、及び、計測地点抽出部６０６は、第４の実施形態における小領域グルーピング部４０４、及び、計測地点抽出部４０６と同様である。
【０１７０】
個々の撮影装置６０１は、それぞれ、第４の実施形態における撮影装置４０１と同様である。
【０１７１】
位置方位取得部６０３は、撮影装置６０１毎に、撮影装置６０１の世界座標系における位置情報及び方位情報を取得する。その他の点に関しては、第４の実施形態における位置方位取得部４０３と同様である。
【０１７２】
座標変換テーブル作成部６１０は、撮影装置６０１毎に、撮影画像データを受信し、座標変換テーブルを作成する。その他の点に関しては、座標変換テーブル作成部６１０は、第４の実施形態における座標変換テーブル作成部４０９と同様である。
【０１７３】
計測地点グルーピング部６０７は、カメラ座標系の座標と世界座標系の座標との座標変換の信頼度を基に、計測地点抽出部６０６が抽出した計測地点候補の中から、各撮影装置６０１に対応するグループを作成する。信頼度とは、カメラ座標系の座標と世界座標系の座標との適合の程度（例えば、誤差の大小）を示す値である。計測地点グルーピング部６０７は、信頼度として用いる値を制限されない。ただし、本実施形態の説明では、一例として、上記の信頼度として、各撮影装置６０１と計測地点候補との距離を用いる場合について説明する。
【０１７４】
計測地点候補が撮影装置６０１から遠方にあるほど、撮影装置６０１（カメラ）の１ピクセル当たりのずれに想定される世界座標系の座標の誤差（カメラ奥行き方向の誤差）が、大きくなる。そのため、計測地点候補が撮影装置６０１から遠方にあるほど、カメラ座標系の座標と世界座標系の座標との座標関係における誤差が大きくなりやすい。つまり、座標変換テーブル作成部６１０は、各撮影装置６０１に近い計測地点候補における候補情報を用いて動作した方が、精度を向上できる。したがって、計測地点グルーピング部６０７は、上記の信頼度として、撮影装置６０１と計測地点候補との距離を用いることができる。
【０１７５】
そこで、本実施形態に係る計測地点グルーピング部６０７は、計測地点候補と撮影装置６０１との距離を基に、計測地点候補を、各撮影装置６０１に対応したグループに分ける。具体的には、計測地点グルーピング部６０７は、各撮影装置６０１に対するグループとして、撮影装置６０１からの距離が所定に閾値未満である計測地点候補のグループを作成する。つまり、計測地点グルーピング部６０７は、計測地点候補における世界座標系の座標と画像データにおけるカメラ座標の座標との信頼度を基に、撮影装置６０１毎の計測地点候補のグループを作成する。
【０１７６】
位置方位取得部６０３、小領域グルーピング部６０４、計測地点抽出部６０６、計測地点グルーピング部６０７、及び、座標変換テーブル作成部６１０は、次のように実現される。これらの要素は、例えば、座標変換プログラムに基づいて動作するコンピュータのＣＰＵを用いて実現される。この場合、ＣＰＵは、図示しないプログラム記憶装置等のプログラム記録媒体から座標変換プログラムを読み込み、読み込んだ座標変換プログラムに基づいて、上記の各要素として動作すればよい。コンピュータについては、後ほど詳細に説明する。
【０１７７】
次に、第７の実施形態の動作について説明する。なお、第１ないし第６の実施形態と同様の動作については、適宜、詳細な説明を省略する。
【０１７８】
図２０は、第７の実施形態に係る座標変換テーブル作成装置６の動作の一例を示すフローチャートである。なお、各撮影装置６０１は、監視対象領域を撮影して撮影画像データを生成し、座標変換テーブル作成部６１０に送っているものとする。
【０１７９】
図２０に示されているステップＳ６０１〜Ｓ６０５の動作は、それぞれ、図１４に示されている第４の実施形態におけるステップＳ４０１〜Ｓ４０５の動作と同様であり、詳細な説明を省略する。
【０１８０】
ただし、本実施形態では、撮影装置６０１が、複数存在する。
【０１８１】
したがって、ステップＳ６０３において、小領域グルーピング部６０４は、撮影装置６０１毎に、図１４のステップＳ４０３と同様の動作を実行する。すなわち、小領域グルーピング部６０４は、撮影装置６０１毎に、撮影装置６０１から小領域までの距離を求める。そして、小領域グルーピング部６０４は、撮影装置６０１毎に、撮影装置６０１から小領域までの距離を基に、ステップＳ６０２においてグルーピングされた小領域グループを、さらにグループに分割する。
【０１８２】
また、ステップＳ６０４において、計測地点抽出部６０６は、撮影装置６０１毎に、図１４のステップＳ４０４と同様の動作を実行する。すなわち、計測地点抽出部６０６は、撮影装置６０１毎に、小領域グループにおける計測地点候補を抽出する処理を行う。さらに、ステップＳ６０５において、計測地点抽出部６０６は、図１４のステップＳ４０５と同様の動作を実行する。すなわち、計測地点抽出部６０６は、撮影装置６０１毎に、計測地点候補を抽出する。
【０１８３】
次に、計測地点グルーピング部６０７は、撮影装置６０１毎に、各撮影装置６０１に対する距離を基に、計測地点候補をグループに分ける（ステップＳ６０６）。具体的には、計測地点グルーピング部６０７は、撮影装置６０１毎に、撮影装置６０１からの距離が閾値未満である計測地点候補のグループを作成する。つまり、ステップＳ６０６において、計測地点グルーピング部６０７は、撮影装置６０１毎の計測地点候補を決定している。
【０１８４】
図２１は、第７の実施形態におけるステップＳ６０６の動作を説明するための模式図である。ただし、図２１は、動作を理解しやすくするため、図１２などと同様に、図９に示されている距離を基に再グループ化したグループではなく、図４に示されているグループを用いて、計測地点候補を示した。
【０１８５】
図２１は、２台の撮影装置６０１が存在する場合を例示している。以下の説明において、２台の撮影装置６０１は、アルファベットの符号を付して、撮影装置６０１ａ、及び、撮影装置６０１ｂとして、区別するものとする。
【０１８６】
図２１において四角形のマーカを用いて示されている計測地点候補は、撮影装置６０１ａ及び撮影装置６０１ｂからの距離が閾値未満である計測地点候補である。三角形のマーカを用いて示されている計測地点候補は、撮影装置６０１ａからの距離が閾値未満であり、撮影装置６０１ｂからの距離が閾値以上である計測地点候補である。Ｘ型のマーカを用いて示されている計測地点候補は、撮影装置６０１ａからの距離が閾値以上であり、撮影装置６０１ｂからの距離が閾値未満である計測地点候補である。
【０１８７】
計測地点グルーピング部６０７は、撮影装置６０１ａからの距離を基に、撮影装置６０１ａに関するグループとして、四角形及び三角形のマーカを用いて示されている計測地点候補を選択する。つまり、計測地点グルーピング部６０７は、撮影装置６０１ａに関するグループとして、Ｘ型のマーカで示された計測地点候補を除外する。
【０１８８】
同様に、計測地点グルーピング部６０７は、撮影装置６０１ｂからの距離を基に、撮影装置６０１ｂに関するグループとして、三角形及びＸ型のマーカを用いて示されている計測地点候補を選択する。つまり、計測地点グルーピング部６０７は、撮影装置６０１ｂに関するグループとして、三角形のマーカで示された計測地点候補を除外する。
【０１８９】
計測地点グルーピング部６０７は、計測地点候補と、撮影装置６０１毎のグループに関する情報とを、表示装置６０８に送信する。表示装置６０８は、撮影装置６０１毎に、対応するグループに含まれる計測地点候補を表示する。
【０１９０】
座標入力装置６０９は、撮影装置６０１毎に、第４の実施形態の座標入力装置４０８と同様に動作する。すなわち、座標入力装置６０９は、撮影装置６０１毎に、表示装置６０８に表示された計測地点候補における、カメラ座標系の座標と世界座標系の座標との座標変換に関する情報（候補情報）を、取得する（ステップＳ６０８）。
【０１９１】
座標変換テーブル作成部６１０は、撮影装置６０１毎に、第４の実施形態の座標変換テーブル作成部４０９と同様に、取得した候補情報を用いて、カメラ座標系の座標と世界座標系の座標との座標変換テーブルを作成する（ステップＳ６０９）。
【０１９２】
座標変換テーブル作成部６１０は、撮影装置６０１毎に作成した座標変換テーブルを、記憶装置６１１に記憶させる。
【０１９３】
［効果の説明］
第７の実施形態の効果について説明する。第７の実施形態は、第１ないし第６の実施形態の効果に加え、さらに精度を向上するとの効果を奏する。その理由は、次のとおりである。
【０１９４】
計測地点グルーピング部６０７は、各撮影装置６０１からの距離を基に、各撮影装置６０１に対する計測地点候補のグループを作成する。つまり、計測地点グルーピング部６０７は、カメラ座標系の座標と世界座標系の座標との座標変換の信頼度が低くなる計測地点候補を含まないグループを作成する。そして、計測地点グルーピング部６０７は、計測地点候補と作成したグループを表示装置６０８に送信する。
【０１９５】
表示装置６０８は、その計測地点候補とグループを表示する。つまり、表示装置６０８は、撮影装置６０１毎に、信頼度が高い計測地点候補を表示する。
【０１９６】
座標入力装置６０９は、信頼度が高い計測地点候補に対する座標変換に関する情報（候補情報）を取得する。そして、座標変換テーブル作成部６１０は、そのように取得された候補情報を基に座標変換テーブルを作成するため、座標変換テーブルの精度を向上できる。
【０１９７】
次に示す第８の実施形態は、第７の実施形態における計測地点候補のグルーピングを用いてもよい。
【０１９８】
＜第８の実施形態＞
第８の実施形態の座標対応付けシステム７００は、第７の実施形態の同様に、複数の撮影装置７０１を含む。そして、第８の実施形態の座標対応付けシステム７００は、少なくとも１つの撮影装置７０１の撮影画像データに関して座標変換テーブルを作成する。そして、第８の実施形態の座標対応付けシステム７００は、その座標変換テーブルと、撮影装置７０１における相対的な位置関係とに基づいて、他の撮影装置７０１の撮影画像データに関する座標変換テーブルを作成する。
【０１９９】
図２２は、第８の実施形態に係る座標対応付けシステム７００構成の一例を示すブロック図である。第８の実施形態の座標対応付けシステム７００は、３次元地形データベース記憶部７０２と、座標変換テーブル作成装置７と、計測容易性データベース記憶部７０５と、記憶装置７１１とを含む。さらに、座標対応付けシステム７００は、表示装置７０７と、座標入力装置７０８とを含む。そして、座標対応付けシステム７００は、複数の撮影装置７０１を含む。座標変換テーブル作成装置７は、位置方位取得部７０３と、小領域グルーピング部７０４と、計測地点抽出部７０６と、撮影装置相対位置算出部７０９と、座標変換テーブル作成部７１０とを含む。
【０２００】
撮影装置７０１は、第７の実施形態における撮影装置６０１と同様である。３次元地形データベース記憶部７０２、計測容易性データベース記憶部７０５、及び、記憶装置７１１は、第７の実施形態における３次元地形データベース記憶部６０２、計測容易性データベース記憶部６０５、及び、記憶装置６１１と同様である。表示装置７０７、及び、座標入力装置７０８は、第７の実施形態における表示装置６０８、及び、座標入力装置６０９と同様である。ただし、表示装置７０７は、撮影装置７０１毎に計測地点候補を表示する際に、撮影装置７０１毎のグループを用いない。位置方位取得部７０３、小領域グルーピング部７０４、及び、計測地点抽出部７０６は、第７の実施形態における位置方位取得部６０３、小領域グルーピング部６０４、及び、計測地点抽出部６０６と同様である。
【０２０１】
撮影装置相対位置算出部７０９は、座標入力装置７０８から、計測地点候補におけるカメラ座標系の座標と世界座標系の座標との座標変換に関する情報（候補情報）を取得する。撮影装置相対位置算出部７０９は、その情報に基づいて、撮影装置７０１の相対的な位置関係を算出する。つまり、撮影装置相対位置算出部７０９は、計測地点候補の候補情報を基に、撮影装置７０１の相対位置に関する情報を算出する。
【０２０２】
座標変換テーブル作成部７１０は、少なくとも１つの撮影装置７０１について、候補情報を用いて、座標変換テーブルを作成する。そして、座標変換テーブル作成部７１０は、その座標変換テーブルと、撮影装置７０１間の相対的な位置関係とに基づいて、他の撮影装置７０１に関する座標変換テーブルを作成する。つまり、座標変換テーブル作成部７１０は、少なく１つの撮影装置７０１の座標変換に関する情報（候補情報）を基に座標変換テーブルを作成し、作成した座標変換テーブルと相対位置に関する情報とを基に、他の撮影装置７０１の座標変換テーブルを作成する。
【０２０３】
位置方位取得部７０３、小領域グルーピング部７０４、計測地点抽出部７０６、撮影装置相対位置算出部７０９、及び、座標変換テーブル作成部７１０は、次のように実現される。これらの要素は、例えば、座標変換プログラムに基づいて動作するコンピュータのＣＰＵを用いて実現される。この場合、ＣＰＵは、図示しないプログラム記憶装置等のプログラム記録媒体から座標変換プログラムを読み込み、読み込んだ座標変換プログラムに基づいて、上記の各要素として動作すればよい。コンピュータについては、後ほど詳細に説明する。
【０２０４】
次に、第８の実施形態の動作について説明する。なお、第１ないし第７の実施形態と同様の動作については、適宜、詳細な説明を省略する。
【０２０５】
図２３は、第８の実施形態に係る座標変換テーブル作成装置７の動作の一例を示すフローチャートである。なお、各撮影装置７０１は、監視対象領域を撮影して撮影画像データを生成し、座標変換テーブル作成部７１０に送っているものとする。
【０２０６】
図２３に示されているステップＳ７０１〜Ｓ７０５の動作は、それぞれ、図２０に示されている第７の実施形態におけるステップＳ６０１〜Ｓ６０５の動作と同様であり、説明を省略する。ステップＳ７０５において、撮影装置７０１毎に計測地点候補が抽出されると、表示装置７０７は、第６の実施形態の同様に、撮影装置７０１毎に、計測地点候補を表示する。つまり、上記のように、表示装置７０７は、撮影装置７０１毎のグループを用いない。
【０２０７】
座標入力装置７０８は、撮影装置７０１毎に、第６の実施形態の座標入力装置６０９と同様に動作する。すなわち、座標入力装置７０８は、撮影装置７０１毎に、表示装置７０７に表示された計測地点候補におけるカメラ座標系の座標と世界座標系の座標との座標変換に関する情報（候補情報）を、取得する（ステップＳ７０７）。
【０２０８】
撮影装置相対位置算出部７０９は、撮影装置７０１毎に、撮影装置７０１毎の計測地点候補の候補情報に基づいて、撮影装置７０１の相対的な位置関係を算出する（ステップＳ７０８）。具体的には、撮影装置相対位置算出部７０９は、撮影装置７０１の相対的な位置関係を表す回転行列及び並進ベクトルを算出する。
【０２０９】
図２４は、図２３のステップＳ７０８の動作を説明するための模式図である。ただし、図２４は、動作を理解しやすくするため、図１２などと同様に、図９に示されている距離を基に再グループ化したグループではなく、図４に示されているグループを用いて、計測地点候補を示した。
【０２１０】
図２４は、２台の撮影装置７０１が存在する場合を例示している。以下の説明において、２台の撮影装置７０１は、アルファベットの符号を付して、撮影装置７０１ａ、及び、撮影装置７０１ｂとして、区別するものとする。
【０２１１】
撮影装置相対位置算出部７０９は、撮影装置７０１ａに対応する計測地点候補における候補情報を取得する。同様に、撮影装置相対位置算出部７０９は、撮影装置７０１ｂに対応する計測地点候補における候補情報を取得する。撮影装置相対位置算出部７０９は、撮影装置７０１ａの候補情報と撮影装置７０１ｂの候補情報とを基に、撮影装置７０１ａ、及び、撮影装置７０１ｂの相対的な位置関係を表す回転行列及び並進ベクトルを算出する。
【０２１２】
図２４は、２台の撮影装置７０１を示している。しかし、これは、例示である。撮影装置７０１は、３台以上含まれていてもよい。撮影装置７０１が３台以上含まれる場合、撮影装置相対位置算出部７０９は、例えば、基準とする撮影装置７０１（以下の説明では「撮影装置７０１ａ」とする）を決定する。そして、撮影装置相対位置算出部７０９は、撮影装置７０１ａとその他の撮影装置７０１（以下の説明では「撮影装置７０１ｂ」とする）との相対的な位置関係を算出すればよい。この場合、後述のステップＳ７０９において、座標変換テーブル作成部７１０は、最初に、撮影装置７０１ａの座標変換テーブルを作成する。
【０２１３】
なお、撮影装置相対位置算出部７０９は、基準として用いる撮影装置７０１として、複数の撮影装置７０１を用いてもよい。あるいは、撮影装置相対位置算出部７０９は、縦列的に、撮影装置７０１の位置関係を算出してもよい。
【０２１４】
座標変換テーブル作成部７１０は、少なくとも１つの撮影装置７０１に関して、座標変換に関する情報（候補情報）に基づいて、座標変換テーブルを作成する。以下、説明を簡単にするため、座標変換テーブル作成部７１０が、最初に１つの撮影装置７０１（撮影装置７０１ａ）に関して座標変換テーブルを求めるものとする。
【０２１５】
座標変換テーブル作成部７１０は、撮影装置７０１ａに関して、既に説明した方法を用いて、座標変換テーブルを作成する。すなわち、座標変換テーブル作成部７１０は、撮影装置７０１ａに関連する小領域グループ毎に、カメラ座標系の座標と世界座標系の座標との座標変換（より具体的には座標変換パラメータ）を求める。そして、座標変換テーブル作成部７１０は、小領域グループ毎に、その座標変換パラメータを用いて、撮影画像データ中の地表が表示されている全ピクセルについてカメラ座標系の座標と世界座標系の座標との座標変換を求める。そして、座標変換テーブル作成部７１０は、その座標変換を基に座標変換テーブルを作成する。
【０２１６】
次に、座標変換テーブル作成部７１０は、作成した座標変換テーブルと、撮影装置７０１ａと他の撮影装置７０１ｂとの相対的な位置関係を表す情報とを基に、他の撮影装置７０１ｂに関する座標変換テーブルを作成する（ステップＳ７０９）。すなわち、座標変換テーブル作成部７１０は、撮影装置７０１ａと撮影装置７０１ｂとの相対的な位置関係を表す情報（回転行列及び並進ベクトル）とに基づいて、撮影装置７０１ａについて作成した座標変換テーブルを変換する。この変換された座標変換テーブルが、撮影装置７０１ｂに関する座標変換テーブルとなる。座標変換テーブル作成部７１０は、同様に、全ての撮影装置７０１ｂに対して、座標変換テーブルを作成する。
【０２１７】
座標変換テーブル作成部７１０は、作成した座標変換テーブルを記憶装置７１１に記憶させる。
【０２１８】
［効果の説明］
第８の実施形態の効果について説明する。第８の実施形態は、第１ないし第７の実施形態の効果に加え、座標変換テーブルを作成する負荷を低減するとの効果を奏する。その理由は、次のとおりである。
【０２１９】
撮影装置相対位置算出部７０９が、撮影装置７０１の相対位置に関する情報（回転行列と並進ベクトル）を算出する。そして、座標変換テーブル作成部７１０は、１つ又は複数の撮影装置７０１の座標変換テーブルと相対位置に関する情報とを基に、その他の１つ又は複数の撮影装置７０１の座標変換テーブルを作成する。相対位置に関する情報を基に座標変換テーブルを作成する処理は、行列の掛け算と、並進ベクトルの加算となる。この処理は、座標入力装置７０８から取得する座標変換に関する情報（候補情報）を用いて座標変換テーブルを作成する処理より負荷が少ない。そのため、座標変換テーブル作成装置７は、座標変換テーブルを作成する処理の負荷を低減することができる。
【０２２０】
＜各実施形態のハードウェア構成＞
図２５は、本発明における各実施形態に係る座標変換テーブル作成装置のハードウェア構成の一例を示すブロック図である。図２５に示されている座標変換テーブル作成装置は、コンピュータ１０００を用いて構成されている。コンピュータ１０００は、ＣＰＵ１００１と、主記憶装置１００２と、補助記憶装置１００３と、インタフェース１００４と、ディスプレイ装置１００５と、入力デバイス１００６とを含む。
【０２２１】
ＣＰＵ１００１は、各実施形態の座標変換テーブル作成装置の動作を実現するためのプログラム（座標変換プログラム）を基に、各実施形態の機能を実現する。ＣＰＵ１００１は、補助記憶装置１００３から座標変換プログラムを読み出し、主記憶装置１００２に展開し、そのプログラムに基づいて上記の動作を実行する。あるいは、ＣＰＵ１００１は、このプログラムが図示しない通信回線を介してこのプログラムを取得し、補助記憶装置１００３に保存する、又は、主記憶装置１００２に展開し、上記の動作を実行してもよい。この通信回線を介して取得されるプログラムは、上記のＣＰＵ１００１の処理の一部を実現するためのプログラムでもよい。さらに、この通信回線を介して取得されるプログラムは、補助記憶装置１００３に記憶されているプログラムとの組み合わされて用いられるプログラム（差分プログラム）でもよい。
【０２２２】
主記憶装置１００２は、ＣＰＵ１００１が実行するプログラム及びデータを一時的に記憶する。主記憶装置１００２は、例えば、Ｄ−ＲＡＭ（Dynamic-RAM）である。
【０２２３】
補助記憶装置１００３は、各実施形態のプログラム（座標変換プログラム）及び固定的なデータを記憶する。補助記憶装置１００３は、コンピュータで読み取り可能な、不揮発性の有形の媒体である。補助記憶装置１００３は、インタフェース１００４を介して接続される記憶装置でもよい。補助記憶装置１００３は、記憶装置、３次元地形データベース記憶部、及び／又は、計測容易性データベース記憶部として動作してもよい。補助記憶装置１００３は、例えば、磁気ディスク、光磁気ディスク、ＣＤ（Compact Disc）−ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＤＶＤ（Digital Versatile Disc）−ＲＯＭ、又は、半導体メモリである。
【０２２４】
インタフェース１００４は、ＣＰＵ１００１と外部の装置との情報の送信及び受信を中継する。インタフェース１００４は、例えば、ＵＳＢ（Universal Serial Bus）カード又はＬＡＮ（Local Area Network）カードである。
【０２２５】
ディスプレイ装置１００５は、コンピュータ１０００の作業者に情報を表示する装置である。ディスプレイ装置１００５は、例えば、液晶ディスプレイである。
【０２２６】
入力デバイス１００６は、コンピュータ１０００の作業者からの入力操作を受け取る機器である。入力デバイス１００６は、例えば、キーボード、マウス又はタッチパネルである。
【０２２７】
なお、各実施形態の座標対応付けシステムが、図２５に示されているコンピュータ１０００を用いて実現されてもよい。その際、ディスプレイ装置１００５は、表示装置として動作してもよい。また、入力デバイス１００６は、座標入力装置として動作してもよい。
【０２２８】
以上の説明した各実施形態に係る座標変換テーブル作成装置は、次のように構成される。例えば、座標変換テーブル作成装置の各構成部は、ハードウェア回路で構成されてもよい。また、座標変換テーブル作成装置において、各構成部は、図示しないネットワークを介して接続した複数の装置を用いて、構成されてもよい。また、座標変換テーブル作成装置において、複数の構成部は、１つのハードウェアで構成されてもよい。
【０２２９】
＜発明の概要＞
次に、本発明における各実施形態の概要について説明する。
【０２３０】
図２６は、本発明における実施形態に係る座標変換テーブル作成装置１ないし７の概要に相当する情報処理装置１０の構成の一例を示すブロック図である。つまり、情報処理装置１０は、座標変換テーブル作成装置の最小構成に相当する装置である。
【０２３１】
情報処理装置１０は、小領域グルーピング部に相当する小領域グルーピング手段７１と、座標変換テーブル作成部に相当する座標変換テーブル作成手段７２とを含む。
【０２３２】
小領域グルーピング手段７１は、撮影装置が撮影した撮影画像データに含まれる領域に対応する地形における３次元の情報を持つ点を基に形成される小領域を、小領域の法線方向及び標高に基づいて、小領域のグループである小領域グループに分ける。
【０２３３】
座標変換テーブル作成手段７２は、小領域のグループと座標変換に関する情報とを用いて、撮影画像データにおける座標であるカメラ座標系の座標と、３次元地形データの座標である世界座標系の座標との座標変換を示す座標変換テーブルを作成する。
【０２３４】
なお、上記のカメラ座標系の座標と世界座標系の座標との座標変換は、カメラ座標系の座標と世界座標系の座標との対応関係に相当する。つまり、繰り返しとなるが、座標変換テーブルは、対応関係テーブルと呼ばれてもよい。
【０２３５】
上記のような構成に基づいて、情報処理装置１０は、第１の実施形態の同様に、対象となる領域に係わらず、カメラ座標系の座標と世界座標系の座標とを座標変換を実現するとの効果を奏する。より具体的には、情報処理装置１０は、ランドマークが存在しない領域、起伏のある複雑な地形の領域、又は、測量車が走行不能な領域においても、カメラ座標系の座標と世界座標系の座標とを座標変換できる。
【０２３６】
図２７は、本発明における実施形態に係る座標対応付けシステム１００ないし７００の概要に相当する情報処理システム８００の構成の一例を示すブロック図である。情報処理システム８００は、座標対応付けシステム１００ないし７００の最小構成に相当するシステムである。
【０２３７】
情報処理システム８００は、表示装置に相当する表示手段８１と、座標入力装置に相当する入力手段８２と、情報処理装置１０（座標変換テーブル作成装置）に相当する対応付け手段８３とを含む。
【０２３８】
すなわち、対応付け手段８３は、情報処理装置１０に相当する。
【０２３９】
表示手段８１は、対応付け手段８３から受信した３次元の情報及び／又は計測地点候補を表示する。
【０２４０】
入力手段８２は、３次元地形データ及び／又は計測地点候補における候補情報を取得する。
【０２４１】
このような構成に基づいて、情報処理システム８００は、第１の実施形態と同様な効果を奏する。
【０２４２】
以上、実施形態を参照して本願発明を説明したが、本願発明は上記実施形態に限定されるものではない。本願発明の構成や詳細には、本願発明のスコープ内で当業者が理解し得る様々な変更をすることができる。
【０２４３】
この出願は、２０１５年  ３月２７日に出願された日本出願特願２０１５−０６５６１０を基礎とする優先権を主張し、その開示の全てをここに取り込む。
【０２４４】
上記の実施形態は、以下の付記のようにも記載され得るが、以下に限定されるわけではない。
【０２４５】
（付記１）
撮影装置が撮影した撮影画像データに含まれる領域に対応する地形における位置に関する３次元の情報を持つ点を基に形成される小領域を、小領域の法線方向及び標高に基づいて小領域のグループである小領域グループに分ける小領域グルーピング手段と、
小領域グループと座標変換に関する情報である候補情報とを用いて、撮影画像データにおける座標であるカメラ座標系の座標と撮影画像データに対応した小領域における座標である世界座標系の座標との座標変換の情報である座標変換テーブルを作成する座標変換テーブル作成手段と
を含む情報処理装置。
【０２４６】
（付記２）
撮影装置から小領域までの距離及び撮影装置の方位を取得する位置方位取得手段をさらに含み、
小領域グルーピング手段が、
距離及び方位に基づいて、小領域グループをさらに分割する
付記１に記載の情報処理装置。
【０２４７】
（付記３）
小領域グループの重心を算出し、カメラ座標系の座標と世界座標系の座標との座標変換に関する情報である候補情報を取得する計測地点候補として、小領域グループに含まれる点の中から、重心から所定の距離以上と離れて、小領域グループに含まれる各点と重心とを結ぶ全ての線分の間の角度が所定の角度以上になる所定の数の小領域グループに含まれる点を抽出する計測地点抽出手段をさらに含み、
座標変換テーブル作成手段が、
計測地点候補における候補情報を取得し、候補情報に基づいて、座標変換テーブルを作成する
付記１又は付記２に記載の情報処理装置。
【０２４８】
（付記４）
世界座標系の座標における座標の計測の容易性を数値化したデータである計測容易性データを記憶する計測容易性データ記憶手段をさらに含み、
計測地点抽出手段が、
計測容易性データに基づいて、計測地点候補を抽出する、
付記３に記載の情報処理装置。
【０２４９】
（付記５）
座標変換テーブル作成手段が、
座標変換テーブルを作成した小領域グループにおける座標変換テーブルを作成するための座標変換に用いるパラメータを基に、座標変換テーブルを作成していない小領域グループにおいて座標変換テーブルを作成するための座標変換に関するパラメータを推定し、推定したパラメータを基に座標変換テーブルを作成していない小領域グループの座標変換テーブルを作成する
付記３又は付記４に記載の情報処理装置。
【０２５０】
（付記６）
全ての計測地点候補を通過する最短経路を算出する経路算出手段を
さらに含む付記３ないし付記５のいずれか１項に記載の情報処理装置。
【０２５１】
（付記７）
撮影装置を複数含み、
計測地点候補における世界座標系の座標とカメラ座標系の座標との信頼度を基に、撮影装置毎に、計測地点候補のグループを作成する計測地点グルーピング手段をさらに含み、
座標変換テーブル作成手段が、
撮影装置毎に候補情報を取得し、座標変換テーブルを作成する
付記３ないし付記６のいずれか１項に記載の情報処理装置。
【０２５２】
（付記８）
撮影装置を複数含み、
計測地点候補の候補情報を基に、撮影装置の相対位置に関する情報を算出する撮影装置相対位置算出手段をさらに含み、
座標変換テーブル作成手段が、
少なくとも１つの撮影装置の候補情報を基に座標変換テーブルを作成し、作成した座標変換テーブルと撮影装置と相対位置に関する情報とを基に、座標変換テーブルを作成していない撮影装置の座標変換テーブルを作成する
付記３から付記６のいずれか１項に記載の情報処理装置。
【０２５３】
（付記９）
付記１ないし８のいずれか１項に記載の情報処理装置と、
情報処理装置から受信した３次元の情報及び／又は計測地点候補を表示する表示手段と、
３次元の情報及び／又は計測地点候補における候補情報を取得する入力手段とを含む
情報処理システム。
【０２５４】
（付記１０）
撮影装置が撮影した撮影画像データに含まれる領域に対応する地形における位置に関する３次元の情報を持つ点を基に形成される小領域を、小領域の法線方向及び標高に基づいて小領域のグループである小領域グループに分け、
小領域グループと座標変換に関する情報である候補情報とを用いて、撮影画像データにおける座標であるカメラ座標系の座標と撮影画像データに対応した小領域における座標である世界座標系の座標との座標変換の情報である座標変換テーブルを作成する
情報処理方法。
【０２５５】
（付記１１）
撮影装置が撮影した撮影画像データに含まれる領域に対応する地形における位置に関する３次元の情報を持つ点を基に形成される小領域を、小領域の法線方向及び標高に基づいて小領域のグループである小領域グループに分ける処理と、
小領域グループと座標変換に関する情報である候補情報とを用いて、撮影画像データにおける座標であるカメラ座標系の座標と撮影画像データに対応した小領域における座標である世界座標系の座標との座標変換の情報である座標変換テーブルを作成する処理と
をコンピュータに実行させるプログラムをコンピュータ読み取り可能に記録した記録媒体。
【産業上の利用可能性】
【０２５６】
本発明は、カメラで撮影された画像におけるカメラ座標系の座標と３次元地形データにおける世界座標系の座標との対応付けに好適である。
【符号の説明】
【０２５７】
１    座標変換テーブル作成装置
２    座標変換テーブル作成装置
３    座標変換テーブル作成装置
４    座標変換テーブル作成装置
５    座標変換テーブル作成装置
６    座標変換テーブル作成装置
７    座標変換テーブル作成装置
１０    情報処理装置
７１    小領域グルーピング手段
７２    座標変換テーブル作成手段
８１    表示手段
８２    入力手段
８３    対応付け手段
１００    座標対応付けシステム
１０１    撮影装置
１０２    ３次元地形データベース記憶部
１０３    小領域グルーピング部
１０４    表示装置
１０５    座標入力装置
１０６    座標変換テーブル作成部
１０７    記憶装置
２００    座標対応付けシステム
２０１    撮影装置
２０２    ３次元地形データベース記憶部
２０３    位置方位取得部
２０４    小領域グルーピング部
２０５    表示装置
２０６    座標入力装置
２０７    座標変換テーブル作成部
２０８    記憶装置
３００    座標対応付けシステム
３０１    撮影装置
３０２    ３次元地形データベース記憶部
３０３    位置方位取得部
３０４    小領域グルーピング部
３０５    計測地点抽出部
３０６    表示装置
３０７    座標入力装置
３０８    座標変換テーブル作成部
３０９    記憶装置
４００    座標対応付けシステム
４０１    撮影装置
４０２    ３次元地形データベース記憶部
４０３    位置方位取得部
４０４    小領域グルーピング部
４０５    計測容易性データベース記憶部
４０６    計測地点抽出部
４０７    表示装置
４０８    座標入力装置
４０９    座標変換テーブル作成部
４１０    記憶装置
５００    座標対応付けシステム
５０１    撮影装置
５０２    ３次元地形データベース記憶部
５０３    位置方位取得部
５０４    小領域グルーピング部
５０５    計測容易性データベース記憶部
５０６    計測地点抽出部
５０７    経路算出部
５０８    表示装置
５０９    座標入力装置
５１０    座標変換テーブル作成部
５１１    記憶装置
６００    座標対応付けシステム
６０１    撮影装置
６０２    ３次元地形データベース記憶部
６０３    位置方位取得部
６０４    小領域グルーピング部
６０５    計測容易性データベース記憶部
６０６    計測地点抽出部
６０７    計測地点グルーピング部
６０８    表示装置
６０９    座標入力装置
６１０    座標変換テーブル作成部
６１１    記憶装置
７００    座標対応付けシステム
７０１    撮影装置
７０２    ３次元地形データベース記憶部
７０３    位置方位取得部
７０４    小領域グルーピング部
７０５    計測容易性データベース記憶部
７０６    計測地点抽出部
７０７    表示装置
７０８    座標入力装置
７０９    撮影装置相対位置算出部
７１０    座標変換テーブル作成部
７１１    記憶装置
８００    情報処理システム
１０００    コンピュータ
１００１    ＣＰＵ
１００２    主記憶装置
１００３    補助記憶装置
１００４    インタフェース
１００５    ディスプレイ装置
１００６    入力デバイス
２００１    物体位置計測装置
２００２    物体検出装置
２００３    物体位置座標変換装置
【図１】
2016157802.tif 000003
【図２】
2016157802.tif 000004
【図３】
2016157802.tif 000005
【図４】
2016157802.tif 000006
【図５】
2016157802.tif 000007
【図６】
2016157802.tif 000008
【図７】
2016157802.tif 000009
【図８】
2016157802.tif 000010
【図９】
2016157802.tif 000011
【図１０】
2016157802.tif 000012
【図１１】
2016157802.tif 000013
【図１２】
2016157802.tif 000014
【図１３】
2016157802.tif 000015
【図１４】
2016157802.tif 000016
【図１５】
2016157802.tif 000017
【図１６】
2016157802.tif 000018
【図１７】
2016157802.tif 000019
【図１８】
2016157802.tif 000020
【図１９】
2016157802.tif 000021
【図２０】
2016157802.tif 000022
【図２１】
2016157802.tif 000023
【図２２】
2016157802.tif 000024
【図２３】
2016157802.tif 000025
【図２４】
2016157802.tif 000026
【図２５】
2016157802.tif 000027
【図２６】
2016157802.tif 000028
【図２７】
2016157802.tif 000029
【手続補正書】
【提出日】平成29年9月8日(2017.9.8)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
撮影装置が撮影した撮影画像データに含まれる領域に対応する地形における位置に関する３次元の情報を持つ点を基に形成される小領域を、前記小領域の法線方向及び標高に基づいて前記小領域のグループである小領域グループに分ける小領域グルーピング手段と、
前記小領域グループと座標変換に関する情報である候補情報とを用いて、前記撮影画像データにおける座標であるカメラ座標系の座標と前記撮影画像データに対応した前記小領域における座標である世界座標系の座標との座標変換の情報である座標変換テーブルを作成する座標変換テーブル作成手段と
を含む情報処理装置。
【請求項２】
前記撮影装置から前記小領域までの距離及び前記撮影装置の方位を取得する位置方位取得手段をさらに含み、
前記小領域グルーピング手段が、
前記距離及び前記方位に基づいて、前記小領域グループをさらに分割する
請求項１に記載の情報処理装置。
【請求項３】
前記小領域グループの重心を算出し、前記候補情報を取得する計測地点候補として、前記小領域グループに含まれる前記点の中から、前記重心から所定の距離以上と離れ、前記小領域グループに含まれる各前記点と前記重心とを結ぶ全ての線分の間の角度が所定の角度以上になる所定の数の前記小領域グループに含まれる前記点を抽出する計測地点抽出手段をさらに含み、
前記座標変換テーブル作成手段が、
前記計測地点候補における前記候補情報を取得し、前記候補情報に基づいて、前記座標変換テーブルを作成する
請求項１又は請求項２に記載の情報処理装置。
【請求項４】
世界座標系の座標における座標の計測の容易性を数値化したデータである計測容易性データを記憶する計測容易性データ記憶手段をさらに含み、
前記計測地点抽出手段が、
前記計測容易性データに基づいて、前記計測地点候補を抽出する、
請求項３に記載の情報処理装置。
【請求項５】
前記座標変換テーブル作成手段が、
前記座標変換テーブルを作成した前記小領域グループにおける前記座標変換テーブルを作成するための前記座標変換に用いるパラメータを基に、前記座標変換テーブルを作成していない前記小領域グループにおいて前記座標変換テーブルを作成するための前記座標変換に関する前記パラメータを推定し、推定した前記パラメータを基に前記座標変換テーブルを作成していない前記小領域グループの前記座標変換テーブルを作成する
請求項３又は請求項４に記載の情報処理装置。
【請求項６】
全ての前記計測地点候補を通過する最短経路を算出する経路算出手段を
さらに含む請求項３ないし請求項５のいずれか１項に記載の情報処理装置。
【請求項７】
前記撮影装置を複数含み、
前記計測地点候補における前記世界座標系の座標と前記カメラ座標系の座標との信頼度を基に、前記撮影装置毎に、前記計測地点候補のグループを作成する計測地点グルーピング手段をさらに含み、
前記座標変換テーブル作成手段が、
前記撮影装置毎に前記候補情報を取得し、前記座標変換テーブルを作成する
請求項３ないし請求項６のいずれか１項に記載の情報処理装置。
【請求項８】
請求項３ないし７のいずれか１項に記載の前記情報処理装置と、
前記情報処理装置から受信した前記３次元の情報及び／又は前記計測地点候補を表示する表示手段と、
前記３次元の情報及び／又は前記計測地点候補における前記候補情報を取得する入力手段とを含む
情報処理システム。
【請求項９】
撮影装置が撮影した撮影画像データに含まれる領域に対応する地形における位置に関する３次元の情報を持つ点を基に形成される小領域を、前記小領域の法線方向及び標高に基づいて前記小領域のグループである小領域グループに分け、
前記小領域グループと座標変換に関する情報である候補情報とを用いて、前記撮影画像データにおける座標であるカメラ座標系の座標と前記撮影画像データに対応した前記小領域における座標である世界座標系の座標との座標変換の情報である座標変換テーブルを作成する
情報処理方法。
【請求項１０】
撮影装置が撮影した撮影画像データに含まれる領域に対応する地形における位置に関する３次元の情報を持つ点を基に形成される小領域を、前記小領域の法線方向及び標高に基づいて前記小領域のグループである小領域グループに分ける処理と、
前記小領域グループと座標変換に関する情報である候補情報とを用いて、前記撮影画像データにおける座標であるカメラ座標系の座標と前記撮影画像データに対応した前記小領域における座標である世界座標系の座標との座標変換の情報である座標変換テーブルを作成する処理と
をコンピュータに実行させるプログラム。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００１】
本発明は、情報の処理に関し、特に、位置の情報を処理する情報処理装置、情報処理システム、情報処理方法、及び、プログラムに関する。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１８】
本発明の目的は、上記問題点を解決し、対象となる領域に係わらず、カメラ座標系の座標と世界座標系の座標との座標変換を算出できる情報処理装置、情報処理システム、情報処理方法、及び、プログラムを提供することにある。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２２】
また、本発明の一形態におけるプログラムは、撮影装置が撮影した撮影画像データに含まれる領域に対応する地形における位置に関する３次元の情報を持つ点を基に形成される小領域を、小領域の法線方向及び標高に基づいて小領域のグループである小領域グループに分ける処理と、小領域グループと座標変換に関する情報である候補情報とを用いて、撮影画像データにおける座標であるカメラ座標系の座標と撮影画像データに対応した小領域における座標である世界座標系の座標との座標変換の情報である座標変換テーブルを作成する処理とコンピュータに実行させる。
【国際調査報告】
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