(57)【要約】本発明は、少なくとも１つのオブジェクトを有する第１三次元シーンの第１ディジタルモデル（１０２）を受け入れる段階と、少なくとも１つのオブジェクトを有する第２三次元シーンの第２ディジタルモデル（１１２）を受け入れる段階と、第１及び第２ディジタルモデル間の差分を表す差分表示を与えるように前記第１及び前記第２ディジタルモデルに関する変化解析（１０２）を実行する段階とを有する。一実施形態においては、平均二乗誤差演算（１１０）が、ディジタルモデル間の差分を表示する値を与えるように第１及び第２ディジタルモデルにおいて実行される。他の実施形態においては、合成演算が、変化解析（１２０）により与えられる差分モデルにおいて実行され、オブジェクトレベル変化データベース（１２４）が実行される。
2008538022.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のポイント及びポイントのクラスタを有する少なくとも１つのオブジェクトを有する第１三次元シーンの第１ディジタルモデルを受け入れる段階；
複数のポイント及びポイントのクラスタを有する少なくとも１つのオブジェクトを有する第２三次元シーンの第２ディジタルモデルを受け入れる段階；並びに
前記第１ディジタルモデルと前記第２ディジタルモデルとの間の差分を表す差分表示を与えるように前記第１ディジタルモデル及び前記第２ディジタルモデルに関する変化解析を実行する段階；
を有する方法。
【請求項２】
請求項１に記載の方法であって、前記変化解析は、各々のディジタルモデルの前記ポイントに関する平均二乗誤差関数を演算することを有し、前記差分表示は、前記第１ディジタルモデルと前記第２ディジタルモデルとの間の前記差分を表す平均二乗誤差値を有する、方法。
【請求項３】
請求項１に記載の方法であって、前記変化解析は、データベースの合成に対してディジタルモデルを実行することを有し、前記データベースの合成は；
変化したオブジェクトの集合を生成するように他のディジタルモデルにおける対象のオブジェクトと異なる１つのディジタルモデルにおけるオブジェクトを識別する段階；
各々の変化したオブジェクトに関連する付加寄与度を前記データベースから導き出す段階；並びに
各々の変化したオブジェクトを識別する情報及び各々の変化したオブジェクトに関連する前記付加寄与度を有するオブジェクトレベル変化データベースを生成する段階；
を有する、方法。
【請求項４】
請求項１に記載の方法であって、前記第１ディジタルモデルは前記第１シーンを表す第１ＤＴＭを有し、前記第２ディジタルモデルは前記第２シーンを表す第２ＤＴＭを有し、前記方法は：
前記第１ＤＴＭを第１ＤＥＭに変換する段階；
前記第２ＤＴＭを第２ＤＥＭに変換する段階；
前記第１ＤＥＭを三次元のポイントの第１リストに変換する段階；及び
前記第２ＤＥＭを三次元のポイントの第２リストに変換する段階；
を有する方法。
【請求項５】
請求項３に記載の方法であって、前記第１ディジタルモデルと前記第２ディジタルモデルとの間の差分の視覚的表現を与える段階を更に有し、前記視覚的表現は、正及び負のオブジェクトレベル変化が異なる色を示す画像を有する、方法。
【請求項６】
ポイントのクラスタを有する少なくとも１つのオブジェクト及び複数のポイントを有する第１三次元シーンの第１ディジタルモデルを受け入れるための入力；
ポイントのクラスタを有する少なくとも１つのオブジェクト及び複数のポイントを有する第２三次元シーンの第２ディジタルモデルを受け入れるための入力；並びに
前記第１ディジタルモデルと前記第２ディジタルモデルとの間の差分を表す差分表示を与えるように前記第１ディジタルモデル及び前記第２ディジタルモデルに関する変化解析を実行するための処理器；
を有する情報処理システム。
【請求項７】
請求項６に記載の情報処理システムであって、前記処理器は更に、各々のディジタルモデルのポイントの平均二乗誤差関数を演算することを有する変化解析を実行するためのものであり、前記差分表示は、前記第１ディジタルモデルと前記第２ディジタルモデルとの間の差分を表す平均二乗誤差値を有する、情報処理システム。
【請求項８】
請求項６に記載の情報処理システムであって、前記処理器は更に、前記第１ディジタルモデルからの前記第２ディジタルモデルの除算を実行することを有する変化解析を実行するためのものであり、前記除算は、前記第１ディジタルモデルにおける対応するポイントから前記第２ディジタルモデルにおける各々のポイントを減算することにより実行される、情報処理システム。
【請求項９】
請求項６に記載の情報処理システムであって、前記処理器は、変化したオブジェクトの集合を生成するように他のディジタルモデルにおける対象のオブジェクトと異なる１つのディジタルモデルにおけるオブジェクトを識別する段階と、各々の変化したオブジェクトに関連する付加寄与度を前記データベースから導き出す段階と、各々の変化したオブジェクトを識別する情報及び各々の変化したオブジェクトに関連する前記付加寄与度を有するオブジェクトレベル変化データベースを生成する段階と、を有する、データベースの合成に対してディジタルモデルを実行することを有する変化解析を更に実行する、情報処理システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
開示している本発明は、画像データ処理システムの分野に広く関し、特に、三次元画像及び高分解能地形モデルにおける変化の分野に関する。
【背景技術】
【０００２】
三次元（３Ｄ）シーン（又は、都市等の位置）のディジタル表現は既知である。そのような表現は、典型的には、ＬＩＤＥＲ（光検出及び測距）、ＩＦＳＡＲ（干渉合成開口レーダー）、写真測量技術又は調査等の機器により収集されたデータを用いて生成される。それらの収集されたデータはシーンのトポロジを表現する。それらの機器及びシステムは、備えられる地形視覚化システムで用いるために適切なディジタル地形高度データを生成する。しかしながら、それらの位置又はシーンが時間経過につれて（又は、異なるデータ収集システムを用いることにより）変化するため、それらの位置又はシーンにおける変化を決定する必要性がある。その必要性は、新しい建築物の迅速な確認、ハリケーン又は津波のような自然の驚異、戦争地域における爆撃による破壊についての迅速な三次元評価、及びディジタル海図等のアプリケーションにより高くなっている。
【０００３】
本明細書の範囲に対して、ディジタル地形モデル（ＤＴＭ）を、高度を含むディジタルデータの集合と定義する。各々の高度は、その記憶フォーマット、即ち、水平方向座標参照システム成分（ＷＧＳ８４緯度及び経度のような）及び高さ（ＷＧＳ８４長手方向に対するむき出しの地表のような）によりもたらされる能力を有する。ＤＴＭの種々の実施においては、水平方向の間隔が一様であるように（ＤＴＥＤ（登録商標）のような“グリッド付きＤＴＭ”におけるように）する一方、他の実施においては、三角形の不規則なネットワークにおけるように、一連の三角形の面にデータを記録する。他の実施においては、単独の水平方向の位置について複数の高さの記憶を支援する。変換による、一様な水平方向の間隔を有するＤＴＭ（例えば、“グリッド付きＤＴＭ）はディジタル高度モデル、即ち、ＤＥＭと呼ばれる。
【０００４】
更に、この明細書の範囲について、 “３Ｄサイトモデル”（又は、短縮して“３Ｄモデル”）はシーンの多角形表示と定義される。この多角形表現は、コンピュータ支援設計（ＣＡＤ）システムにより用いられることが可能であるような適切に規定された３Ｄ幾何学フォーマットにおいて一連の高度を記録することによりオブジェクト（個々の建造物のような）を記憶するように支援する。より複雑なシーンの表現を与えることに加えて、３Ｄモデルがメタデータ（建造物の所有者、スイッチボードの電話番号、最新の税金評価等）を所定のオブジェクトに更に関連付けることが可能であることにおいて、３ＤモデルはＤＴＭに対して有利点を与える。３Ｄモデルの下側においては、それらのモデルは、典型的には、同じシーンについてのＤＴＭである場合より、かなり労働集約である。
【発明の開示】
【課題を解決するための手段】
【０００５】
３Ｄシーンの２つ又はそれ以上のディジタルモデル間の差分を決定する画像処理システムにより、上記問題点に対処することができる。ディジタルモデルは、例えば、種々の種類のＤＴＭ、３Ｄサイトモデル又はそれらと同等のものであることが可能である。ディジタルモデルは、異なる時間に収集されたデータを用いる又は異なるソースを用いる同じシーンの表現であることが可能である。一実施形態においては、その差分の測定は、第１及び第２ディジタルモデル間の差分を表す値を与えるように解析されるそれらのモデルそれぞれから導き出される第１及び第２のポイントの集合における平均二乗誤差（ＭＳＥ）演算を実行することにより得られる。
【０００６】
他の実施形態においては、変化解析は、第１及び第２ＤＥＭ間の差分の少なくとも一部を表す差分ＤＥＭを与えるようにそれらＤＥＭ間の差分を決定するように実行される。変化解析は、差分ディジタルモデル（例えば、差分ＤＥＭ）を与えるように、一のディジタルモデルを他のディジタルモデルから除算することにより行われる。その除算は、ディジタルモデルにおける各々の地理空間的に対応するポイントの集合について、その差分が閾値を超える場合には、出力はその差分であり、その差分が閾値を超えない場合には、出力はヌルであるように、ポイント毎に基づいて行われる。
【０００７】
他の実施形態においては、合成演算又は機能は、オブジェクトレベルの変化に寄与度を与えるように、差分ＤＥＭにおいて実行される。他の実施形態においては、２つのシーンにおける差分は、シーンが有するオブジェクトのレベルにおける差分の表示値を与えることにより表される。このオブジェクトのレベルの差分情報は、オブジェクトのレベルの差分のデータベースを生成するように用いられる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
図１Ａ及び１Ｂは、シーンから収集されるデータにより生成されるディジタルモデルにより表される三次元シーンにおける１つ又はそれ以上の差分の検出のためのシステム１００及び方法１０１のそれぞれを示している。対応するディジタルモデルにおけるオブジェクトとして表される建造物及び他の構造物を有する都市の区画をシーンが表す実施例について、以下、説明する。先ず、図１Ａを参照するに、そのシステム１００は、都市の区画のような三次元シーンの第１ディジタルモデル１０２及び第２ディジタルモデル１１２（又は、三次元モデルＢ）を受信する（図２を参照されたい）。“都市の区画”は一般的な表現として用いられるが、その方法は、都会又は田舎若しくは大きい範囲又は小さい範囲であるかに拘わらず、何れかの地球空間の領域に適用することができる。この実施形態においては、第１ディジタルモデルは三次元（３Ｄ）多角形モデル１０２（又は、３ＤモデルＡ）であり、第２ディジタルモデルは３Ｄ多角形モデル１１２であり、各々は異なるシーン（Ａ又はＢ）を表す。多角形モデル１０２及び１１２の各々は、１つ又はそれ以上の都市の区画を有するシーンを表すディジタルデータの集合を有する。この実施例においては、多角形データは、ディジタルモデルにより表される建造物（オブジェクト）を表す１つ又はそれ以上の数学的座標系で表される三角形又は他の多角形の集合の形を取る。多角形モデルはまた、他のメタデータ情報を有し、又は、対象のシーンの表現に含まれるオブジェクトについて寄与度を与える。情報の１つのそのようなアイテムは、建造物のようなオブジェクトの位置及び境界の識別であるが、その情報はまた、その建造物が行政関係の建造物であるかどうかのようなアイテムを含むことが可能である。ディジタルモデルは、ここで説明するような処理のために適切であるシーンについての何れの他のディジタル表現であることが可能である。都市区画を表すモデル情報は、多角形の形状に後処理されるＬＩＤＥＲ、調査又は遠隔検知写真測量法による手動測定、若しくは描かれるオブジェクトを表すように用いられるポイントの座標を測定する他の適切な手段を用いることにより得られる。
【０００９】
段階１０４及び１１４において、各々の多角形モデル１０２及び１１２は、同じシーンのＤＥＭ（ＤＥＭ  Ａ１０６及びＤＥＭ  Ｂ１１６）に変換される。この変換の出力は、ＤＥＭコンピュータ記憶ファイル、又はコンピュータ記憶ファイルへの書き込みの内処理のために適切なコンピュータプログラミング言語表現であることが可能である。この変換は、シーンにおける構造物についての高さを有するグリッド表面を生成するように、固定された水平方向の離間間隔で、例えば、１ｍ東に進み、オフセットサンプルの間隔を置いて北に進んで、多角形モデル１０２及び１１２をサンプリングすることにより行われる。高密度のグリッド間隔を用いることによって、ＤＥＭはシーンの幾何学的情報を有するが、多角形モデルと同程度の量の描かれるシーンについての情報を含まない。多くのそのような変換技術が存在するが、明確化のために、段階１０４及び１１４のＤＥＭ生成方法の例示としての実施例は図１Ｃに示すようなものである。段階１２８においては、グリッド付け（ｘ、ｙ方向の大きさが均一な）ＤＥＭは、参照地形モデルからの高度値で満たされる。参照地形は、典型的には、低分解能ＤＥＭであり、参照ＤＥＭからの補間がグリッド付けＤＥＭに入れられるように、必要に応じて与えられる。段階１２９においては、ヌル（又は、空隙）値が、多角形モデルが非ヌル参照高度を有する各々のグリッド位置におけるグリッド付けＤＥＭに挿入される。この段階は、本発明の多角形モデルについての一貫した地面との交差を生成する初期段階である。段階１３０においては、空隙は、Ｎ個のセルによりグリッド付けＤＥＭにおいて浸食される。Ｎはパラメータであり、典型的には、小さい値、例えば、１又は２である。これは、本発明のサイトモデルに基づくスムーズな適合を確実にするように支援する。段階１３１においては、全ての空隙は、空隙における連続性を生成するように簡単な補間スキームを用いて、値で満たされる。段階１３２においては、全体のＤＥＭは、各々のグリッド位置の方にステッピングして横断される。グリッド付けＤＥＭインデックスについての水平方向の空間座標が演算され、その位置における多角形モデルの最大高度についてのクエリを発行する。高度が非ヌルである場合、その高度はこのグリッド位置においてＤＥＭに挿入される。
【００１０】
段階１０８及び１１８においては、そのシステム１００は、ＤＥＭ  Ａ及びＢを、それらのＤＥＮの表面からもたらされる３Ｄのポイントのリストに変換する。この実施例においては、そのポイントのリストは、緯度、経度及び各々のポイントについての高さの座標を有する。
【００１１】
この実施形態においては、第２ディジタルモデルは、モデルＡが表すシーンと同じシーンを表す３Ｄ多角形モデル１１２（３ＤモデルＢ）であるが、データは後続の時間Ｂにおいて収集されたものである。代替として、モデルＢはシーンＡのモデルであることが可能であるが、データは、異なる機器又は方法を用いて収集される。例えば、モデルＡに含まれるデータは、物理的調査により収集されることが可能であり、モデルＢに含まれるデータは、ＬＩＤＡＲにより収集されるデータであることが可能である。
【００１２】
段階１１０の次に、システム１００は、それらのポイントの２つの集合の間の相対誤差の表示値を測定するように、段階１０８及び１１８において生成されるポイントの集合に関する平均二乗誤差（ＭＳＥ）を演算する。ＭＳＥは、データの２つの集合の間の差分の決定についての既知の演算である。この実施形態に適用されるように、ＭＳＥは、異なるシーンを表す２つのディジタルモデルの間の差分の測定を与える。決定される“誤差”は、第１モデルと第２モデルとの間の変化（又は、デルタ）の指標である。用語“誤差”は、１つのディジタルモデルが“真”を表し、他のディジタルモデルが“真”から外れた“誤差”を有すると、典型的に仮定されるように、用いられる。複数の実施形態においては、多角形モデル、ＤＥＭ又はＴＩＮのような種々のディジタルモデルから導き出されるポイントの集合に関するＭＳＥの演算を用いることができる。
【００１３】
ここで、ＭＳＥ関数が３Ｄデータを用いてどのように実行されるかについての実施例を示す。ｃ＝（ＬＩＤＥＲのデータのボクセル（グラウンドトゥルース））であり、ｘ＝（３Ｄのモデルのボクセル）であるとする。ＭＳＥは、次式を用いて得られ、
【００１４】
【数１】
2008538022.tif 000003
ここで、（ｘ−ｃ）は、結果として得られるＤＥＭ又は他のディジタルモデルからのポイントである。パラメータｉ、ｊ及びｋは、各々のポイントの３つの大きさ（緯度、経度及び高度）に対応する。そのデータがグリッド付きＤＥＭに含まれ、緯度及び経度毎に１つの高度のみが存在するとき、上記のＭＳＥの式は、緯度及び経度の大きさにおいて反復可能であり、高度値は、容易に減算され、平方される。
【００１５】
結果として得られるＭＳＥ値は、比較されるシーン間の差分の表示値又は測定値である。ＭＳＥは、シーンに含まれる対応するオブジェクト（例えば、建造物又は他の構造物）又は全体のシーンを表すディジタルモデルに関して実行されることが可能である。例えば、ＭＳＥの演算について３つの方法を考慮する。（１）第１の方法においては、ＬＩＤＡＲ  ＤＥＭポイント（例えば、１ｍのＤＥＭポイント）を真（例えば、調査ポイント）として扱い、３ＤモデルＡ及びＢをＤＥＭ  Ａ及びＢにそれぞれ変換し、次いで、ＤＥＭを１ｍのポイントに変換し、次いで、結果として得られるポイントの２つの集合の間のＭＳＥを測定する。この演算の結果は、全体のシーンのディジタルモデル間の差分（それ故、シーン間の差分）の表示値を与える。（２）第２の方法においては、シーンにおいて変化したオブジェクトを識別した後、モデル合成に対してＤＥＭを用いて、各々の変化したオブジェクト（例えば、多角形モデル又はＤＥＭにおいては求められない個々のオブジェクトに関する情報を有する他のデータベース）に関する情報を得、各々のオブジェクトについてオブジェクトレベルのメトリックの寄与度を決定するように、それらのオブジェクトにより境界付けられたポイントクラスタにおけるＭＳＥを演算する。オブジェクトレベルの寄与度は、建造物の高さの変化、新しいオブジェクトの出現又は古いオブジェクトの消滅のような差分を示すように用いられることが可能である。それらの実施形態のためには、絶対誤差（即ち、ディジタルモデルと真のモデルとの間の差分）を決定する必要はなく、２つのディジタルモデル間の相対誤差（又は、デルタ）のみが必要である。しかしながら、絶対誤差は、既知の制御ポイントにしたがってＤＥＭを移動することにより取り除くことができ、又は、モデルができるだけ真実に近くなるように表すようにＤＥＭを制御することができる。上記の方法の各々は、異なる目的のために有用である変化又は差分の異なる表示を与える。
【００１６】
図１Ａの変化検出処理を続いて、ＤＥＭ  Ａ及びＢが生成された後、システム１００は、ＤＥＭ  Ａ及びＢに関するＤＥＭ変化解析を実行する。他の実施形態においては、所定のポイントＡ及びＢの対についての変化解析が、ＤＥＭにおける対応するポイントの各々の対の減算として行われる。例えば、｜Ａ−Ｂ｜が閾値より大きい場合、出力はＡ−Ｂとして、又は代替として、単純に、Ａとして演算され、それが閾値より大きくない場合、出力はヌルである。この段階の実行は、ＤＥＭ  Ａを生成するように用いられるサンプリングレートがＤＥＭ  Ｂを生成するように用いられるサンプリングレートと同じであることを前提としている。そのことは、有意味な座標の減算が実行されるように、ＤＥＭにおけるポイントは位置的に対応するものであることを前提としている。変化解析１２０は、モデルＡからモデルＢに変化したオブジェクトに関する情報のみを有する差分ディジタルモデル（この場合、差分ＤＥＭ）を生成する（図２の、そのような差分ＤＥＭの画像の例についての画像２０８を参照されたい）。
【００１７】
段階１２２においては、システム１００は入力として差分ＤＥＭを受け入れ、その異なるディジタルモデルにおいて合成操作を実行する。変化の解析１２０が差分ＤＥＭを生成する実施形態を考慮すると、システム１００は、異なるＤＥＭに含まれるオブジェクトを識別し、各々の変化したオブジェクトに対する寄与度を加算することによりオブジェクトレベル変化データベース１２４を生成する。上記のように、ＤＥＭは、各々のオブジェクトについての幾何学的情報を有する。差分ＤＥＭは、ＤＥＭ  ＡからＤＥＭ  Ｂへと変化したオブジェクトに関するＤＥＭデータを有する。このデータを用いて、段階１２２において、その付加データを導き出すように、多角形モデルＡ及びＢのようなより詳細なデータベースを参照することにより、各々の変化したオブジェクトに関する付加データを検索する。付加データの他の有効なアイテムが、差分ＤＥＭにおける各々のオブジェクト及びＤＥＭ  Ａか又はＤＥＭ  Ｂのどちらかにおける各々の対応するオブジェクトにおいてＭＳＥ操作を実行することにより与えられる。その結果として得られるＭＳＥ値は、それが対応するオブジェクトに関連するデータベース１２４に記憶される。
【００１８】
それ故、高さが増加した建造物のオブジェクトのようなオブジェクトについて、システム１００は、元々の高さについて３ＤモデルＡを、後の高さについて３ＤモデルＢにおける対応するオブジェクトを調べ、差分を演算し、その差分の寄与度を異なるＤＥＭにおける対応するオブジェクトに関連付ける。それらのオブジェクトのレベルの変化の寄与度は、オブジェクトレベル変化データベース１２４に加算される。その合成段階１２２はまた、関連オブジェクトのレベルの寄与度が導き出される何れのデータベースを参照することにより実行される。オブジェクトレベル変化データベース１２４における情報は、グラフで表示される（図２の例示としての画像２１２を参照されたい）又はユーザに対してテキスト形式で与えられる。
【００１９】
図１Ｂを参照するに、ＤＥＭ  Ａ及びＢを受け入れる代わりに、システム１０１はＤＥＭ  Ａ及びＢ（１０７及び１０９）を受け入れ、変化したオブジェクトのみを表す差分ＤＥＭを生成するように、図１の段階１２０の方式に類似する方式で、比較される２つのシーンのＤＥＭモデルＡ及びＢの対において段階１２１を実行することを除いて、システム１００（図１Ａ）と実質的に同じであるシステム１０１のフローチャートを示している。
【００２０】
図２は、本発明の実施形態にしたがった変化検出処理の視覚的要素を示している。画像２０２は、時間期間Ａにおけるサイト（サイトＡ）のシーンを示している。この画像は、含まれる建造物のオブジェクトに関する三次元データを有する。この実施形態においては、画像２０２は、３Ｄ（多角形）モデルＡからの情報により生成される。画像２０４は、画像２０２と同じ種類の３Ｄ画像であり、時間期間Ａより遅い時間期間Ｂ（この第２シーンを“シーンＢ”と呼ぶ）における同じ幾何学的サイトを示す。画像２０２及び２０４の比較は、特定の変化がその都市の区画で起こったことを示している。変化１は、小さい構造物又は建造物が時間期間Ａにおいては存在していたが、時間期間Ｂにおいては存在していないことを示している。これは、構造物（又は、オブジェクト）が減算されたために、負の変化である。変化２は、建造物の高さが時間期間Ａから時間期間Ｂにおいて増加したことを示している。付加構造が後のバージョンにおいて存在するために、これは正の変化とみなされる。変化３は、小さい構造が時間期間Ａにおいては存在するが、時間期間Ｂにおいては存在しないこと（他の負の変化）を示している。変化４は、建造物の高さが時間期間Ａから時間期間Ｂに減少したこと（負の変化）を示している。変化５においては、小さい建造物が時間期間Ａにおいては存在したが、時間期間Ｂにおいては存在しないこと（負の変化）が分かる。
【００２１】
画像２０６においては、シーンＡの二次元（例えば、ＤＥＭ  Ａ）表現が示されている。このＤＥＭは、その建造物の最上部及び地盤（地面）レベルのポイントの位置のみを有する。同様に、画像２１０は画像２０４の二次元表現（例えば、ＤＥＭ  Ｂ）である。
【００２２】
画像２０８は、シーンＡからシーンＢに変化したオブジェクトの二次元表現である。画像２０６及び画像２１０を入力として用いて、図１Ａの段階１２０におけるように、画像２０８がＤＥＭ変化解析処理の結果として生成されたものである。画像２１２は、図１Ａの段階１２２において実行されたような多角形モデルの合成に対するＤＥＭにより生成されたものである。それ故、画像２１２は、より詳細な又は寄与度を伴った画像２０８のコンテンツを表している。
【００２３】
他の実施形態にしたがって、変化していないシーンの部分と異なる色であるように画像における３Ｄシーンに対する変化を示すことができる。例えば、正の変化は緑色で示され、負の変化は赤色で示される。それ故、画像２０８において、示されていたオブジェクトが消滅した（負の高度変化）ときには赤色で示され、それらが新たに出現した（正の高度変化）ときには緑色で示され、そしてそれらのサイズを増加又は減少したときには混合又は階調色で示される。
【００２４】
明らかに、ディスプレイにおいて表現されることができる寄与度データには限界がある。それ故、他の実施形態においては、変化は、オブジェクトの座標及び変化の座標を示す変化したオブジェクトに関するデータを与えるような非視覚的又は非グラフィカル方式で示されることが可能である。建造物の高さが増加した場合、高さの差分がメトリックとして与えられることが可能である。変化の情報はまた、テキスト形式でユーザに表示されることが可能である。他の代替としては、変化の情報は、視覚的カラー表示及び関連テキストデータの組み合わせとして表示されることが可能である。
【００２５】
図３を参照するに、本発明の実施形態にしたがった情報処理システム３００の単純化されたブロック図を示している。システム３００は、処理器３０２、メモリ３０４及び入力／出力（Ｉ／Ｏ）サブシステム３０６を有する。システム３００は、３Ｄサイトのディジタルモデルを与えるＬＩＤＡＲ機器３０１を更に有する。代替として、データをまた、他のソースから得ることが可能である。メモリ３０４は、システム作用メモリ（例えば、ランダムアクセスメモリ、即ちＲＡＭ）を意味する。そのメモリは揮発性又は不揮発性である。システム３００はまた、ハードディスクドライブ２０６のような磁気媒体大容量記憶装置を有することが可能である。システム３００はまた、ディスプレイ、キーボード及びマウスのような種々のエンドユーザインターフェースを有することが可能であるＩ／Ｏサブシステム３０８を有する。Ｉ／Ｏシステム３０８は、ローカルエリアネットワーク（ＬＡＮ）又はインターネットのようなワイドエリアネットワーク（ＷＡＮ）のようなネットワークへの接続を更に有することが可能である。上記構成要素はシステムバス３１０を介して接続されることが可能である。
【００２６】
本発明の実施形態にしたがって、システム３００はプログラム可能であり、コンピュータ読み出し可能媒体は、本発明にしたがったプログラム可能コンピュータを動作させるためのプログラム命令を有することが可能である。当業者は、他の低レベルの構成要素及び接続がコンピュータ装置の何れの実際のアプリケーションにおいて必要であることが理解できるであろう。
【００２７】
実施形態にしたがって、処理器は、ＤＥＭ変化解析１２０（又は、ＤＴＭ変化解析）を実行するように構成される（例えば、プログラムされる）。ＬＩＤＡＲ３０１を用いることの代替として、システム３００は、多角形モデルＡ及びＢ又は他のディジタルモデル（例えば、Ｉ／Ｏシステム３０８はサブシステム３０８の一部としての）を受け入れるための入力を有することが可能である。そのシステムは、Ｉ／Ｏサブシステムを介してＬＩＤＡＲデータソースを任意に受け入れることが可能であるが、システムバスにＬＩＤＡＲ自体は必ずしも接続されていない。他の実施形態にしたがって、システム３００は、相対誤差を測定するように第１及び第２ディジタルモデルにおいて、処理器３０２が平均二乗誤差関数を演算するように、実施されることができ、そのシステムは、第１及び第２ディジタルモデル間の少なくともある差分の表示をユーザに与えるためにユーザインターフェースを有する。
【００２８】
他の実施形態にしたがって、処理器３０２は、オブジェクトレベル変化データベース１２４を生成するように、受け入れられたＤＥＭにより生成されたものである及びより詳細なデータベース（同じシーンの多角形モデルのような）により合成操作を実行することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１Ａ】ＤＥＭのような第１及び第２ディジタルモデル間の差分を決定するための処理についてのフローチャートである。
【図１Ｂ】第１及び第２ＤＴＭモデル間の差分を決定するための処理についてのフローチャートである。
【図２】本発明の実施形態にしたがった変化検出処理の視覚的要素を示す図である。
【図３】本発明の実施形態にしたがって動作する情報処理システムを示す高水準のブロック図である。
【図１Ａ】
2008538022.tif 000004
【図１Ｂ】
2008538022.tif 000005
【図１Ｃ】
2008538022.tif 000006
【図２】
2008538022.tif 000007
【図３】
2008538022.tif 000008
【手続補正書】
【提出日】平成19年5月16日(2007.5.16)
【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】
複数のポイント及びポイントのクラスタを有する少なくとも１つのオブジェクトを有する第１三次元シーンの第１ディジタルモデルを受け入れる段階；
複数のポイント及びポイントのクラスタを有する少なくとも１つのオブジェクトを有する第２三次元シーンの第２ディジタルモデルを受け入れる段階であって、異なる時間に収集されるデータを用いて又は異なるソースを用いて、前記第１ディジタルモデル及び前記第２ディジタルモデルは同じシーンの表現を有する、段階；
異なるディジタルモデルを生成するように、前記第１ディジタルモデルと前記第２ディジタルモデルとの間の差分を表す差分表示を与えるように前記第１ディジタルモデル及び前記第２ディジタルモデルに関する変化解析を実行する段階；並びに
データベース合成に対して差分ディジタルモデルを実行し、各々の変化したオブジェクトを識別し、各々の変化したオブジェクトに差分寄与度を加算し、新しい三次元シーンが生成されるオブジェクトレベル変化データベースを生成する段階；
を有する方法。
【請求項２】
請求項１に記載の方法であって、前記変化解析は、各々のディジタルモデルの前記ポイントに関する平均二乗誤差関数を演算することを有し、前記差分表示は、前記第１ディジタルモデルと前記第２ディジタルモデルとの間の前記差分を表す平均二乗誤差値を有する、方法。
【請求項３】
請求項１に記載の方法であって、前記変化解析は、データベースの合成に対してディジタルモデルを実行することを有し、前記データベースの合成は；
変化したオブジェクトの集合を生成するように他のディジタルモデルにおける対象のオブジェクトと異なる１つのディジタルモデルにおけるオブジェクトを識別する段階；
各々の変化したオブジェクトに関連する付加寄与度を前記データベースから導き出す段階；並びに
各々の変化したオブジェクトを識別する情報及び各々の変化したオブジェクトに関連する前記付加寄与度を有するオブジェクトレベル変化データベースを生成する段階；
を有する、方法。
【請求項４】
請求項１に記載の方法であって、前記第１ディジタルモデルは前記第１シーンを表す第１ディジタル地形モデルを有し、前記第２ディジタルモデルは前記第２シーンを表す第２ディジタル地形モデルを有し、前記方法は：
前記第１ディジタル地形モデルを第１ディジタル高度モデルに変換する段階；
前記第２ディジタル地形モデルを第２ＤＥＭに変換する段階；
前記第１ディジタル高度モデルを三次元のポイントの第１リストに変換する段階；及び
前記第２ディジタル高度モデルを三次元のポイントの第２リストに変換する段階；
を有する方法。
【請求項５】
請求項３に記載の方法であって、前記第１ディジタルモデルと前記第２ディジタルモデルとの間の差分の視覚的表現を与える段階を更に有し、前記視覚的表現は、正及び負のオブジェクトレベル変化が異なる色を示す画像を有する、方法。
【請求項６】
ポイントのクラスタを有する少なくとも１つのオブジェクト及び複数のポイントを有する第１三次元シーンの第１ディジタルモデルを受け入れるための入力；
ポイントのクラスタを有する少なくとも１つのオブジェクト及び複数のポイントを有する第２三次元シーンの第２ディジタルモデルを受け入れるための入力であって、異なる時間に収集されたデータを用いて又は異なるソースを用いて、前記第１ディジタルモデル及び前記第２ディジタルモデルは同じシーンの表現を有する、入力；
異なるディジタルモデルを生成するように、前記第１ディジタルモデルと前記第２ディジタルモデルとの間の差分を表す差分表示を与えるように前記第１ディジタルモデル及び前記第２ディジタルモデルに関する変化解析を実行するための処理器；並びに
データベース合成に対して差分ディジタルモデル処理し、各々の変化したオブジェクトを識別し、新しい三次元シーンが生成される各々の変化したオブジェクトに差分寄与度を加算することにより生成されるオブジェクトレベル変化データベース；
を有する情報処理システム。
【請求項７】
請求項６に記載の情報処理システムであって、前記処理器は更に、各々のディジタルモデルのポイントの平均二乗誤差関数を演算することを有する変化解析を実行するためのものであり、前記差分表示は、前記第１ディジタルモデルと前記第２ディジタルモデルとの間の差分を表す平均二乗誤差値を有する、情報処理システム。
【請求項８】
請求項６に記載の情報処理システムであって、前記処理器は更に、前記第１ディジタルモデルからの前記第２ディジタルモデルの除算を実行することを有する変化解析を実行するためのものであり、前記除算は、前記第１ディジタルモデルにおける対応するポイントから前記第２ディジタルモデルにおける各々のポイントを減算することにより実行される、情報処理システム。
【請求項９】
請求項６に記載の情報処理システムであって、前記処理器は、変化したオブジェクトの集合を生成するように他のディジタルモデルにおける対象のオブジェクトと異なる１つのディジタルモデルにおけるオブジェクトを識別する段階と、各々の変化したオブジェクトに関連する付加寄与度を前記データベースから導き出す段階と、各々の変化したオブジェクトを識別する情報及び各々の変化したオブジェクトに関連する前記付加寄与度を有するオブジェクトレベル変化データベースを生成する段階と、を有する、データベースの合成に対してディジタルモデルを実行することを有する変化解析を更に実行する、情報処理システム。
【国際調査報告】
2008538022.tif 000009