(57)【要約】【課題】正確なポリゴン形成が容易にできるようにすることを目的とする。【解決手段】航空写真画像もしくは衛星画像からエッジ抽出による色情報の変化境界を線分化して地物線分図形を形成し、この地物線分図形に高さデータを重ね合わせて３次元地物線分図形を得、この３次元地物線分図形の複数の線分を同一高さの水準でグループ化すると共にこの複数の線分の夫々の一方の高さと他方の高さを属性として比高差によりこの複数の線分に方向を定め、このグループ化した各グループの線分の最も近い始点及び終点を結線するようにしたものである。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
航空写真画像もしくは衛星画像からエッジ抽出による色情報の変化境界を線分化して地物線分図形を形成し、該地物線分図形に高さデータを重ね合わせて３次元地物線分図形を得、該３次元地物線分図形の複数の線分を同一高さの水準でグループ化すると共に前記複数の線分の夫々の一方の高さと他方の高さを属性として比高差により前記複数の線分に方向を定め、
前記グループ化した各グループの線分の最も近い始点及び終点を結線するようにしたことを特徴とするポリゴン形成方法。
【請求項２】
地物の航空写真画像もしくは衛星画像の色情報の変化境界を線分化し地物線分図形を形成するエッジ抽出処理手段と、
前記地物線分図形に高さデータを重ね合わせ３次元地物線分図形を形成する重ね合わせ手段と、
前記３次元地物線分図形の複数の線分を同一高さの水準でグループ化するグループ化手段と、
前記複数の線分の夫々の一方の高さと他方の高さを属性として比高差により前記複数の線分に方向を定める方向決定手段と、
前記グループ化した各グループの線分の最も近い始点及び終点を結線する結線処理手段とを有することを特徴とするポリゴン形成システム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、地物の航空写真画像もしくは衛星画像より地形変化を判読及び新規地図作成するのに使用して好適なポリゴン形成方法及びポリゴン形成システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に地図の更新にあたっては、人的に目視判読による予察を行い、地図の更新個所を特定し、図化によって修正を行っていた。
【０００３】
また、例えば神戸大震災における被害状況を把握するにあたっては人的に航空写真画像による被写体（地物）の変化を判読する如くしていた。
【０００４】
また航空写真画像もしくは衛星画像からエッジ抽出による色情報の変化境界を線分化して地物線分図形を形成し、この地物線分図形により地形変化を判断することが提案されている。
【０００５】
この航空写真画像や衛星画像から得る地物線分図形は線分の途中にどぎれた個所が多々あるが、建物、橋梁等の地物は線分が途中でとぎれることはあり得ない。そこでこの線分よりポリゴン形成（結線）を行っている。
【０００６】
従来、この線分よりポリゴン形成（結線）するのにモニターの画面上に個々の線分を表示して、オペレータが、目視によりこの線分の途切れ部分を探し出し、その後手作業でこのポリゴン形成（結線）を行っていた。
【０００７】
そこで、従来特許文献１に、この線分の途切れた部分を自動抽出して記憶し画面表示させることでこの線分の途切れた部分を探し出す作業を軽減することが提案されている。
【０００８】
【特許文献１】
特開２００１−６０２６０号公報
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
然しながら線分が途切れており、この途切れ部分が複数あるときはその結線すべき端点が明らかでないため人が判断し手作業で結線したときには誤結線を行ってしまう不都合があると共に手作業が必要となり手間がかかる不都合があった。
【００１０】
ところでこのポリゴン形成が不正確なときはこの地物線分図形は地図情報として不完全なものとなり、正確な地形変化の判断ができない不都合があった。
【００１１】
本発明は斯る点に鑑み正確なポリゴン形成が容易にできるようにすることを目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
本発明ポリゴン形成方法は航空写真画像もしくは衛星画像からエッジ抽出による色情報の変化境界を線分化して地物線分図形を形成し、この地物線分図形に高さデータを重ね合わせて３次元地物線分図形を得、この３次元地物線分図形の複数の線分を同一高さの水準でグループ化すると共にこの複数の線分の夫々の一方の高さと他方の高さを属性として比高差によりこの複数の線分に方向を定め、このグループ化した各グループの線分の最も近い始点及び終点を結線するようにしたものである。
【００１３】
本発明によれば、地物線分図形に高さデータを重ね合わせて３次元地物線分図形を得、この３次元地物線分図形の複数の線分を同一高さの水準でグループ化すると共にこの複数の線分の夫々の一方の高さと他方の高さを属性として比高差によりこの複数の線分に方向を定め、このグループ化した各グループの線分の最も近い始点及び終点を結線するようにしたので、ポリゴン形成が簡単となると共に正確性が向上し、更に自動化が可能となる。
【００１４】
本発明ポリゴン形成システムは地物の航空写真画像もしくは衛星画像の色情報の変化境界を線分化し地物線分図形を形成するエッジ抽出処理手段と、この地物線分図形に高さデータを重ね合わせ３次元地物線分図形を形成する重ね合わせ手段と、この３次元地物線分図形の複数の線分を同一高さの水準でグループ化するグループ化手段と、この複数の線分の夫々の一方の高さと他方の高さを属性として比高差によりこの複数の線分に方向を定める方向決定手段と、このグループ化した各グループの線分の最も近い始点及び終点を結線する結線処理手段とを有するものである。
【００１５】
本発明によれば、地物線分図形に高さデータを重ね合わせて、３次元地物線分図形の複数の線分を同一高さの水準でグループ化すると共にこの複数の線分の夫々の一方の高さと他方の高さを属性として比高差によりこの複数の線分の方向を定め、このグループ化した各グループの線分の最も近い始点及び終点を結線するようにしたのでポリゴン形成が簡単となると共に正確性が向上し、更に自動化が可能となる。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下本発明ポリゴン形成方法及びポリゴン形成システムの実施の形態の例につき図面を参照して説明する。
【００１７】
図１はポリゴン形成システムの機能ブロック図を示す。この図１において、１は判断対象地域の航空写真画像もしくは衛星画像が入力される判断対象地域画像入力手段を示し、この判断対象地域画像手段１に入力した判断対象地域画像を色情報の変化境界を線分化（セグメンテーション）し、図２に示す如く地物例えば建物２ａ，２ｂ、道路２ｃを線分化し、線分２ａ１〜２ａ４，２ｂ１〜２ｂ４，２ｃ１〜２ｃ４による地物線分図形を得るエッジ抽出処理手段２に供給する。
【００１８】
この図２に説明を簡単にするための地物線分波形の例を示す。この地物線分図形の建物等の線分は途中とぎれることはあり得ないが、このエッジ抽出処理した線分は図２に線分２ａ１〜２ａ４，２ｂ１〜２ｂ４，２ｃ１〜２ｃ４として示す如く途中にとぎれた個所が多数ある。
【００１９】
本例においてはこのエッジ抽出処理手段２に得られる図２に示す如き地物線分図形を重ね合わせ手段３に供給し、この重ね合わせ手段３で、この地物線分図形に高さデータ入力手段４に供給される高さデータを重ね合わせ、図３に示すような３次元地物線分図形を得る如くする。
【００２０】
この高さデータとしては、例えばレーザースキャナーあるいは、航空写真画像、衛星画像からの画素マッチングにより作成されたＤＳＭ（デジタルサーフェイスモデル）を使用する。
【００２１】
この重ね合わせ手段３に得られる図３に示す如き３次元地物線分図形を、この３次元地物線分図形の複数の線分を同一高さの水準でグループ化するグループ化手段５に供給する。このグループ化手段５は例えば図４に示すように標高１１０ｍの線分例えば２ａ１〜２ａ４を１グループとする。
【００２２】
このグループ化手段５にてグループ化処理された３次元地物線分図形を複数の線分に対向を決定する方向決定手段６に供給する。この方向決定手段６は複数の線分の夫々の一方の高さと他方の高さを属性として比高差により方向を定める。
【００２３】
例えば図５Ｃに示す如く線分ａがこの線分ａの一方が高く他方が低いときは、図５Ｄに示す如く一方側を右とし、他方側を左とし、その先端を終点ａ０とし、他端を始点ａ１とする如くする。
【００２４】
従って図４に示す如きグループの線分２ａ１〜２ａ４が、その高低の関係が図５Ａに示す如きであったときは之等線分２ａ１〜２ａ４の方向は図５Ｂに示す如く決定される。
【００２５】
斯る方向決定手段６により複数の線分に方向を定めた３次元地物線分図形を結線処理手段７に供給する。この結線処理手段７においては、このグループ化した各グループの線分の最も近い始点ａ１及び終点ａ０を結線する如くする。
【００２６】
例えばグループの線分が図６Ａに示す通りのものであるときには線分２ａ１の終点ａ０を線分２ａ２の始点ａ１に結線し、線分２ａ２の終点ａ０を線分２ａ３の始点ａ１に結線し、線分２ａ３の終点ａ０を線分２ａ４の始点ａ１に結線し、図６Ｂに示す如くポリゴン形成する。その他のグループについても同様にしてポリゴン形成をする。
【００２７】
本例においては、この結線処理手段７の出力側に得られたポリゴン形成された３次元線分図形より、判断対象地域の地形変化を判断する如くする。
【００２８】
次にこの図１例の動作につき、図７のフローチャートを参照して説明する。
まず、判断対象地域の航空写真画像もしくは衛星画像を入力し（ステップＳ１）、この判断対象地域画像からエッジ抽出による色情報の変化境界を線分化して図２に示すような地物線分図形を形成する（ステップＳ２）。
【００２９】
またこれと並列に判断対象地域の高さデータであるデジタルサーフェイスモデル（ＤＳＭ）を入力する（ステップＳ３）。
【００３０】
次にステップＳ４で、この判断対象地域の地物線分図形とこの判断対象地域の高さデータとを重ね合わせ、図３に示す如き高さ情報が付加された３次元地物線分図形を形成する。
【００３１】
次にこの３次元地物線分図形の複数線分を同一高さの水準で例えば図４に示す如くグループ化し（ステップＳ５）、その後、図５Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄに示す如くこの複数の線分の夫々の一方例えば右の高さと他方例えば左の高さを属性として比高差により、この複数の線分に方向を定める（ステップＳ６）。
【００３２】
次に図６Ａ，Ｂに示すように、このグループ化した各グループの線分の最も近い始点及び終点を結線しポリゴン形成をする（ステップＳ７）。
【００３３】
この判断対象地域の地形変化を判断するときには、このポリゴン形成した３次元地物線分図形により行う如くする。
【００３４】
本例においては地物線分図形に高さデータを重ね合わせて３次元地物線分図形を得、この３次元地物線分図形の複数の線分を同一高さの水準でグループ化すると共にこの複数の線分の夫々の一方の高さと他方の高さを属性として比高差によりこの複数の線分に方向を定め、このグループ化した各グループの線分の最も近い始点及び終点を結線するようにしたので、ポリゴン形成が簡単となると共に正確性が向上し、更に自動化が可能となり、作業性が向上する利益がある。
【００３５】
従って本例によれば航空写真画像や衛星画像を使用して地形変化を判断するときに正確性が向上する。
【００３６】
この為本例を使用すれば災害時等では人的な判断をおこなわずに衛星画像あるいは航空写真画像から被害状況を自動的に推定することができる。また固定資産税における建物の移動判読の効率化等に寄与する。
【００３７】
また地図の自動作成、更新が可能となり、廉価に地図を提供することができる。
【００３８】
尚、本発明は上述例に限ることなく本発明の要旨を逸脱することなくその他種々の構成が採り得ることは勿論である。
【００３９】
【発明の効果】
本発明によれば、地物線分図形に高さデータを重ね合わせて３次元地物線分図形を得、この３次元地物線分図形の複数の線分を同一高さの水準でグループ化すると共にこの複数の線分の夫々の一方の高さと他方の高さを属性として比高差によりこの複数の線分に方向を定め、このグループ化した各グループの線分の最も近い始点及び終点を結線するようにしたので、ポリゴン形成が簡単となると共に正確性が向上し、更に自動化が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明ポリゴン形成システムの実施の形態の例を示す機能ブロック図である。
【図２】本発明の説明に供する線図である。
【図３】本発明の説明に供する線図である。
【図４】本発明の説明に供する線図である。
【図５】本発明の説明に供する線図である。
【図６】本発明の説明に供する線図である。
【図７】本発明の説明に供するフローチャートである。
【符号の説明】
１‥‥対象地域画像入力手段、２‥‥エッジ抽出処理手段、３‥‥重ね合わせ手段、４‥‥高さデータ入力手段、５‥‥グループ化手段、６‥‥方向決定手段、７‥‥結線手段
【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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