JP3496567B2 - Photographed image matching device, map updating device, and map creating device - Google Patents
Photographed image matching device, map updating device, and map creating deviceInfo
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Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、撮影画像のマッチ
ングを撮影分解能より高い精度で行える撮影画像マッチ
ング装置に関し、また、地図更新装置等に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION The present invention relates to a captured image matching apparatus capable of matching the captured image with higher imaging resolution accuracy, also relates to MAP update device.
【0002】[0002]
【従来の技術】従来より、地図の作成に航空写真を用い
ることが周知である。地図作成では、空中から撮影した
撮影画像が用意され、撮影画像を用いて道路や建物の変
化が調べられ、求めた変化が地図に反映される。さら
に、航空写真の代わりに、人工衛星が撮影した衛星写真
を用いることも提案されている。この種の地図作成につ
いては、例えば、特開平5−165402号公報および
特開平6−230767号公報に記載されている。ま
た、本出願人がすでに出願した特願平9−357611
号にも好適な地図作成技術が提案されている。2. Description of the Related Art It has been well known that an aerial photograph is used to create a map. In the map creation, a photographed image photographed from the air is prepared, the change of the road or the building is examined using the photographed image, and the obtained change is reflected on the map. Furthermore, it has been proposed to use a satellite image taken by an artificial satellite instead of the aerial image. This kind of map creation is described, for example, in Japanese Patent Laid-Open Nos. 5-165402 and 6-230767. In addition, Japanese Patent Application No. 9-357611 filed by the applicant.
A suitable map making technique is also proposed in the issue.
【0003】近年、地図の用途は拡大しており、代表的
なものとして車両等のナビゲーション装置が挙げられ
る。より高い機能を備えた各種のナビゲーション装置が
提案されており、例えば、前方のカーブの存在や走行す
べきレーンを運転者に伝えることが提案されている。さ
らに、ナビゲーション技術を応用し、道路勾配や曲率に
応じて車両を制御することも提案されている。また、I
TS(Intelligent Transport Systems)に関連する新機
能も各種提案されている。In recent years, the use of maps has been expanding, and a typical one is a navigation device for vehicles. Various navigation devices having higher functions have been proposed, and for example, it has been proposed to inform the driver of the presence of a front curve and the lane to be traveled. Further, it has been proposed to apply a navigation technique to control the vehicle according to the road gradient and the curvature. Also, I
Various new functions related to TS (Intelligent Transport Systems) have been proposed.
【0004】ナビゲーション装置は、その高い機能を実
現するために地図データに対して(i)最新であること、
および(ii)高精度であることを要求する。この点、衛星
撮影は、航空撮影のような飛行計画や飛行許可地域の制
約を受けないので、高い頻度で地図作成用の画像を提供
できる。しかしながら、衛星撮影には分解能が比較的低
いという不利な点がある。この不利な条件を克服し、常
に最新で高精度の地図を提供することが望まれる。The navigation device must be (i) up-to-date with respect to the map data in order to realize its high function,
And (ii) require high accuracy. In this respect, satellite photography is not restricted by flight plans and flight permission areas like aerial photography, and thus can provide images for map creation with high frequency. However, satellite imaging has the disadvantage of relatively low resolution. It is hoped that this disadvantage will be overcome and that the maps will always be up-to-date and highly accurate.
【0005】ここで、地図作成、特に地図更新のときに
は、撮影画像を過去の画像や地図と比較することにより
変化量が求められる。また複数の撮影画像を連結して広
範囲の画像を得ることも行われる。これらの処理では撮
影画像同士のマッチング(位置合わせ)が必要である。Here, when a map is created, especially when a map is updated, the amount of change is obtained by comparing the photographed image with past images and maps. Also, a plurality of captured images are connected to obtain a wide range of images. In these processes, matching (positioning) between captured images is required.
【0006】従来の通常のマッチングでは、画像間の画
素値の差から最小二乗法等により2枚の画像の相関が求
められ、2枚の画像が最も一致する位置が求められる。
従来はマッチングが分解能単位でのみ行われる。すなわ
ち、分解能に対応する画素レベルで見たときには、一方
の画像のある画素は、必ず他方の画像のいずれかの画素
の真上に重ねられる。撮影対象物と比較して分解能が十
分に高ければ、このような分解能単位のマッチングで十
分な精度が得られる。In the conventional ordinary matching, the correlation between two images is obtained from the difference in pixel value between the images by the method of least squares or the like, and the position where the two images best match is obtained.
Conventionally, matching is done only in resolution units. That is, when viewed at the pixel level corresponding to the resolution, a certain pixel in one image is always superposed on one of the pixels in the other image. If the resolution is sufficiently higher than that of the object to be imaged, sufficient accuracy can be obtained by such matching in resolution units.
【0007】[0007]
【発明が解決しようとする課題】しかし、空中撮影画
像、特に衛星画像の場合、近年の技術進歩によって分解
能が向上しているものの、撮影対象物と比較して分解能
が低い。分解能単位のマッチングでは、重ね合わされた
2つの撮影画像のずれも比較的大きく、これは地図の精
度低下を招く。そこで、分解能より細かいレベルでずれ
のないマッチングを行うことが望まれる。However, in the case of an aerial imaged image, particularly a satellite image, although the resolution has improved due to recent technological advances, the resolution is lower than that of the object to be imaged. In resolution-based matching, the displacement between two superposed captured images is also relatively large, which leads to a decrease in map accuracy. Therefore, it is desired to perform matching without deviation at a level smaller than the resolution.
【0008】 本発明は上記課題に鑑みてなされたもの
であり、その目的は、撮影画像のマッチングを分解能よ
り高い精度で行える装置を提供することにある。The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide an apparatus capable of matching captured images with higher accuracy than resolution.
【0009】また、本発明の目的は、上記の方法を応用
し、画像マッチングにより地図を更新する装置を提供す
ることにある。Another object of the present invention is to provide an apparatus for applying the above method to update a map by image matching.
【0010】また、マッチングの精度向上には、撮影位
置を高精度で特定することが有効である。高精度の位置
特定ができれば、地図更新に止まらず、地図全体を新規
に作り直すようなときにも高精度地図が作れる。この点
に鑑み、本発明の別の目的は、高精度の地図を作れる地
図作成装置を提供することにある。In order to improve the matching accuracy, it is effective to specify the shooting position with high accuracy. If high-accuracy position identification is possible, a high-precision map can be created not only when updating the map but also when recreating the entire map. In view of this point, another object of the present invention is to provide a map creation device capable of creating a highly accurate map.
【0011】[0011]
【課題を解決するための手段】(1)上記目的を達成す
るため、本発明の撮影画像マッチング装置は、所定の撮
影分解能で空中から地上が撮影され、撮影範囲内に既知
の形状の基準マークを含む撮影画像を取得する手段と、
前記撮影画像とマッチングされる対象画像を取得する手
段と、それぞれが前記撮影分解能より小さな距離だけず
らして配置された基準マークの画像である複数のマーク
ずれ画像を参照パターンとして取得する手段と、前記撮
影画像に写った基準マークを前記複数のマークずれ画像
と比較することにより、前記撮影画像中の基準マークの
位置を前記撮影分解能より高い精度で特定するマーク位
置特定手段と、特定された基準マークの位置に基づき、
前記撮影画像を前記対象画像とマッチングする画像マッ
チング手段と、を含む。(1) In order to achieve the above object, a photographed image matching apparatus of the present invention photographs a ground from the air with a predetermined photographing resolution, and a reference mark having a known shape within a photographing range. Means for acquiring a captured image including
A hand that acquires a target image to be matched with the captured image
A step , means for acquiring as reference patterns a plurality of mark displacement images that are images of reference marks that are displaced by a distance smaller than the imaging resolution, and the reference marks reflected in the captured image are the plurality of marks. By comparing with the shift image, the mark position specifying means for specifying the position of the reference mark in the photographed image with higher accuracy than the photographing resolution, and the position of the specified reference mark,
An image matching unit that matches the captured image with the target image.
【0012】上記のように、本発明によれば基準マーク
を含む撮影画像が取得される。一方、参照パターンとし
て、基準マークが少しずつずらして配置されている複数
のマークずれ画像が用意される。ずれ量は分解能より小
さく設定されている。そして、マークずれ画像と実際の
撮影画像中の基準マーク画像が比較され、比較結果から
基準マークの詳細な位置が特定される。例えば、基準マ
ーク画像に最も近似したマークずれ画像が選ばれ、その
マークずれ画像と実際の基準マークの位置が同じとみな
される。このようにして、撮影画像中で基準マークが写
っている位置が、分解能より高い精度で特定される。特
定された基準マークの位置を用いて撮影画像を対象画像
とマッチングする。これにより、撮影画像のマッチング
も、分解能より高い精度で行える。As described above, according to the present invention, a captured image including the reference mark is acquired. On the other hand, as the reference pattern, a plurality of mark shift images in which the standard marks are arranged with a slight shift are prepared. The shift amount is set smaller than the resolution. Then, the mark shift image and the reference mark image in the actual photographed image are compared, and the detailed position of the reference mark is specified from the comparison result. For example, the mark shift image closest to the reference mark image is selected, and the position of the mark shift image and the actual reference mark are considered to be the same. In this way, the position where the reference mark appears in the captured image is specified with higher accuracy than the resolution. The captured image is matched with the target image using the position of the specified reference mark. As a result, matching of captured images can be performed with higher accuracy than resolution.
【0013】上記の対象画像は、撮影画像とマッチング
される相手の画像である。対象画像もまた撮影画像であ
ってもよいが、それに限定はされない。対象画像は撮影
範囲の被写体の詳細形状を示す画像であってもよい。後
者の場合、好ましくは撮影分解能レベルまで対象画像が
モザイク化されてからマッチングが行われ、これにより
マッチングが容易に行われる。The target image is the image of the other party matched with the photographed image. The target image may also be a captured image, but is not limited thereto. The target image may be an image showing the detailed shape of the subject in the shooting range. In the latter case, the matching is preferably performed after the target image is mosaiced to the imaging resolution level, which facilitates the matching.
【0014】また、画像マッチングは、撮影画像に適当
な変形処理を施してから行われてもよく、このような処
理も本発明の範囲に含まれる。すなわち、マッチング時
の撮影画像は、適当な画像処理を経たものでもよい。Further, the image matching may be performed after subjecting the photographed image to an appropriate deformation process, and such a process is also included in the scope of the present invention. That is, the captured image at the time of matching may be one that has undergone appropriate image processing.
【0015】 また、上記の撮影画像マッチング装置は
地図作成の画像処理に適している。しかしながら、本発
明の適用範囲は地図作成処理には限定されない。Further, the above-mentioned photographed image matching device is suitable for image processing for map creation. However, the scope of application of the present invention is not limited to map creation processing.
【0016】 (2)本発明の一態様は、空中から地上
を撮影した画像を用いて地図を更新する装置である。こ
の装置は、上記の撮影画像マッチング装置の原理に従
い、撮影画像中の基準マークの位置を分解能以上の高精
度で特定する。さらに、特定されたマーク位置に基づい
て、撮影画像を同一箇所の比較対象画像と比較する。比
較対象画像は、例えば同一箇所の過去の撮影画像であ
る。比較の結果として得られる撮影画像の変化部分に基
づいて地図が更新される。本発明によれば、新旧の撮影
画像のマッチングが正確に行われるので、変化部分が正
確に分かり、地図更新の精度を向上することができる。(2) One aspect of the present invention is a device for updating a map using an image of the ground taken from the air. According to the principle of the above-mentioned photographed image matching device , this device specifies the position of the reference mark in the photographed image with high accuracy equal to or higher than the resolution. Furthermore, the captured image is compared with the comparison target image at the same location based on the specified mark position. The comparison target image is, for example, a past captured image of the same location. The map is updated based on the changed portion of the captured image obtained as a result of the comparison. According to the present invention, since the old and new captured images are accurately matched, the changed portion can be accurately known, and the accuracy of map update can be improved.
【0017】上記の比較対象画像は、撮影画像と同一箇
所の過去の詳細形状を示す画像であってもよい。これ
は、具体的には例えば地図または地図レベルの詳細画像
であり、後述する実施形態のスケルトンマップである。
この場合、好ましくは、撮影画像との比較に先だって撮
影分解能レベルまで比較画像がモザイク化される。地図
等は、地図更新には関係ない不要な情報が概ね除去され
ている点で更新処理に便利である。しかも、詳細すぎる
地図をモザイク化し、解像度を揃えることで、画像の相
関を求めやすく、従ってマッチングを容易に行える。The comparison target image may be an image showing a past detailed shape of the same portion as the photographed image. Specifically, this is a map or a map-level detailed image, for example, and is a skeleton map of an embodiment described later.
In this case, preferably, the comparative image is mosaiced to the photographing resolution level prior to the comparison with the photographed image. Maps and the like are convenient for update processing in that unnecessary information that is not related to map update is mostly removed. Moreover, by making a too detailed map into a mosaic and making the resolutions uniform, it is easy to find the correlation between the images, and thus the matching can be easily performed.
【0018】(3)本発明において、基準マークは、特
別に設置されたものに限定されない。すなわち、基準マ
ークは、撮影範囲内の地表面に存在する既存形状から選
出されてもよい。この場合は、既存形状をモザイク化
し、撮影画像の分解能相当の画像を得る。既存形状を少
しずつずらしたときの複数のモザイク画像をマークずれ
画像として利用する。この態様によれば、基準マークを
新規に設置しなくてもよいので、マークの設置費用と手
間を節約できる。(3) In the present invention, the reference mark is not limited to the specially installed mark. That is, the reference mark may be selected from existing shapes existing on the ground surface within the shooting range. In this case, the existing shape is mosaiced to obtain an image corresponding to the resolution of the captured image. A plurality of mosaic images obtained by gradually shifting the existing shape are used as mark shift images. According to this aspect, since it is not necessary to newly install the reference mark, it is possible to save the installation cost and labor of the mark.
【0019】(4)本発明の一態様において、基準マー
クは、所定の波長域の光を地表面およびその上の設置物
とは異なるレベルで反射、発光または吸収するものであ
る。例えば基準マークは所定の波長域の光としての近赤
外線を反射する。この態様によれば、撮影画像からの基
準マークの検出が容易であり、従って基準マークの位置
に基づく地図の作成が容易になる。(4) In one aspect of the present invention, the reference mark reflects, emits or absorbs light in a predetermined wavelength range at a level different from that of the ground surface and installations thereon. For example, the reference mark reflects near infrared rays as light in a predetermined wavelength range. According to this aspect, it is easy to detect the reference mark from the captured image, and thus it is easy to create a map based on the position of the reference mark.
【0020】(5)本発明の一態様において、基準マー
クは移動体に設置される。移動体を所定の位置に配置し
た状態で撮影が行われる。移動体は、例えば車両、船舶
などである。この態様によれば、地面に基準マークを固
定的に設置しなくてもよいので、マーク設置費用と手間
を節約できる。特に、地図更新の頻度が低い地域に基準
マークを設置しなくてよい点で有利である。また、基準
マークが樹木に覆われるといったような事態も回避でき
る。(5) In one aspect of the present invention, the reference mark is installed on the moving body. Photographing is performed with the moving body placed at a predetermined position. The moving body is, for example, a vehicle or a ship. According to this aspect, the reference mark does not have to be fixedly installed on the ground, so that the mark installation cost and labor can be saved. In particular, it is advantageous in that the reference mark does not have to be installed in an area where the frequency of map update is low. In addition, it is possible to avoid a situation where the reference mark is covered with trees.
【0021】 (6)本発明の一態様は、空中から地面
を撮影した画像を用いて地図を作成する装置である。こ
の装置は、上記の撮影画像マッチング装置の原理に従
い、撮影画像中の基準マークの位置を分解能以上の高精
度で特定する。さらに、特定されたマーク位置に基づい
て撮影画像を用いて地図が作成される。例えば、基準マ
ークの位置に基づいて画像の位置補正が位置補正手段に
より行われ、位置補正された画像を用いて地図が作成さ
れる。本発明によれば、基準マークの位置が正確に特定
されるので、基準マークの位置に基づく画像処理が精度
良く行われ、これにより高精度の地図を作れる。地図作
成は、地図全体を作り直す新規地図の作成と、上述した
ような更新地図の作成とを含む。(6) One embodiment of the present invention is a device for creating a map using an image of the ground taken from the air. According to the principle of the above-mentioned photographed image matching device , this device specifies the position of the reference mark in the photographed image with high accuracy equal to or higher than the resolution. Further, a map is created using the captured image based on the specified mark position. For example, the position correction of the image is performed by the position correction means based on the position of the reference mark, and a map is created using the position-corrected image. According to the present invention, since the position of the reference mark is accurately specified, the image processing based on the position of the reference mark is performed with high accuracy, and thus a highly accurate map can be created. Creating a map includes creating a new map that recreates the entire map and creating an updated map as described above.
【0022】 (7)本発明の一態様は再び撮影画像マ
ッチング装置であり、所定の撮影分解能で撮影され、撮
影範囲内に既知の形状の基準マークを含む撮影画像を取
得する手段と、撮影範囲の被写体の少なくとも一部の詳
細形状を取得する手段と、それぞれが前記詳細形状を前
記撮影分解能レベルまでモザイク化した画像であって、
前記詳細形状が前記撮影分解能より小さな距離だけずら
して配置されている複数の参照モザイク画像を取得する
手段と、前記撮影画像と前記複数の参照モザイク画像を
比較することにより、前記撮影画像と前記詳細形状のマ
ッチングを行う手段と、を含む。この態様も本発明の原
理を使っているが、しかし上記の態様と異なり、基準マ
ークを使わなくて高精度なマッチングができる。[0022] (7) In one aspect of the present invention is a photographic image matching device again, taken at a predetermined photographing resolution, means for obtaining a photographic image including the reference mark of known shape within the imaging range, the imaging range A means for acquiring the detailed shape of at least a part of the subject, and an image obtained by mosaicing the detailed shape to the imaging resolution level,
Acquiring a plurality of reference mosaic images in which the detailed shape is displaced by a distance smaller than the imaging resolution
And means, by comparing said plurality of reference mosaic image and the captured image, means for performing matching of the detailed shape and the captured image. This mode also uses the principle of the present invention, but unlike the above mode, highly accurate matching can be performed without using a reference mark.
【0023】[0023]
【発明の実施の形態】以下、本発明の好適な実施の形態
(以下、実施形態という)について、図面を参照し説明
する。まず、本発明の画像マッチング装置について説明
する。ここでは画像マッチングが地図更新処理に適用さ
れる。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Preferred embodiments of the present invention (hereinafter referred to as embodiments) will be described below with reference to the drawings. First, the image matching device of the present invention will be described. Here, image matching is applied to the map update process.
【0024】図1の左側には、人工衛星から同じ場所を
撮影した2枚の画像が示されている。上側の新画像は最
近撮影され、下側の旧画像は過去に撮影されたものであ
る。この2枚の画像を使って更新地図を作ることを考え
る。On the left side of FIG. 1, two images of the same place taken from an artificial satellite are shown. The upper new image was taken recently and the lower old image was taken in the past. Consider creating an updated map using these two images.
【0025】地図更新のためには両画像の変化部分を検
出する必要があり、そのために画像マッチングが行わ
れ、すなわち、2枚の画像が位置あわせされて重ねられ
る。本発明では、このマッチングが以下のようにして高
精度で行われる。In order to update the map, it is necessary to detect a changed portion of both images, and therefore image matching is performed, that is, the two images are aligned and overlapped. In the present invention, this matching is performed with high accuracy as follows.
【0026】図1に示すように本発明では基準マークX
を含む画像が取得される。予め所定の位置に基準マーク
Xが設置され、この基準マークXを含むように撮影範囲
が設定される。As shown in FIG. 1, in the present invention, the reference mark X
An image including is acquired. The reference mark X is set in advance at a predetermined position, and the shooting range is set so as to include the reference mark X.
【0027】図1の右側には、基準マークXの形状の好
適な例が示されている。基準マークXは5つのマーク要
素で構成され、各マーク要素は撮影分解能に対応する大
きさの正方形である。撮影分解能は、人工衛星の撮像素
子の1画素に対応する被写体(地表面)の長さである。
例えば撮影分解能が1mであれば、マーク要素の1辺の
長さも1mに設定される。On the right side of FIG. 1, a preferable example of the shape of the reference mark X is shown. The reference mark X is composed of five mark elements, and each mark element is a square having a size corresponding to the imaging resolution. The imaging resolution is the length of the subject (ground surface) corresponding to one pixel of the image sensor of the artificial satellite.
For example, if the imaging resolution is 1 m, the length of one side of the mark element is also set to 1 m.
【0028】図1に示すように、1つのマーク要素の周
りを4つのマーク要素が取り囲んで配置されており、こ
れら4つのマーク要素が正方形sの4つの角に位置して
いる。周囲の4つのマーク要素は、中央のマーク要素に
対して上下方向および左右方向に、分解能の1/2に相
当する間隔だけ離れて設置されている。従って、4つの
角のマーク要素は隣のマーク要素との間に分解能の2倍
の隙間をもつ。As shown in FIG. 1, four mark elements are arranged so as to surround one mark element, and these four mark elements are located at the four corners of the square s. The four surrounding mark elements are arranged vertically and horizontally with respect to the central mark element with a distance corresponding to half the resolution. Therefore, the mark elements at the four corners have a gap of twice the resolution with the adjacent mark elements.
【0029】次に、図2(a)〜図2(c)は、基準マ
ークの撮影画像であって、マークの位置が少しずつずれ
たときの画像を示している。細線で示すセル(マス目)
は、オリジナルの撮影画像の1画素に対応する。各マー
ク要素の一辺は、分解能と等しく設定されているので、
セルの一辺とも等しい。Next, FIGS. 2 (a) to 2 (c) show photographed images of the reference marks when the positions of the marks are slightly shifted. Cell indicated by thin line (square)
Corresponds to one pixel of the original captured image. Since one side of each mark element is set equal to the resolution,
Equal to one side of the cell.
【0030】図2(a)に示すように、基準マークの中
央のマーク要素が一つの画素と完全に重なったとする。
このとき残りの各マーク要素は4つの画素に跨る。中央
の画素は本来のマークの色をもつ。しかし、周囲の画素
は、図2(a)のように写るわけではなく、全体的に濃
さが1/4である薄い色の画素として得られる。As shown in FIG. 2A, it is assumed that the central mark element of the reference mark completely overlaps one pixel.
At this time, each remaining mark element extends over four pixels. The central pixel has the original mark color. However, the surrounding pixels are not captured as shown in FIG. 2A, but are obtained as light-colored pixels whose overall darkness is 1/4.
【0031】画素値で見ると、中央の画素では、マーク
の色が100%(1)の割合で検出される。マークを1
/4だけ含む画素では、マークの色が25%(1/4)
の割合で検出される。すなわち、本来のマークの色の1
/4に相当する画素値が観測される。In terms of pixel value, in the central pixel, the color of the mark is detected at a rate of 100% (1). Mark 1
In pixels containing only / 4, the color of the mark is 25% (1/4)
Is detected at a rate of. That is, 1 of the original mark color
A pixel value corresponding to / 4 is observed.
【0032】例えば、マーク要素が赤(単色)であり、
周囲が無色であるとする。赤色が8バイト(256段
階)で表現される場合、中央の赤色画素値は255であ
り、周囲は63である。For example, the mark element is red (single color),
The surroundings are colorless. When the red color is represented by 8 bytes (256 levels), the central red pixel value is 255 and the surrounding is 63.
【0033】次に、図2(b)では、基準マークが、分
解能以下の大きさで少し右にずれた位置に写っている。
マークのずれ量は分解能の1/2である。このとき、中
央のマーク要素は左右の2つの画素に跨る。また、残り
の各マーク要素は上下の2つの画素に跨る。これらの画
素は、マークの色の1/2に相当する画素値をもつ。基
準マークが上下方向に1/2画素ずれたときには、図2
(b)を90度回転した状態が現れる。なお、図から明
らかなように、マーク要素が3つの画素に分かれて写る
ことはない。Next, in FIG. 2B, the reference mark is shown at a position slightly displaced to the right with a size less than the resolution.
The amount of mark deviation is half the resolution. At this time, the mark element at the center extends over two pixels on the left and right. The remaining mark elements extend over the upper and lower two pixels. These pixels have a pixel value corresponding to 1/2 of the mark color. When the reference mark is vertically displaced by 1/2 pixel,
A state in which (b) is rotated by 90 degrees appears. As is clear from the figure, the mark element is not divided into three pixels and captured.
【0034】次に、図2(c)では、基準マークが右上
にずれた位置に写っている。右方向および上方向のずれ
量が共に分解能の1/2である。この場合、4隅の各マ
ーク要素が1つの画素と完全に重なり、その画素がマー
クの色の100%に相当する画素値をもつ。一方、中央
のマーク要素は、4つの画素に1/4ずつの割合で写
る。Next, in FIG. 2 (c), the reference mark is shown in a position displaced to the upper right. The amount of deviation in the right direction and the amount of deviation in the upward direction are both half the resolution. In this case, each mark element at the four corners completely overlaps one pixel, and the pixel has a pixel value corresponding to 100% of the mark color. On the other hand, the mark element at the center is captured in four pixels at a rate of 1/4 each.
【0035】以上のように、分解能のレベルで見たとき
には、基準マークと画素の位置関係により基準マークの
画像が変化する。この性質を利用して、本実施形態は以
下のようにして高精度な画像マッチングを行う。As described above, when viewed at the resolution level, the image of the reference mark changes depending on the positional relationship between the reference mark and the pixel. Utilizing this property, the present embodiment performs highly accurate image matching as follows.
【0036】図3に示すように、本実施形態では9つの
基準マークの画像が参照パターンとして用意される。各
画像が本発明のマークずれ画像に相当する。各画像の基
準マークは、他の画像と比べて、撮影分解能より小さな
距離だけずれた位置に配置されている。マークのずれ量
は分解能の半分である。具体的には、図2(a)に相当
する画像、および、基準マークが上下左右および斜め方
向に分解能の1/2ずれた画像が用意され、合計9枚の
画像が用意される。これらの参照パターンは、実際にマ
ークを撮影しないでも計算により作れる。As shown in FIG. 3, in this embodiment, images of nine standard marks are prepared as reference patterns. Each image corresponds to the mark shift image of the present invention. The reference mark of each image is arranged at a position displaced from the other images by a distance smaller than the imaging resolution. The amount of mark deviation is half the resolution. Specifically, an image corresponding to FIG. 2A and an image in which the reference mark is shifted by 1/2 of the resolution in the up, down, left, right, and diagonal directions are prepared, and a total of 9 images are prepared. These reference patterns can be created by calculation without actually photographing the mark.
【0037】撮影画像に写った基準マークの画像は、上
記の9枚のマークずれ画像と比較される。そして、最小
二乗法等により、実際のマーク画像に最も近いマークず
れ画像が選ばれる。選ばれたマークずれ画像中の基準マ
ークの位置が、撮影画像中のマークの位置として特定さ
れる。これにより、基準マークの位置が分解能の1/2
という高い精度で特定される。マーク位置特定は、図1
の新画像と旧画像のそれぞれについて行われる。検出さ
れたマーク位置に基づき、2つのマークが一致するよう
に両画像が重ねられる。これにより、画像全体のマッチ
ングも分解能の1/2という高い精度で行われる。The image of the reference mark shown in the photographed image is compared with the above-mentioned nine mark shift images. Then, the mark shift image closest to the actual mark image is selected by the least square method or the like. The position of the reference mark in the selected mark shift image is specified as the position of the mark in the captured image. As a result, the position of the reference mark is half the resolution.
It is specified with high accuracy. Mark position identification is shown in Fig. 1.
This is done for each of the new and old images. Based on the detected mark position, both images are superimposed so that the two marks match. As a result, matching of the entire image is also performed with a high accuracy of 1/2 the resolution.
【0038】より具体的には、まず、撮影画像中の基準
マークの概略的な位置(分解能レベル)が求められる。
概略位置は、撮影範囲の設定と基準マークの位置座標か
ら求められる。それから、図3のパターン画像を使っ
て、詳細なレベルでのマーク位置情報が得られる。この
情報は、図3から明らかなようにマークと撮影画像の画
素の位置関係を示し、すなわち両者のずれ情報(量と方
向)を示している。上記の概略位置と、詳細位置である
ずれ情報とを利用してマッチングが行われる。More specifically, first, the approximate position (resolution level) of the reference mark in the photographed image is obtained.
The approximate position is obtained from the setting of the shooting range and the position coordinates of the reference mark. Then, the mark position information at a detailed level can be obtained using the pattern image of FIG. As is clear from FIG. 3, this information indicates the positional relationship between the mark and the pixel of the captured image, that is, the displacement information (amount and direction) between the two. Matching is performed using the above-mentioned general position and the shift information which is the detailed position.
【0039】なお、画像マッチングは撮影画像を拡大し
てから行う。拡大処理により図2、図3の各セルは複数
の画素で構成され、撮影画像の一画素が画像処理装置の
複数の画素に対応する。画像処理装置上での画素を単位
として、2枚の撮影画像の位置が調整される。これによ
り、セルとセル(オリジナル画像の画素と画素)を部分
的に重ねることが容易である。拡大処理はマッチングの
任意の段階で行われてよい。ただし、図3の処理の前に
拡大するときは、同等のサイズのパターン画像を用意す
る。The image matching is performed after enlarging the photographed image. Due to the enlargement process, each cell in FIGS. 2 and 3 is composed of a plurality of pixels, and one pixel of the captured image corresponds to a plurality of pixels of the image processing apparatus. The positions of two captured images are adjusted in units of pixels on the image processing apparatus. This makes it easy to partially overlap cells and cells (pixels and pixels of the original image). The enlargement process may be performed at any stage of matching. However, when enlarging before the processing of FIG. 3, pattern images of the same size are prepared.
【0040】「マーク位置特定(マークマッチング)」
上述した図3のパターン画像の比較処理は、マーク部分
のみのマッチング処理である。本発明ではこの処理をマ
ークマッチングという。画像全体のマッチングと区別す
るためである。マークマッチングでは、例えば、比較さ
れる2枚のマーク画像の同一位置の画素について、画素
値の差が求められる。画素値の差の絶対値が合計され、
合計値が最も少ない画像が選ばれる。また、画素値の差
の二乗が合計され、合計値が最も少ない画像が選ばれて
もよい(最小二乗法)。マークマッチングはフィルター
処理ということもできる。すなわち、撮影された基準マ
ークが入力され、図3の9枚のマークずれ画像が参照さ
れ、1枚のマーク画像(マーク位置)が出力される。"Mark position specification (mark matching)"
The pattern image comparison process of FIG. 3 described above is a matching process of only the mark portion. In the present invention, this processing is called mark matching. This is to distinguish it from matching of the entire image. In the mark matching, for example, a difference in pixel value is obtained between pixels at the same position in two mark images to be compared. The absolute values of the pixel value differences are summed,
The image with the smallest total value is selected. Alternatively, the squares of the pixel value differences may be summed and the image with the smallest sum may be selected (least squares method). Mark matching can also be called filter processing. That is, the photographed reference mark is input, the nine mark shift images in FIG. 3 are referred to, and one mark image (mark position) is output.
【0041】本実施形態のマークマッチングに対して
は、例えば下記のような変形が可能である。The mark matching of this embodiment can be modified, for example, as follows.
【0042】(i)本実施形態では参照画像ごとに基準マ
ークが分解能の1/2だけずれ、これにより分解能の1
/2の精度が達成されている。しかし、より細かく小さ
な距離ずつ基準マークをずらした参照画像を用意すれ
ば、マッチングの精度をさらに向上できる。ただし、よ
り多くの参照画像が必要になり、データ処理量と処理時
間も増大する。この点を考慮し、また撮影分解能と被写
体の大きさの関係を考慮して要求精度を定め、要求精度
に対応する参照画像を用いればよい。(I) In the present embodiment, the reference mark is displaced by 1/2 of the resolution for each reference image, which results in 1 of the resolution.
A precision of / 2 has been achieved. However, the accuracy of matching can be further improved by preparing a reference image in which the reference marks are shifted more finely and by smaller distances. However, more reference images are required, and the data processing amount and processing time also increase. Considering this point, the required accuracy may be determined in consideration of the relationship between the imaging resolution and the size of the subject, and the reference image corresponding to the required accuracy may be used.
【0043】(ii)また、上述のマークマッチングでは、
撮影画像の基準マークに最も近い1枚のマークずれ画像
が選択された。他の処理例では、類似度が高い2枚の画
像が選択されてもよい。類似度は、例えば画素値の差の
二乗の総和であり、総和が小さいほど類似度が高い。そ
して、類似度を使った重み付け演算が行われ、撮影画像
中の基準マークの位置が特定される。2枚の画像の類似
度が同じであれば、両者の中間に基準マークが写ってい
ると判断される。2枚より多くの参照マーク画像(全部
の参照マーク画像でもよい)を使って、それらの画像の
類似度に基づく重み付け演算が行われてもよい。このよ
うな処理により、さらなるマッチング精度の向上が期待
できる。(Ii) Further, in the above-mentioned mark matching,
One mark-shifted image closest to the reference mark of the captured image was selected. In another processing example, two images having a high degree of similarity may be selected. The degree of similarity is, for example, the sum of squares of differences in pixel values, and the smaller the sum is, the higher the degree of similarity is. Then, a weighting calculation using the degree of similarity is performed to specify the position of the reference mark in the captured image. If the two images have the same degree of similarity, it is determined that the reference mark appears in the middle of the two images. It is also possible to use more than two reference mark images (or all the reference mark images) and perform the weighting calculation based on the similarity between these images. By such processing, further improvement in matching accuracy can be expected.
【0044】(iii)また、図3を参照すると、同じマー
クずれ画像のペアが4つ見られる。従って、最低5つの
マークずれ画像を用意しておけば、上記と同様の処理が
実現できる。(Iii) Further, referring to FIG. 3, four pairs of the same mark shift image can be seen. Therefore, if at least five mark shift images are prepared, the same processing as above can be realized.
【0045】「マッチング例」図4は、上記の方法でマ
ッチングを行った結果を従来技術と比較して示してい
る。また、図10〜図14は、図4中の各画像を拡大し
て示している。最上段の被写体は、基準マークの他に、
道路に描かれたスピード表示「50」「60」を含んで
いる。実際には、基準マークとこれらの数字は離れた場
所にある。"Matching Example" FIG. 4 shows the result of matching performed by the above method in comparison with the prior art. 10 to 14 are enlarged views of the images in FIG. In addition to the fiducial mark, the subject at the top is
It includes speed indications "50" and "60" drawn on the road. In reality, the fiducial marks and these numbers are far apart.
【0046】比較画像1の基準マークは図2(a)と同
じ条件で写り、比較画像2の基準マークは図2(c)と
同じ条件で写っている。衛星撮影の分解能が1m程度で
あるため、両画像はモザイク状になっている。そして、
被写体「50」「60」の画像は、画素との位置関係に
応じて図示のようにばらつく。The reference mark of the comparative image 1 appears under the same conditions as in FIG. 2A, and the reference mark of the comparative image 2 appears under the same conditions as in FIG. 2C. Both images have a mosaic shape because the resolution of satellite image capturing is about 1 m. And
The images of the subjects “50” and “60” vary as illustrated depending on the positional relationship with the pixels.
【0047】従来技術では画素単位でのマッチングが行
われる。2つの画像の数字「50」「60」は、例え
ば、画素値に関して最小二乗法による合計値が最小にな
る配置で重ねられる。一方、本発明では分解能より高い
精度で基準マークの位置が求められる。すなわち、各比
較画像についてマークと画素のずれが求められる。この
ずれ情報に基づいて両画像が重ねられる。このような処
理の結果、図4に示すように、従来よりも高い精度でマ
ッチングを行うことができ、新旧画像の変化の検出も正
確に行うことができる。In the prior art, matching is performed in pixel units. The numbers "50" and "60" of the two images are overlapped, for example, in an arrangement in which the sum of the pixel values by the least squares method is the smallest. On the other hand, in the present invention, the position of the reference mark is obtained with higher accuracy than the resolution. That is, the deviation between the mark and the pixel is obtained for each comparative image. Both images are superposed based on this shift information. As a result of such processing, as shown in FIG. 4, it is possible to perform matching with higher accuracy than before, and it is possible to accurately detect changes in old and new images.
【0048】次に、図5は道路(最上段)を撮影した画
像のマッチング結果を示している。また、図15〜図1
9は、図5中の各画像を拡大して示している。撮影1で
は基準マークが図2(a)と等しい位置に写り、撮影2
では基準マークが図2(b)と等しい位置に写ってい
る。道路の両端および中央の白線はモザイク状であり、
2枚の画像間でばらついている。Next, FIG. 5 shows a matching result of images obtained by photographing the road (uppermost stage). Also, FIGS.
9 shows each image in FIG. 5 in an enlarged manner. In shooting 1, the reference mark appears in the same position as in FIG.
Then, the reference mark appears in the same position as in FIG. The white lines at both ends and the center of the road are mosaic-shaped,
There are variations between the two images.
【0049】従来技術によれば、画素単位でマッチング
が行われるため、2枚の画像は少しずれて重ねられる。
しかし、本発明によれば、基準マークのずれ情報を利用
したことにより、2枚の画像を正確に重ね合わせること
ができる。According to the prior art, since the matching is performed in pixel units, the two images are overlapped with a slight shift.
However, according to the present invention, it is possible to accurately superpose two images by using the reference mark shift information.
【0050】なお、本実施形態の画像マッチングは、オ
リジナル画像に対して適当な画像処理を施してから行わ
れてもよい。マッチングという観点では、処理前の画像
も処理後の画像も同じ撮影画像である。従って、処理後
の画像をマッチングすることも本発明の範囲に当然含ま
れる。なお、ここでいう画像処理は、例えば輝度等の補
正処理や、後述するオルソ画像生成処理等である。The image matching of the present embodiment may be performed after subjecting the original image to appropriate image processing. From the viewpoint of matching, the image before processing and the image after processing are the same captured image. Therefore, matching the processed images is naturally included in the scope of the present invention. The image processing referred to here is, for example, correction processing of brightness or the like, ortho image generation processing described later, and the like.
【0051】「地図更新装置」次に、上記の画像マッチ
ング方法を用いる地図更新装置について説明する。本発
明の画像マッチングの適用範囲は地図作成には限定され
ない。しかし、前述したように、近年の車両等でのデジ
タル地図の用途拡大に伴って、地図精度の向上に対する
要求が高まっており、本発明を地図作成へ適用すること
が好適である。"Map Update Device" Next, a map update device using the above image matching method will be described. The application range of the image matching of the present invention is not limited to map creation. However, as described above, as the use of digital maps in vehicles has expanded in recent years, there is an increasing demand for improvement in map accuracy, and it is preferable to apply the present invention to map creation.
【0052】図6を参照すると、受信局3から送られた
撮影の要求に応え、人工衛星1は上空から地表面を撮影
し、撮影画像データを地上の受信局3へと送る。そし
て、本発明の地図作成装置10が受信局3から画像デー
タを取得する。画像データは無線または有線の通信によ
り送られてもよい。また、画像データが記録媒体に格納
され、この媒体が地図更新装置10に装着されてもよ
い。さらに、受信局3で撮影画像がプリントアウトさ
れ、地図更新装置10ではスキャナ等を使って画像が取
り込まれてよい。また、地図更新装置10が受信局3と
一体化されてもよい。すなわち人工衛星1から地図更新
装置10へ直接に撮影画像を送ってもよい。Referring to FIG. 6, in response to the request for photographing sent from the receiving station 3, the artificial satellite 1 photographs the ground surface from the sky and sends the photographed image data to the receiving station 3 on the ground. Then, the map creating apparatus 10 of the present invention acquires the image data from the receiving station 3. The image data may be sent by wireless or wired communication. Further, the image data may be stored in a recording medium, and this medium may be attached to the map updating device 10. Furthermore, the captured image may be printed out at the receiving station 3, and the image may be captured by the map updating device 10 using a scanner or the like. Further, the map updating device 10 may be integrated with the receiving station 3. That is, the captured image may be directly sent from the artificial satellite 1 to the map updating device 10.
【0053】図7は地図更新装置10の構成を示してい
る。ここでは、新しく撮影された画像と、過去の撮影画
像が比較され、比較結果に基づいて地図の更新(メンテ
ナンス)が行われる。FIG. 7 shows the structure of the map updating apparatus 10. Here, the newly photographed image and the past photographed image are compared, and the map is updated (maintenance) based on the comparison result.
【0054】撮影画像は画像入力部12から入力され、
画像記憶部14に格納される。入力部12は本発明の撮
影画像取得手段の一形態である。記憶部14は、過去の
地図更新時に使った撮影画像を保持している。マークず
れ画像記憶部16は、図3に示した9枚のマークずれ画
像を記憶している。The photographed image is input from the image input section 12,
It is stored in the image storage unit 14. The input unit 12 is one form of the captured image acquisition means of the present invention. The storage unit 14 holds captured images used when updating maps in the past. The mark shift image storage unit 16 stores the nine mark shift images shown in FIG.
【0055】マーク位置特定部18は、撮影画像中の基
準マーク部分の画像と、記憶部16から読み出したマー
クずれ画像とを用いてマークマッチングを行い、基準マ
ークの詳細位置を特定する。詳細位置は、分解能の1/
2の精度での基準マークの位置ずれ情報を示す。The mark position specifying unit 18 performs mark matching using the image of the reference mark portion in the photographed image and the mark shift image read from the storage unit 16 to specify the detailed position of the reference mark. The detailed position is 1 / of the resolution
2 shows the positional deviation information of the reference mark with the accuracy of 2.
【0056】地図作成処理部20は、最新の撮影画像
と、前回の更新時に使った過去の撮影画像を比較して、
変化部分を抽出する。このとき、位置特定部18の処理
結果に基づいて両画像のマッチングを行う。そして、抽
出した変化部分を既存の地図に反映する。既存の地図
は、地図記憶部22から読み出して使用される。更新処
理では、部分的な地図の変更、追加、削除が行われる。
道路の形状が変わっていれば、地図の道路形状を変更す
る。道路が追加または削除されていれば、地図にも同様
の追加または削除を行う。道路以外のもの(施設など)
についても同様である。The map creation processing section 20 compares the latest photographed image with the past photographed image used at the time of the last update,
Extract the changed part. At this time, both images are matched based on the processing result of the position specifying unit 18. Then, the extracted changed portion is reflected on the existing map. The existing map is read from the map storage unit 22 and used. In the update process, partial map changes, additions, and deletions are performed.
If the shape of the road has changed, change the road shape on the map. If roads have been added or deleted, do the same on the map. Other than roads (facilities, etc.)
Is also the same.
【0057】更新された地図は、地図記憶部22に格納
されるとともに、出力部24から出力される。例えば、
地図はプリンタ、ディスプレイ、外部の地図記憶装置等
に出力される。また、地図が通信により地図利用者に送
られてもよい。The updated map is stored in the map storage unit 22 and output from the output unit 24. For example,
The map is output to a printer, a display, an external map storage device, or the like. Also, the map may be sent to the map user by communication.
【0058】次に、図8は、図7の地図作成処理部によ
る画像処理を示している。衛星により撮影された画像が
入力されると、まず、輝度・彩度の補正が行われ(S1
0)、画像の歪みが除去される(S12)。Next, FIG. 8 shows image processing by the map creation processing unit in FIG. When the image captured by the satellite is input, first, the luminance and saturation are corrected (S1
0), the image distortion is removed (S12).
【0059】さらに、本発明の特徴的な高精度の位置補
正が行われる(S14)。位置補正は、位置特定部18
の位置特定結果に基づいて行われる。位置補正では座標
軸(緯度および経度)と撮影画像の位置関係が補正され
る。Further, the highly accurate position correction characteristic of the present invention is performed (S14). The position correction is performed by the position specifying unit 18
Is performed based on the position specification result of. In the position correction, the positional relationship between the coordinate axes (latitude and longitude) and the captured image is corrected.
【0060】具体的には、まず、撮影画像に付加された
撮影条件情報が参照され、撮影方向と撮影範囲が求めら
れる。基準マークの設定位置が分かっているので、画像
から基準マークが見つけられる。基準マークがその設定
座標に位置するように、撮影画像の位置が補正される。
この段階では、分解能以下のレベルでの位置補正しか行
われていない。次に、位置特定部18が求めた基準マー
クの詳細位置が参照される。この情報は、分解能の1/
2のレベルでの基準マークの細かな位置ずれ量を示して
いる。そこで、そのずれ量だけ撮影画像の位置がずらさ
れる。Specifically, first, the photographing condition information added to the photographed image is referred to, and the photographing direction and the photographing range are obtained. Since the setting position of the reference mark is known, the reference mark can be found in the image. The position of the captured image is corrected so that the reference mark is located at the set coordinates.
At this stage, only position correction at a level lower than the resolution is performed. Next, the detailed position of the reference mark obtained by the position specifying unit 18 is referred to. This information is 1 / of the resolution
The figure shows the fine positional deviation amount of the reference mark at the level of 2. Therefore, the position of the captured image is shifted by the amount of the shift.
【0061】次に、位置補正後の画像からオルソ画像が
作成される(S16)。オルソ画像処理は、複数の角度
から同一エリアを撮影した衛星写真に画像処理を施すこ
とにより、地表面を実質的に真上から見た画像を得る処
理である。この処理では、三角測量等の技術により各地
点の標高情報が得られ、標高情報を用いて真上から見た
画像が生成される。オルソ画像は、画像周辺部において
も道路、建造物、地形等を歪みなしで表現できる。ま
た、この処理で得られる標高情報は三次元地図の作成に
好適に利用される。Next, an orthoimage is created from the position-corrected image (S16). The ortho image processing is a processing for obtaining an image of the ground surface viewed from directly above by performing image processing on a satellite photograph obtained by photographing the same area from a plurality of angles. In this processing, elevation information of each point is obtained by a technique such as triangulation, and an image viewed from directly above is generated using the elevation information. The ortho image can represent roads, buildings, terrain, etc. without distortion even in the periphery of the image. The elevation information obtained by this processing is preferably used for creating a three-dimensional map.
【0062】次に、オルソ画像は、前回の地図更新時の
オルソ画像とマッチングされ、両者の比較によって変化
部分が検出される(S18)。過去のオルソ画像は画像
記憶部14に記憶されている。この過去のオルソ画像に
対しても上述の位置補正が行われている。従って、位置
補正後の両画像をそのまま重ね合わせれば、本発明の高
精度なマッチングが行われる。Next, the orthoimage is matched with the orthoimage at the time of the previous map update, and the changed portion is detected by comparing the two (S18). The past orthoimages are stored in the image storage unit 14. The position correction described above is also performed on the past ortho images. Therefore, if the two images after the position correction are superposed as they are, the highly accurate matching of the present invention is performed.
【0063】以降は、S18で検出した部分を対象とし
て、通常の撮影画像から地図をつくる処理が行われれば
よい。ここでは、オルソ画像(変化部分)からスケルト
ンマップが作成される(S20)。スケルトンマップは
道路、地形、建築物、施設等の形状を示すデータを含ん
でおり、これらのデータはオルソ画像から抽出される。
オルソ画像と既存の地図を重ね合わせて比較することに
より、効率よくスケルトンマップを作れる。After that, the process of creating a map from a normal photographed image may be performed on the portion detected in S18. Here, a skeleton map is created from the ortho image (changed portion) (S20). The skeleton map contains data indicating the shapes of roads, terrain, buildings, facilities, etc. These data are extracted from the ortho image.
A skeleton map can be efficiently created by overlaying ortho images and existing maps for comparison.
【0064】さらに、スケルトンマップから基本データ
が算出される(S22)。基本データは、道路リンク情
報(リンク長さ、勾配、カーブの曲率半径等)などであ
る。スケルトンマップの道路がリンク群に分割され、各
リンクに情報が付加される。この基本データは、道路リ
ンクで構成されるナビゲーション用デジタル地図で好適
に利用される。Further, basic data is calculated from the skeleton map (S22). The basic data is road link information (link length, slope, radius of curvature of curve, etc.). The road of the skeleton map is divided into link groups, and information is added to each link. This basic data is preferably used in a navigation digital map composed of road links.
【0065】さらに、スケルトンマップ、基本データか
ら更新地図が作成される(S24)。すなわち、既存の
地図が読み出され、S20、S22で得られた情報に基
づいて地図が書き換えられる。このとき、属性データが
地図に付加される。属性データは、道路種別、路線番
号、交通規制、地名、交差点名、施設名称などである。
例えば、新しい道路に関する各種情報が地図に付加され
る。属性データは地図記憶部22または他の記憶装置に
格納されている。完成した地図は、地図記憶部22に格
納されるとともに、出力部24から出力される。Further, an updated map is created from the skeleton map and basic data (S24). That is, the existing map is read and the map is rewritten based on the information obtained in S20 and S22. At this time, the attribute data is added to the map. The attribute data includes road type, route number, traffic regulation, place name, intersection name, facility name and the like.
For example, various types of information about new roads are added to the map. The attribute data is stored in the map storage unit 22 or another storage device. The completed map is stored in the map storage unit 22 and output from the output unit 24.
【0066】「撮影画像と詳細形状画像の比較」上記の
実施形態では新旧の撮影画像が比較された。次に、比較
対象が撮影箇所の詳細形状である場合の実施形態を説明
する。この比較対象は、撮影場所の道路、建物等の過去
の詳細な形状の情報であって、具体的には地図または地
図レベルの詳細な画像である。ここでは、地図を比較対
象として説明する。[Comparison of Photographed Image and Detailed Shape Image] In the above embodiment, the old and new photographed images were compared. Next, an embodiment in the case where the comparison target is a detailed shape of an imaged portion will be described. The comparison target is information on detailed past shapes of roads, buildings, and the like at the shooting location, and is specifically a detailed image at the map or map level. Here, a map will be described as a comparison target.
【0067】まず、本実施形態では図1に示したような
専用の特別な基準マークは使用しない。基準マークは地
表面の既存形状から選出される。例えば、建物や道路、
図4のスピード表示が基準マークとして使用される。た
だし、基本的に変更されない形状が基準マークに選ばれ
る。First, in this embodiment, the special special reference mark as shown in FIG. 1 is not used. The fiducial mark is selected from existing shapes on the ground surface. For example, buildings and roads,
The speed display in FIG. 4 is used as a fiducial mark. However, a shape that is basically unchanged is selected as the reference mark.
【0068】この既存形状は、撮影分解能と同等の解像
度へとモザイク処理される。このとき、複数のモザイク
画像が作られ、各画像では既存形状が撮影分解能の1/
2に相当する距離だけずらして配置される。このように
して本実施形態のマークずれ画像が得られる。これらの
画像は、図3のマークずれ画像と同様の方法でマークマ
ッチングに使われる。This existing shape is mosaiced to a resolution equivalent to the photographing resolution. At this time, a plurality of mosaic images are created, and in each image, the existing shape is 1 / of the imaging resolution.
They are arranged so as to be displaced by a distance corresponding to 2. In this way, the mark shift image of this embodiment is obtained. These images are used for mark matching in the same manner as the mark shift image of FIG.
【0069】さらに、比較対象の地図画像全体も、撮影
画像とのマッチングに先だって、撮影分解能と同等レベ
ルまでモザイク化される。このモザイク画像が、上述の
実施形態と同様の処理により撮影画像とマッチングされ
る。Further, the entire map image to be compared is also mosaiced to a level equivalent to the photographing resolution prior to matching with the photographed image. This mosaic image is matched with the captured image by the same processing as that of the above-described embodiment.
【0070】図9は、比較対象がスケルトンマップであ
るときの処理を示すフローチャートである。図8との相
違点として、S18では、オルソ画像が、モザイク処理
されたスケルトンマップとマッチングされる。このスケ
ルトンマップは、前回の地図更新時に得られた変化部分
を反映したマップである。FIG. 9 is a flowchart showing the processing when the comparison target is a skeleton map. As a difference from FIG. 8, in S18, the ortho image is matched with the mosaicked skeleton map. This skeleton map is a map that reflects the changed portion obtained at the previous map update.
【0071】本実施形態では、比較対象が地図やスケル
トンマップであり、これらは更新に関係ない不要な情報
が排除された画像である。従って、このような比較対象
の利用により、更新処理を容易に行える。特に本実施形
態では、マッチングに先だって比較対象がモザイク化さ
れる。従って、同じ解像度の画像をマッチングすればよ
く、解像度相当のセルを単位として画像を比較すればよ
く、マッチング処理が容易になり、また変化の有無の判
定が容易になる。In the present embodiment, the objects to be compared are maps and skeleton maps, and these are images from which unnecessary information unrelated to updating is removed. Therefore, the update process can be easily performed by using such a comparison target. Particularly in the present embodiment, the comparison target is mosaiced prior to the matching. Therefore, images having the same resolution may be matched, images may be compared in units of cells corresponding to the resolutions, the matching process is facilitated, and the presence / absence of a change is facilitated.
【0072】さらに、本実施形態によれば、下記のよう
に、撮影画像同士のマッチングでは判らない情報を得ら
れる。すなわち、分解能程度の大きさの被写体は、撮像
素子の画素との位置関係によって、画像内で見えたり、
見えなかったりする。そのような被写体が今回の画像だ
けに見えていて、前回の画像には見えない場合、両者の
比較は困難である。撮影条件の違いで分解能以下のずれ
がある場合も単純な比較は困難である。しかし、比較対
象が地図等の詳細画像であれば、被写体の存在と位置が
予め判っている。例えば、被写体が道路の白線(破線)
である場合に、その白線の存在と、どこからどこまで白
線が引いてあるかが判る。この比較対象画像を使えば、
分解能程度の大きさの対象物のマッチングも可能とな
る。Further, according to the present embodiment, as will be described below, it is possible to obtain information that cannot be understood by matching captured images. That is, a subject having a size of resolution can be seen in the image depending on the positional relationship with the pixels of the image sensor,
I can't see it. If such a subject is visible only in the image of this time and not in the previous image, it is difficult to compare the two. Simple comparison is difficult even when there is a difference of resolution or less due to difference in imaging conditions. However, if the comparison target is a detailed image such as a map, the existence and position of the subject are known in advance. For example, the subject is a white line (broken line) on the road
, The existence of the white line and the place where the white line is drawn are understood. If you use this comparison image,
It is also possible to match an object with a size as large as the resolution.
【0073】さらに、本実施形態では、基準マークが、
地図中の既存の形状から選択された。従って基準マーク
を新規に設置しなくてもよいので、マークの設置費用と
手間を節約できる。Further, in this embodiment, the reference mark is
Selected from existing shapes in the map. Therefore, since it is not necessary to newly install the reference mark, the installation cost and labor of the mark can be saved.
【0074】なお、前述の撮影画像同士のマッチングの
場合にも、既存形状を基準マークとして利用してもよ
く、これにより同様の利点が得られる。逆に、比較対象
に地図等を使うときに図1の専用の基準マークが使われ
てよいことも、もちろんである。In the case of matching the photographed images described above, the existing shape may be used as the reference mark, and the same advantage can be obtained. On the contrary, it goes without saying that the dedicated reference mark of FIG. 1 may be used when using a map or the like for comparison.
【0075】さらに、本実施形態の原理を応用すれば、
基準マークなしでも高精度のマッチングができる。例え
ば、上述の実施形態で使った図4を利用し、スピード表
示の画像のマッチングの例を説明する。図4の最上段に
示される「50」「60」の画像をモザイク化する。こ
のとき、少しずつ画像をずらすことにより複数のモザイ
ク画像を作る。ずれ量は分解能より小さな距離(例えば
上述と同じ1/2)である。これらのモザイク画像と撮
影画像をマッチングする。このマッチング処理は、撮影
画像の限られた一部分に対して行われてもよい。データ
処理量が膨大になるのを回避でき、マッチングの誤差も
小さく抑えられる。Further, if the principle of this embodiment is applied,
High-precision matching is possible without reference marks. For example, an example of matching images in speed display will be described with reference to FIG. 4 used in the above embodiment. The images of "50" and "60" shown at the top of FIG. 4 are mosaiced. At this time, a plurality of mosaic images are created by gradually shifting the images. The shift amount is a distance smaller than the resolution (for example, the same 1/2 as described above). The mosaic image and the captured image are matched. This matching process may be performed on a limited part of the captured image. An enormous amount of data processing can be avoided and matching errors can be suppressed to a small level.
【0076】「基準マークの波長」衛星写真の適切な撮
影波長域として、赤(R)、緑(G)、青(B)および
近赤外を設定することが考えられる。このうち、近赤外
線は特殊な波長であり、この波長を利用することで基準
マークを目立たせることができる。"Wavelength of reference mark" It is conceivable to set red (R), green (G), blue (B) and near-infrared as appropriate photographing wavelength ranges of the satellite photograph. Among them, near infrared rays have a special wavelength, and the reference mark can be made conspicuous by using this wavelength.
【0077】具体的には、周囲の一般的な地表面および
その上の設置物より高いレベルで近赤外線を反射するよ
うに基準マークを構成する。反射率は100%に近いほ
どよい。撮影画像中で近赤外線の強度が所定しきい値以
上の部分を検出する。しきい値は、基準マークを撮影し
たときの近赤外線強度と、一般の地表面等を撮影したと
きの最大の近赤外線強度との間に設定される。Specifically, the reference mark is constructed so as to reflect near infrared rays at a higher level than the surrounding general ground surface and installations on it. The closer the reflectance is to 100%, the better. A portion of the photographed image in which the intensity of near infrared rays is equal to or higher than a predetermined threshold is detected. The threshold value is set between the near-infrared intensity when the reference mark is photographed and the maximum near-infrared intensity when the ordinary ground surface is photographed.
【0078】また、基準マークは、近赤外線のみを反射
するように、すなわち可視光線を反射しないように構成
されてもよい。この場合、基準マークはRGBの画像に
は写らず、近赤外線の画像にのみ写るので容易に検出さ
れる。Further, the reference mark may be constructed so as to reflect only near infrared rays, that is, not to reflect visible light. In this case, the reference mark does not appear in the RGB image but only in the near-infrared image, so that the reference mark is easily detected.
【0079】基準マークは近赤外線を発光または吸収し
てもよい。吸収の場合、基準マークの表面を近赤外線吸
収物質で構成する。吸収率が周囲の一般の地表面等より
高く、好ましくは100%に近く設定される。近赤外線
の撮影画像から何も写っていない部分を探せば、容易に
基準マークが見つかる。The reference mark may emit or absorb near infrared rays. In the case of absorption, the surface of the reference mark is made of a near infrared absorbing material. The absorption rate is higher than the surrounding general ground surface, etc., and is preferably set close to 100%. You can easily find the fiducial mark by looking for a blank area in the near-infrared image.
【0080】また、上述の反射の態様と同様の原理に基
づき、近赤外線のみを吸収するように基準マークを構成
することも好適である。RGB画像に写り、近赤外線画
像に写らない部分が検出される。It is also preferable to construct the reference mark so as to absorb only near infrared rays based on the same principle as the above-mentioned reflection mode. A part that appears in the RGB image but not in the near infrared image is detected.
【0081】なお、本実施形態の地図更新装置は図7に
示したものと同様でよいが、ただし、近赤外線の光に基
づいてマークを検出するマーク検出部が付加される。The map updating apparatus of this embodiment may be the same as that shown in FIG. 7, except that a mark detecting unit for detecting a mark based on near infrared light is added.
【0082】以上のように、特殊な波長の光を反射等す
る基準マークを設けることにより、基準マークを目立た
せることができ、これにより、撮影画像からの基準マー
クの検出が容易になる。なお、近赤外線以外の波長を採
用して同様に基準マークを構成してもよいことはもちろ
んである。As described above, the reference mark can be made conspicuous by providing the reference mark that reflects the light of the special wavelength, which facilitates the detection of the reference mark from the photographed image. It is needless to say that the reference mark may be similarly configured by using a wavelength other than near infrared rays.
【0083】「移動体への基準マークの設置」基準マー
クは、移動体に設けることも好適である。移動体は車
両、船舶等である。この移動体が所定の位置に配置され
る。移動体の位置は、GPS測量等の測量技術を用いて
正確に計測される。この状態で衛星写真の撮影が行われ
る。"Installation of reference mark on moving body" It is also preferable to provide the reference mark on the moving body. The moving body is a vehicle, a ship, or the like. This moving body is arranged at a predetermined position. The position of the moving body is accurately measured using a surveying technique such as GPS surveying. In this state, the satellite image is taken.
【0084】この実施形態では、基準マークが地表面
(建物の屋上等を含む)に固定されなくてもよい。従っ
て、マーク設置費用と手間を削減できる。特に、地図更
新の頻度が高くない地域があり、このような地域に基準
マークを設置しなくてもよい点で有利である。また、基
準マークが樹木等に覆われることもなく、確実に人工衛
星から見える。この点、マークのメンテナンス費用も削
減できる。In this embodiment, the reference mark does not have to be fixed to the ground surface (including the roof of a building). Therefore, the mark installation cost and labor can be reduced. In particular, there is an area where the map is not frequently updated, and it is advantageous in that the reference mark does not need to be installed in such an area. In addition, the reference mark is not covered with trees, etc. In this respect, the maintenance cost of the mark can be reduced.
【0085】「地図作成装置」図7の装置では、基準マ
ークの位置特定結果を用いて地図が更新、メンテナンス
された。しかし、基準マークの位置が高精度に特定でき
れば、新しく地図全体を作り直すときにも地図精度を向
上できる。[Map Creation Device] In the device of FIG. 7, the map was updated and maintained using the result of specifying the position of the reference mark. However, if the position of the reference mark can be specified with high accuracy, the map accuracy can be improved even when the entire map is newly recreated.
【0086】本実施形態の地図作成装置は、図7と同様
の構成を有し、図8と同様の処理によって地図を作成す
る。ただし、図8の処理との相違点として、S18のマ
ッチングおよび比較処理は行わない。従って、撮影画像
は位置補正後にオルソ画像へ変換され、このオルソ画像
の所定範囲(全範囲でもよい)を対象としてスケルトン
マップが作成され、このスケルトンマップから地図が作
られる。位置補正が正確なので、最終的な地図の精度も
向上する。The map creating apparatus of this embodiment has the same configuration as that shown in FIG. 7, and creates a map by the same processing as that shown in FIG. However, the difference from the processing of FIG. 8 is that the matching and comparison processing of S18 is not performed. Therefore, the captured image is converted into an ortho image after position correction, a skeleton map is created for a predetermined range (or the entire range) of the ortho image, and a map is created from this skeleton map. Since the position correction is accurate, the accuracy of the final map is also improved.
【0087】「変形例」以下、本実施形態の他の変形例
等を説明する。[Modification] Another modification of the present embodiment will be described below.
【0088】(1)本実施形態では、図1に示す特殊な
形状のマーク、すなわち5つの正方形のマーク要素で構
成されるマークが用いられた。しかし、基準マークの形
状はこれに限定されない。より単純な形状のマークが採
用されてもよい。例えば、分解能と等しい大きさの1つ
の正方形のみで基準マークが構成されてもよい。ただ
し、基準マークの形状が単純であると、偶然に似たよう
な形状の物体が存在した場合に誤マッチングが発生する
可能性が高まる。この点を考慮すると、本実施形態に示
すように特殊な形状のマークを採用することが好適であ
る。(1) In this embodiment, the mark having the special shape shown in FIG. 1, that is, the mark composed of five square mark elements is used. However, the shape of the reference mark is not limited to this. A mark with a simpler shape may be adopted. For example, the reference mark may be composed of only one square having a size equal to the resolution. However, if the reference mark has a simple shape, an erroneous matching is more likely to occur when an object having a similar shape happens to exist. Considering this point, it is preferable to adopt a mark having a special shape as shown in this embodiment.
【0089】(2)また、上記の説明では、衛星撮影が
想定され、地表面(座標軸)に対する画像の角度が新画
像と旧画像で同じである場合が想定されていた。しか
し、両画像の撮影方向が異なり、新画像が旧画像に対し
て傾いていることもある。この場合には、画像上の大き
な範囲でのマッチングをとることで傾きの影響が殆どな
くなると考えられる。例えば、長い道路の形状をもと
に、両画像の傾きが揃えられる。また、基準マークを複
数用意しておく。複数の基準点が2枚の画像で一致する
ように位置合わせを行うことで画像の傾きが揃えられ
る。(2) In the above description, satellite imaging is assumed, and it is assumed that the angle of the image with respect to the ground surface (coordinate axis) is the same for the new image and the old image. However, the shooting directions of the two images are different, and the new image may be tilted with respect to the old image. In this case, it is considered that the influence of the inclination is almost eliminated by matching in a large range on the image. For example, the inclinations of both images are aligned based on the shape of a long road. Also, prepare a plurality of reference marks. By aligning the plurality of reference points so that the two images match each other, the inclinations of the images are aligned.
【0090】(3)また、図1に示したように、本実施
形態では2枚の画像の撮影範囲が同じであり、撮影タイ
ミングが異なっている。これは、新旧の画像の比較処理
を想定していたからである。しかし、本発明はこのよう
な処理には限定されない。例えば、撮影範囲が部分的に
重複した2枚の画像が取得される。重複部分に基準マー
クが配置される。基準マークを利用してこれらの画像が
重ね合わされ、連結される。このような連結処理でのマ
ッチングにも本発明は有効に作用する。(3) Further, as shown in FIG. 1, in the present embodiment, the shooting ranges of the two images are the same, but the shooting timings are different. This is because the comparison processing of old and new images was assumed. However, the present invention is not limited to such processing. For example, two images in which the shooting ranges partially overlap are acquired. The reference mark is arranged in the overlapping portion. These images are overlaid and joined using fiducial marks. The present invention effectively works for matching in such a connection process.
【0091】[0091]
【発明の効果】以上に説明したように、本発明によれ
ば、分解能以上の高い精度で撮影画像のマッチングを行
うことができる。さらに、高精度のマッチングにより、
更新地図を正確につくることが可能となる。As described above, according to the present invention, it is possible to perform matching of picked-up images with a high accuracy equal to or higher than the resolution. Furthermore, with high-precision matching,
It is possible to make an updated map accurately.
【0092】特に、衛星画像を使う場合、撮影頻度を高
くできる反面、分解能が抑えられる。しかし、本発明の
適用により、地図の精度を向上できる。その結果、最新
かつ高精度の地図を提供することが可能になる。In particular, when a satellite image is used, the frequency of photographing can be increased, but the resolution can be suppressed. However, the accuracy of the map can be improved by applying the present invention. As a result, it becomes possible to provide the latest and highly accurate map.
【0093】また、本発明では、分解能と比較して基準
マークが小さいにも拘わらず、高精度なマッチングがで
きる。従って、衛星撮影のように分解能が限られる場合
でも大きなマークを設置しなくてよい点で有利である。Further, according to the present invention, it is possible to perform highly accurate matching although the reference mark is smaller than the resolution. Therefore, it is advantageous in that it is not necessary to install a large mark even when the resolution is limited such as satellite image capturing.
【0094】さらに、本発明によれば、既存形状を基準
マークとして利用することで、専用の基準マークを設置
しなくてすみ、マーク設置費用と手間を削減できる。Further, according to the present invention, by using the existing shape as the reference mark, it is not necessary to install a dedicated reference mark, and it is possible to reduce the mark installation cost and labor.
【0095】さらに、本発明によれば、近赤外線等の特
殊な波長の光を反射、発光または吸収する基準マークを
設けることで、基準マークの検出が容易になる。Further, according to the present invention, by providing the reference mark that reflects, emits or absorbs light having a special wavelength such as near infrared rays, the reference mark can be easily detected.
【0096】さらに、本発明によれば、基準マークを移
動体に設置することで、マーク設置費用と手間を削減で
きる。地図更新が殆ど行われない地域にマークを固定的
に設定せずにすむ。Further, according to the present invention, by installing the reference mark on the moving body, it is possible to reduce the mark installation cost and labor. It is not necessary to set the mark fixedly in the area where the map is hardly updated.
【0097】さらに、本発明によれば、高精度な基準マ
ークの位置特定機能を利用して、撮影画像から新しい地
図を作り直すときも、正確な地図をつくれる。Furthermore, according to the present invention, an accurate map can be created even when a new map is recreated from a photographed image by utilizing the high-precision reference mark position specifying function.
【図1】 本発明の実施形態の撮影画像マッチング方法
で使用される基準マークを示す図である。FIG. 1 is a diagram showing reference marks used in a captured image matching method according to an embodiment of the present invention.
【図2】 撮影画像内での基準マークの位置が少しずつ
異なるときの画像を示す図である。FIG. 2 is a diagram showing an image when the positions of reference marks in the captured image are slightly different.
【図3】 基準マークの位置を詳細に特定するために使
う参照パターン画像を示す図である。FIG. 3 is a diagram showing a reference pattern image used to specify the position of a reference mark in detail.
【図4】 本発明の方法によるマッチング結果を従来の
マッチング方法と比較して示す図である。FIG. 4 is a diagram showing a matching result by the method of the present invention in comparison with a conventional matching method.
【図5】 本発明の方法によるマッチング結果を従来の
マッチング方法と比較して示す図である。FIG. 5 is a diagram showing a matching result by the method of the present invention in comparison with a conventional matching method.
【図6】 本実施形態の地図更新システムの全体構成を
示す図である。FIG. 6 is a diagram showing an overall configuration of a map update system of the present embodiment.
【図7】 図6の地図更新装置の構成を示すブロック図
である。FIG. 7 is a block diagram showing the configuration of the map updating device in FIG.
【図8】 図7の装置の更新地図作成処理を示すフロー
チャートである。8 is a flowchart showing an update map creation process of the apparatus of FIG.
【図9】 図7の装置の更新地図作成処理の第2の例を
示すフローチャートである。9 is a flowchart showing a second example of update map creation processing of the apparatus of FIG.
【図10】 図4の最上段の被写体を拡大して示す図で
ある。FIG. 10 is an enlarged view of the uppermost subject in FIG.
【図11】 図4の中段左側の第1の撮影画像を拡大し
て示す図である。FIG. 11 is an enlarged view showing a first photographed image on the left side in the middle of FIG.
【図12】 図4の中段右側の第2の撮影画像を拡大し
て示す図である。12 is an enlarged view showing a second photographed image on the right side in the middle of FIG.
【図13】 図4の下段左側の従来の方法でマッチング
された画像を拡大して示す図である。13 is an enlarged view showing an image matched by a conventional method on the lower left side of FIG.
【図14】 図4の下段右側の本発明の方法でマッチン
グされた画像を拡大して示す図である。FIG. 14 is an enlarged view showing an image matched by the method of the present invention on the lower right side of FIG.
【図15】 図5の最上段の被写体を拡大して示す図で
ある。FIG. 15 is an enlarged view of the uppermost subject in FIG.
【図16】 図5の中段左側の第1の撮影画像を拡大し
て示す図である。16 is an enlarged view showing a first photographed image on the left side in the middle of FIG.
【図17】 図5の中段右側の第2の撮影画像を拡大し
て示す図である。17 is an enlarged view showing a second captured image on the right side in the middle of FIG.
【図18】 図5の下段左側の従来の方法でマッチング
された画像を拡大して示す図である。FIG. 18 is an enlarged view of an image matched by a conventional method on the lower left side of FIG.
【図19】 図5の下段右側の本発明の方法でマッチン
グされた画像を拡大して示す図である。19 is an enlarged view showing an image matched by the method of the present invention on the lower right side of FIG.
1 人工衛星、3 受信局、10 地図更新装置、12
画像入力部、14画像記憶部、16 マークずれ画像
記憶部、18 マーク位置特定部、20 地図作成処理
部、22 地図記憶部、24 出力部。1 satellite, 3 receiving stations, 10 map updating device, 12
Image input unit, 14 image storage unit, 16 mark shift image storage unit, 18 mark position specifying unit, 20 map creation processing unit, 22 map storage unit, 24 output unit.
Claims (13)
され、撮影範囲内に既知の形状の基準マークを含む撮影
画像を取得する手段と、 前記撮影画像とマッチングされる対象画像を取得する手
段と、 それぞれが前記撮影分解能より小さな距離だけずらして
配置された基準マークの画像である複数のマークずれ画
像を参照パターンとして取得する手段と、 前記撮影画像に写った基準マークを前記複数のマークず
れ画像と比較することにより、前記撮影画像中の基準マ
ークの位置を前記撮影分解能より高い精度で特定するマ
ーク位置特定手段と、 特定された基準マークの位置に基づき、前記撮影画像を
前記対象画像とマッチングする画像マッチング手段と、 を含むことを特徴とする撮影画像マッチング装置。1. A terrestrial aerial at a predetermined imaging resolution is photographed, means for obtaining a photographic image including the reference mark of known shape within the imaging range, the hand to obtain the target image to be the captured image matching
A step , means for acquiring, as a reference pattern, a plurality of mark displacement images, which are images of reference marks that are respectively displaced by a distance smaller than the imaging resolution, and the reference marks reflected in the captured image are the plurality of marks. A mark position specifying unit that specifies the position of the reference mark in the captured image with higher accuracy than the shooting resolution by comparing with the shift image, and the captured image based on the specified position of the reference mark. captured image matching apparatus characterized by comprising an image matching means for matching the.
置において、 前記対象画像もまた前記基準マークを含む撮影画像であ
ることを特徴とする撮影画像マッチング装置。2. The captured image matching device according to claim 1.
In location, the captured image matching apparatus, wherein the target image is also captured image including the reference mark.
置において、 前記対象画像は、撮影範囲の被写体の詳細形状を示す画
像を、前記撮影分解能レベルまでモザイク化した画像で
あることを特徴とする撮影画像マッチング装置。3. The captured image matching device according to claim 1.
In the above arrangement , the target image is an image obtained by mosaicking an image showing a detailed shape of a subject in a shooting range up to the shooting resolution level, and the captured image matching apparatus .
置において、 前記基準マークは、撮像素子の一画素に対応する大きさ
の正方形を少なくとも一つ含み、 各マークずれ画像の基準マークは、他のマークずれ画像
と比べて撮像素子の一画素に対応する長さより小さな距
離だけずれており、 前記マーク位置特定手段では、基準マークと撮像素子の
画素のずれを示すずれ情報が求められることを特徴とす
る撮影画像マッチング装置。4. The photographed image matching device according to claim 1.
The reference mark includes at least one square having a size corresponding to one pixel of the image pickup device, and the reference mark of each mark shift image corresponds to one pixel of the image pickup device as compared with other mark shift images. The photographed image matching apparatus is characterized in that the mark position specifying means obtains deviation information indicating a deviation between the reference mark and the pixel of the image pickup device .
図を更新する地図更新装置において、 所定の撮影分解能で撮影され、撮影範囲内に既知の形状
の基準マークを含む撮影画像を取得する撮影画像取得手
段と、 それぞれが前記撮影分解能より小さな距離だけずらして
配置された基準マークの画像である複数のマークずれ画
像を記憶するマーク画像記憶手段と、 前記撮影画像に写った基準マークを前記複数のマークず
れ画像と比較することにより、前記撮影画像中での基準
マークの位置を前記撮影分解能より高い精度で特定する
マーク位置特定手段と、 特定された基準マークの位置に基づいて前記撮影画像を
同一箇所の比較対象画像と比較し、前記比較対象画像か
らの前記撮影画像の変化部分を抽出する抽出手段と、 抽出された変化部分に基づいて地図を更新する更新手段
と、 を含むことを特徴とする地図更新装置。5. A map updating apparatus for updating a map using an image obtained by photographing the ground from the air, and photographing for obtaining a photographed image photographed with a predetermined photographing resolution and including a reference mark of a known shape within a photographing range. An image acquisition unit, a mark image storage unit that stores a plurality of mark shift images that are images of reference marks that are arranged at a distance smaller than the shooting resolution, and a plurality of reference marks that are captured in the shot image. Mark position specifying means for specifying the position of the reference mark in the photographed image with higher accuracy than the photographing resolution, and the photographed image based on the specified position of the reference mark. Extracting means for comparing with a comparison target image at the same location and extracting a changed portion of the captured image from the comparison target image; Zui and map update apparatus characterized by comprising a updating means for updating the map.
て、 前記比較対象画像は、前記撮影画像と同一箇所について
の過去の撮影画像であることを特徴とする地図更新装
置。6. The map updating apparatus according to claim 5, wherein the comparison target image is a past captured image of the same location as the captured image.
て、 前記比較対象画像は、前記撮影画像と同一箇所の過去の
詳細形状を示す画像であり、前記撮影画像との比較に先
だって前記撮影分解能レベルまでモザイク化されること
を特徴とする地図更新装置。7. The map updating apparatus according to claim 5, wherein the comparison target image is an image showing a past detailed shape of the same location as the photographed image, and the photographing resolution is prior to the comparison with the photographed image. A map update device characterized by being mosaicized to a level.
て、 前記基準マークは撮影範囲内の地表面に存在する既存形
状から選出され、 前記マークずれ画像は、前記撮影分解能レベルまで前記
既存形状をモザイク化した画像であることを特徴とする
地図更新装置。8. The map updating apparatus according to claim 5, wherein the reference mark is selected from existing shapes existing on the ground surface within a shooting range, and the mark shift image shows the existing shapes up to the shooting resolution level. A map updating device, which is a mosaiced image.
て、 前記基準マークは、所定の波長域の光を地表面およびそ
の上の設置物とは異なるレベルで反射、発光または吸収
することを特徴とする地図更新装置。9. The map updating apparatus according to claim 5, wherein the reference mark reflects, emits or absorbs light in a predetermined wavelength range at a level different from that of the ground surface and installations thereon. Map update device.
て、 前記所定の波長域は近赤外線であることを特徴とする地
図更新装置。10. The map updating apparatus according to claim 9, wherein the predetermined wavelength range is near infrared rays.
て、 前記基準マークは移動体に設置されていることを特徴と
する地図更新装置。11. The map updating apparatus according to claim 5, wherein the reference mark is installed on a moving body.
地図を作成する地図作成装置において、 所定の撮影分解能で撮影され、撮影範囲内に既知の形状
の基準マークを含む撮影画像を取得する撮影画像取得手
段と、 それぞれが前記撮影分解能より小さな距離だけずらして
配置された基準マークの画像である複数のマークずれ画
像を記憶する参照マーク画像記憶手段と、 前記撮影画像に写った基準マークを前記複数のマークず
れ画像と比較することにより、前記撮影画像中での基準
マークの位置を前記撮影分解能より高い精度で特定する
マーク位置特定手段と、前記特定された基準マークの位置に基づいて画像の位置
補正を行う位置補正手段と、 を含み、特定された基準マ
ークの位置に基づいて前記撮影画像の位置補正を行い、
前記位置補正した画像を用いて地図を作成することを特
徴とする地図作成装置。12. A map creating apparatus for creating a map using an image of the ground taken from the air, which is taken at a predetermined imaging resolution and obtains an image that includes a reference mark of a known shape within an imaging range. An image acquisition unit, a reference mark image storage unit that stores a plurality of mark shift images that are images of reference marks that are respectively displaced by a distance smaller than the photographing resolution, and the reference mark reflected in the photographed image. Mark position specifying means for specifying the position of the reference mark in the photographed image with higher accuracy than the photographing resolution by comparing with a plurality of mark shift images, and an image based on the position of the specified reference mark. position
A position correction unit that performs correction, and performs position correction of the captured image based on the position of the specified reference mark ,
A map creating apparatus, which creates a map using the position-corrected image .
影され、撮影範囲内に既知の形状の基準マークを含む撮
影画像を取得する手段と、 撮影範囲の被写体の少なくとも一部の詳細形状を取得す
る手段と、 それぞれが前記詳細形状を前記撮影分解能レベルまでモ
ザイク化した画像であって、前記詳細形状が前記撮影分
解能より小さな距離だけずらして配置された画像である
複数の参照モザイク画像を取得する手段と、 前記撮影画像と前記複数の参照モザイク画像を比較する
ことにより、前記詳細形状の位置を特定し、特定された
前記詳細形状の位置に基づき、前記撮影画像と前記詳細
形状のマッチングを行う手段と、 を含むことを特徴とする撮影画像マッチング装置。13. A means for capturing a photographed image of a ground image from the air with a predetermined photographing resolution and including a reference mark having a known shape within the photographing range, and at least a part of a subject within the photographing range. means for obtaining the detailed shape, an image, each has mosaic the detailed shape to said imaging resolution levels, a plurality of reference is an image in which the detailed shape is staggered by a small distance from the imaging resolution means for obtaining a mosaic image, by comparing the plurality of the reference mosaic image and the captured image, to identify the location of the detailed shape, have been identified
A picked-up image matching device , comprising: means for matching the picked-up image with the detailed shape based on the position of the detailed shape.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP08962299A JP3496567B2 (en) | 1999-03-30 | 1999-03-30 | Photographed image matching device, map updating device, and map creating device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP08962299A JP3496567B2 (en) | 1999-03-30 | 1999-03-30 | Photographed image matching device, map updating device, and map creating device |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
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