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JP4177634B2 - Laser data edge matching method - Google Patents
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JP4177634B2 JP2002305686A JP2002305686A JP4177634B2 JP 4177634 B2 JP4177634 B2 JP 4177634B2 JP 2002305686 A JP2002305686 A JP 2002305686A JP 2002305686 A JP2002305686 A JP 2002305686A JP 4177634 B2 JP4177634 B2 JP 4177634B2
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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、レーザデータのエッジマッチ方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
近年、上空から地表の位置・標高データを直接取得することができる点が着目されて航空レーザ測量が多用されるに至っている。この航空レーザ測量は、所定の飛行コースに沿って飛行する飛行体から地上に向けてレーザを掃射して行われるもので、測量対象領域が1度の飛行によるスキャンが困難なほど広い場合には、測量対象領域を複数に分割してレーザデータの取得作業が行われる。
【0003】
この場合、レーザデータはデータ漏れを防止するために、ある程度重複(オーバーラップ)させた飛行コースの各々について取得されるが、重複領域におけるデータ密度を他の非重合領域でのデータ密度に一致させるためには、いずれか一方の飛行コースにおいて取得したものを採用する必要がある。
【0004】
そして、従来、このレーザデータの選定(エッジマッチ)は、以下の方法により行われている。図13は、この従来例によって処理されるレーザデータ(飛行コースデータ1)を示すもので、隣接し、かつ相互には重複しない2コース(左から第1、第3コースという)と、これら第1、第3コースの双方に重複する中央部の第2コースを示す。図の理解を容易にするために、図13(a)において第2コースの飛行コースデータ1-2はハッチングを施して示される。
【0005】
エッジマッチを行うに際し、まず、図13(b)、(c)に示すように、重複領域を求めた後、図13(d)、(e)に示すように、各重複領域の中心線5を演算する。なお、図13(b)は第1コースと第2コースの重複領域、図13(c)は第2コースと第3コースの重複領域をそれぞれハッチングを施して示す。
【0006】
このようにして中心線5を求めた後、図13(f)、(g)、(h)に示すように、重複領域を中心線5を境に2分割し、各分割領域3内のレーザデータとして、隣接する飛行コースデータ1が選択されて使用される。図13(f)は、第1飛行コースデータ1-1と第2飛行コースデータ1-2の重複領域が中心線により分割され、分割領域3の内、左側、すなわち、第1コースに隣接する部分に第1コースの飛行コースデータ1-1が採用される状態を示す。また、図13(h)は同様に第2コースと第3コースにおける採用データの分配を示し、図13(g)は残余の領域3に第2コースのレーザデータが使用される状態を示す。
【0007】
しかし、上述した従来例には以下の欠点がある。すなわち、一般に航空測量におけるレーザデータは計測光の光路長が長いために、振り角の増加に伴うデータ精度の低下が近接物体を測定する場合に比して大きく、飛行体直下からの取得データの精度が最良で、幅方向辺縁に行くに従って精度が低下する傾向がある。
【0008】
これに対し、上記従来例は、重複領域を単に2分割してその帰属を決定するものであるから、例えば、コース幅に広狭がある場合等には、コース中心に接近して精度の高いレーザデータを廃棄してコース中心から離れたレーザデータを選択することがあり、データ精度、すなわち、データの質的優劣についての配慮にかける。
【0009】
また、上記従来例における手法は、重複領域が飛行コースに沿って一定方向に沿って延びている場合には有効であるが、河川・道路など飛行コースが一定方向ではなく、交差した領域を重複領域とする場合には適用することができず、汎用性に欠けるという問題がある。
【0010】
また、類似の技術として、分割して取得した画像を境界部付近でつなぎ合わせて合成するものが特許文献1に開示されているが、この従来例においては、重複領域での2枚の取得画像には質的な優劣はないために、質の評価に対する考慮がなされず、データの均一化が図れないという問題がある。
【0011】
【特許文献1】
特開平11-155142号公報
【0012】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、以上の欠点を解消すべくなされたものであって、データの均一化を確保し、かつ、レーザデータ取得時の飛行コースによる制限をなくして汎用性を高めたレーザデータのエッジマッチ方法の提供を目的とする。
【0013】
【課題を解決するための手段】
航空測量の分野において、レーザデータの取得は、飛行体の飛行方向に対して直交方向にレーザを掃射しながら地物の高さ(標高)、および位置データを取得するもので、飛行体の直下におけるデータの信頼性が最も高く、レーザ振り角が大きくなるにつれ、すなわち、コース辺縁部にいくほど信頼性が低くなるという特性がある。
【0014】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上述したように、レーザデータの重複取得領域においていずれの飛行コースデータ1のオーバラップ領域データを採用するかは、主として、計測領域の全範囲にわたって均一な精度を有する計測データを得る上で非常に重要であるとういう点、およびレーザデータの信頼性が飛行体直下に接近するにつれて高くなる点に着目してなされたもので、
所定飛行コース上を飛行する飛行体上から地上に向けて飛行方向に対して直交方向にレーザを首振り掃射する航空機レーザスキャナにより取得した複数の飛行コースデータが同一領域から取得したオーバラップ領域データを含む場合において、前記複数のオーバラップ領域データのいずれかを選択して重複領域におけるレーザデータとして使用するレーザデータのエッジマッチ方法であって、
プログラムされたコンピュータシステムが、前記重複領域内における任意の着目点のレーザデータとして、前記着目点から各飛行コースの連続曲線あるいは直線として定義される幅方向中心2までの距離を基準として、該距離が最小な幅方向中心2が属する飛行コースのオーバラップ領域データを選択する処理をするレーザデータのエッジマッチ方法として構成される。
【0015】
したがって本発明において、重複領域における飛行コースデータ1の選択が幅方向中心2からの距離を基準に選択されるために、精度の高い方が優先的に使用されることとなり、精度を高めながらデータの均一性を確保することができる。
【0016】
また、飛行コースが交叉状に重複している場合であっても、飛行コースデータ1の選択が可能であるために、汎用性が向上する。
【0017】
飛行コースの幅方向中心2は、演算速度と要求される精度とを考慮しながら適宜定義することが可能であり、例えば、飛行コースデータ取得時の飛行コースの位置データ、あるいはジグザグ状に取得される飛行コースデータ1の走査方向変化点間の各レーザ走査線4の中心点からの1次あるいは複数次の回帰曲線を利用することができる。
【0018】
さらに、幅方向中心2は、連続曲線(直線)として定義する以外に、上記飛行コースデータ1の走査方向変化点間の各レーザ走査線4の中心点列として定義することが可能であり、このように幅方向中心2を実測値をもとにした離散値の集合として定義することにより、回帰処理に伴う統計的誤差を排斥することができるために、オーバラップ領域データの選択精度がより高くなる。
【0019】
【発明の実施の形態】
図1にレーザデータのエッジマッチ方法のフローチャートを示す。なお、理解を容易にするために、以下において本発明の処理手順を図示しながら説明するが、実際には、例示するような図化を要することなく、レーザデータに対する演算のみで処理が行われる。また、以下に示す方法は、以下に示す手順が記述されたプログラムが動作するコンピュータシステムによって自動処理が可能である。
【0020】
図2は上述した従来例に示したと同様に、3本の平行な飛行コースに沿ってレーザデータを取得した場合を示す。説明の便宜上、以下、図において左から順に第1、第2、第3飛行コースデータ1-1〜1-3とすると、第1、第3飛行コースデータ1-1、1-3は相互に重なりがなく、第2飛行コースデータ1-2は第1、第3コースに所定幅で重複している。重複部分を明確にするために、図2(b)〜(d)に第1ないし第3飛行コースデータ1-1〜1-3を順次ハッチングして示す。なお、本明細書において、例えば、第1コースに対応する飛行コースデータ1に対しては、1-1、第2コースに対応する飛行コースデータ1に対しては1-2のように、コース番号に関連する要素にはコース番号を加えて付番する。
【0021】
このようなレーザデータのエッジマッチ処理を行うに際して、まず、ステップS1で各飛行コースデータ1の中心点列(幅方向中心2)を演算する。レーザデータは、図3(a)において矢印で示す飛行方向に対して直交方向にレーザ光を掃射して得られることから、地上位置平面上においては、図3(a)に示すように、飛行方向に対してジグザグ状に配置され、各ポイントが高さ情報(標高情報)を有する一連のデータとして取得される。図3(a)において各測定ポイントに付された番号は、データ取得順番を示す。
【0022】
また、取得される各レーザデータには、図3(b)に示すように、レーザスキャン方向、正確には、反射光取得時における方向を示すフラグデータが付加される。図3(b)に示した例においては、飛行方向に対して右側にレーザスキャンして得られたレーザデータに対しては、フラグ”0”が、左側にレーザスキャンして得られたレーザデータに対しては、フラグ”1”が割り当てられている。
【0023】
この実施の形態において、中心点列2の演算は、上記フラグデータを利用して行われ、まず、レーザデータをデータ取得順に追尾し、各追尾方向線(レーザ走査線4)上にフラグの変化点を抽出する。図3(b)にフラグの変化点を大きな黒丸で示す。
【0024】
次いで、上記各追尾方向線4上に抽出された2点のフラグ変化点の地上位置平面上での中心点を演算し、これらを飛行方向線に配列して中心点列2を得る。図3(c)に得られた中心点を白丸で示す。また、以上のようにして得られた全コース分の中心点列2を直線により結んだ状態を図4(a)に、図4(b)に中心点列2が得られた第2飛行コースデータ1-2を示す。なお、各中心点2の配置がわかりやすいように、図4(a)において中心点列2は直線により結んだ状態で示されている。
【0025】
以上のようにしてコース中心点列2を抽出した後、スキャン開始線と終了線をコース始終線6として抽出する(S2)。図4(c)に全コースのコース始終線6を、図4(d)に第2コースのコース始終線6を示す。なお、図1においてはコース中心点列2の抽出後にコース始終線6を抽出する場合を示したが、これを逆転し、コース始終線6の抽出をコース中心点列2の抽出に先行させることもできる。
【0026】
次に、ステップS3において領域分割を行う。領域分割に先立ち、まず、エッジマッチ処理領域にメッシュを設定する。図5(a)に図2の下方側近傍の拡大図を、図5(b)にメッシュを設定した状態をそれぞれ示す。
【0027】
以上のようにしてメッシュを設定した後、以下の方法でメッシュ内の各セルのコースへの帰属を決定する。セルの帰属決定は、注目するセルから同心円状にコース中心点列2を探索し、最初に探索されたコース中心点列2の属するコースを当該注目セルの帰属コースに決定するという手順で行われる。
【0028】
例えば、図5(c)においてセルAを注目セルとすると、セルAの中心から漸次径寸法を増加させる探索円を描くと、最初に第2コースの中心点列2-2が探索円7A上に位置するために、当該セルAは第2コースに帰属するものと決定する。また、セルBに示すように、探索円7B-0上にコースの始終線6-2を検出し、かつ、当該コース始終線6-2がスキャン終了位置である場合には、セルBの中心とコース始終線の終端とを結ぶ線分8とコース始終線6-2より下方においては、コース属性”2”は付与されることはなく、図示の例では、探索円7B-2上に第2コースの中心点列2-2が最初に検出されるが、これを無視し、次に探索円7B-3上に検出された第3コースの中心点列2-3の存在により、当該セルBに第3コースのコース属性を付与する。領域処理結果を図6(a)に、これに第2コースの飛行コースデータ1-2を重ねた状態を図6(b)に示す。また、図6(a)には、付与されたコース属性がローマ数字で示されており、例えば、”I”と記入された領域は、第1コースに帰属することを示す。
次いで、ステップS4において、以上のようにして得られた領域分割の結果に基づいて飛行コースデータ1の選択を行う。飛行コースデータ1の選択は、飛行コースデータ1を、同一コースのコース属性が付与された分割領域3によりクリップして行われる。図6(c)〜図6(e)に処理結果、すなわち、第1〜第3飛行コースデータ1の採用範囲をハッチングを施して示す。
【0029】
なお、以上において領域分割は、重複範囲の全セルについて帰属コースを探索して行われるが、この他に、図7に示すように、中心点列2を所定割合で拡幅することにより行うことができる。図7(a)は拡幅操作の途中を示すもので、拡幅境界線9が等比率で幅方向に広げられた状態を示す。この状態で、中央の拡幅境界線9-2により挟まれた領域にはコース属性”2”が付与され、この拡幅操作を繰り返すことにより、重複領域での領域分割が完了する。
【0030】
また、この方法においては、飛行コース間に重み付けを行うことにより、飛行コースデータ1の選択を行うことも可能である。図7(b)は第2コースに重み付けを行った処理を示すもので、まず、第2コースに対する拡幅処理が優先的に行われて当該領域に属性”2”が付与される。この後、他のコースの拡幅境界線9、例えば、図7(b)における第1コースの拡幅境界線9-1が分割領域3に入り込んだ際には、図において破線で示すように、分割領域3の境界線としては採用されない。
【0031】
このように、拡幅操作の回数、あるいは拡幅操作時における拡幅割合を変化させることにより領域分割の重み付けを行うことにより、中心点列2に近い飛行コースデータ1を優先的に採用することができる。
【0032】
図8に他の適用例を示す。この例において、飛行コースデータ1は、ほぼ平行な3コースと、これらに交差する2コースにおいて取得される。本適用例において、説明の便宜上、図8(a)において縦方向に走る3本の飛行コースデータ1を左から第1、第2、第3コースと呼び、これらに交差する2コースを下から第4、第5コースと呼ぶ。各コースの形状の把握を容易にするために、図8(b)〜図8(f)に各コースにハッチングを施した飛行コースデータ1を示す。なお、図8はコース始終線6の一方側近傍のみを拡大して示す。
【0033】
これら5コースのエッジマッチを行うに際し、上述したように、各コースの中心点列2と、コース始終線6を抽出する。図9(a)に抽出された中心点列2を、図9(b)に第2コースでの中心点列2-2を示す。また、図9(c)にコース始終線6を、図9(d)に第2コースでの始終線6-2を示す。
【0034】
この後、領域分割を行う。図10(a)は、本例での領域分割後の状態を示すもので、図中ローマ数字は、領域に与えられたコース属性を示す。
【0035】
この図10(a)に示すように、領域分割により、レーザデータ平面は、複数の領域分割線により多数に区画された状態となり、次いで、図10(b)に示すように、この領域分割データ上に各飛行コースデータ1を重ね合わせ、コース属性の一致する領域内のデータのみを採用データとして選択する。図10(b)には領域分割データ上に第2飛行コースデータ1-2を重ね合わせた状態を示し、図10(c)に第2コースの飛行コースデータ1-2から領域属性が”II”である分割領域3-3のみを採用データとして選択した状態を示す。
【0036】
図11以下に、図8に示す処理対象について、各飛行コースデータ1に重み付けを与えた場合の実施の形態を示す。この実施の形態において、重み付けは、第1〜3飛行コースデータ1-1〜1-3に与えられており、重み付けされたコースデータは、中心点列2、およびコース始終線6を抽出する際に優先採用される。図11(a)は、重み付けされない飛行コースデータ1、すなわち、第4、第5飛行コースデータ1-4、1-5の中心点列2-4、2-5が、重み付けされた飛行コースデータ1、すなわち、第1〜3飛行コースデータ1の中心点列2-1〜2-3に交差した後は定義されないことを示し、図11(b)はこれに伴い、第4、第5飛行コースデータ1のコース開始線6-5、6-6が定義されないことを示している。
【0037】
このようにして、重み付けされた飛行コースデータ1を優先して中心点列2、およびコース始終線6を求めた後、図10に示すと同様に、領域分割を行った状態が図12(a)に示されており、図10(a)との比較から明らかなように、コース属性は、重み付けされたコースを中心に付与されており、この後、各飛行コースデータ1を領域分割データによりクリップして処理が終了する。
【0038】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、本発明によれば、データの均一化を確保し、かつ、レーザデータ取得時の飛行コースによる制限をなくして汎用性を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明を示すフローチャートである。
【図2】処理対象の飛行コースデータを示す図である。
【図3】中心点列の抽出ステップを示す図である。
【図4】中心点列抽出、およびコース始終線抽出ステップ完了状態を示す説明図である。
【図5】領域分割を示す説明図である。
【図6】領域分割終了からエッジマッチ処理終了までの説明図である。
【図7】図5の変形例を示す図である。
【図8】本発明の他の適用例を示す図である。
【図9】図8の処理対象に対する中心点列抽出、およびコース始終線抽出ステップ完了状態を示す説明図である。
【図10】領域分割終了からエッジマッチ処理終了までの説明図である。
【図11】本発明の他の実施の形態を示す図である。
【図12】エッジマッチ処理による出力状態を示す図である。
【図13】従来例を示す図である。
【符号の説明】
1 飛行コースデータ
2 幅方向中心
3 分割領域
4 レーザ走査線
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an edge matching method for laser data.
[0002]
[Prior art]
In recent years, attention has been paid to the fact that the position / elevation data of the ground surface can be directly acquired from the sky, and aviation laser surveying has been frequently used. This aerial laser survey is performed by sweeping a laser from the flying object along the predetermined flight course toward the ground, and when the survey target area is so wide that it is difficult to scan by one flight. The surveying target area is divided into a plurality of parts, and laser data acquisition work is performed.
[0003]
In this case, the laser data is acquired for each of the flight courses overlapped to some extent in order to prevent data leakage, but the data density in the overlap region is matched with the data density in other non-polymerization regions. In order to achieve this, it is necessary to adopt the one acquired in either one of the flight courses.
[0004]
Conventionally, this laser data selection (edge match) is performed by the following method. FIG. 13 shows the laser data (flight course data 1) processed by this conventional example. These two courses are adjacent and do not overlap each other (referred to as the first and third courses from the left). The second course in the center overlapping both the first and third courses is shown. In order to facilitate understanding of the drawing, the flight course data 1-2 of the second course is shown by hatching in FIG.
[0005]
When performing edge matching, first, as shown in FIGS. 13B and 13C, after obtaining the overlapping area, as shown in FIGS. 13D and 13E, the center line 5 of each overlapping area is obtained. Is calculated. FIG. 13B shows the overlapping area of the first course and the second course, and FIG. 13C shows the overlapping area of the second course and the third course, respectively.
[0006]
After obtaining the center line 5 in this way, as shown in FIGS. 13 (f), 13 (g), and 13 (h), the overlapping area is divided into two with the center line 5 as a boundary, and the laser in each divided area 3. As the data, the adjacent flight course data 1 is selected and used. In FIG. 13 (f), the overlapping area of the first flight course data 1-1 and the second flight course data 1-2 is divided by the center line, and the left side of the divided area 3, that is, adjacent to the first course. The state where the flight course data 1-1 of the first course is adopted is shown in the part. Similarly, FIG. 13 (h) shows the distribution of the adopted data in the second course and the third course, and FIG. 13 (g) shows a state in which the laser data of the second course is used in the remaining area 3.
[0007]
However, the conventional example described above has the following drawbacks. That is, in general, laser data in aerial surveys has a long optical path length of the measurement light, so the decrease in data accuracy due to an increase in swing angle is larger than when measuring close objects, and the data acquired from directly under the flying object The accuracy is the best, and the accuracy tends to decrease as going to the edge in the width direction.
[0008]
On the other hand, in the above conventional example, the overlapping area is simply divided into two and its attribution is determined. For example, when the course width is wide or narrow, the laser approaches the center of the course and has high accuracy. In some cases, data is discarded and laser data away from the center of the course is selected, and consideration is given to data accuracy, that is, quality superiority or inferiority of data.
[0009]
In addition, the method in the above conventional example is effective when the overlapping area extends along a flight course in a certain direction, but the flight course such as a river / road is not in a certain direction and overlaps the intersecting areas. In the case of the area, there is a problem that it cannot be applied and lacks versatility.
[0010]
Further, as a similar technique, Patent Document 1 discloses a technique in which images obtained by division are connected and combined in the vicinity of a boundary portion. In this conventional example, two acquired images in an overlapping region are disclosed. Since there is no qualitative superiority or inferiority, there is a problem that the quality evaluation is not considered and the data cannot be made uniform.
[0011]
[Patent Document 1]
Japanese Patent Laid-Open No. 11-155142
[Problems to be solved by the invention]
The present invention has been made in order to eliminate the above-mentioned drawbacks, and ensures the uniformity of data, and the edge matching of laser data with improved versatility by eliminating the restriction by the flight course when acquiring the laser data. The purpose is to provide a method.
[0013]
[Means for Solving the Problems]
In the field of aerial surveying, laser data acquisition is to acquire the height (elevation) and position data of a feature while sweeping the laser in a direction orthogonal to the flight direction of the aircraft. The reliability of the data is the highest, and as the laser swing angle increases, that is, the reliability decreases as the distance to the course edge increases.
[0014]
[Means for Solving the Problems]
As described above, the present invention mainly determines measurement data having uniform accuracy over the entire range of the measurement region to determine which overlap region data of the flight course data 1 is adopted in the overlapping acquisition region of the laser data. It was made paying attention to the point that it is very important above, and the reliability of laser data increases as it approaches the aircraft.
Overlap area data acquired from the same area by multiple flight course data acquired by an aircraft laser scanner that swings the laser in a direction orthogonal to the flight direction from the flying object on the predetermined flight course toward the ground Including an edge matching method of laser data to be used as laser data in an overlapping region by selecting any of the plurality of overlapping region data,
The programmed computer system uses the distance from the target point to the center 2 in the width direction defined as a continuous curve or straight line of each flight course as the laser data of the arbitrary target point in the overlap region. Is configured as a laser data edge matching method for performing processing for selecting overlap region data of the flight course to which the center 2 in the width direction belongs.
[0015]
Therefore, in the present invention, since the selection of the flight course data 1 in the overlapping region is selected based on the distance from the center 2 in the width direction, the higher accuracy is preferentially used, and the data is improved while improving the accuracy. Can be ensured.
[0016]
Further, even if the flight courses overlap in a crossing manner, the flight course data 1 can be selected, so that versatility is improved.
[0017]
The center 2 in the width direction of the flight course can be appropriately defined in consideration of the calculation speed and the required accuracy. For example, the flight course position data at the time of flight course data acquisition or zigzag is acquired. A linear or multi-order regression curve from the center point of each laser scanning line 4 between the scanning direction change points of the flight course data 1 can be used.
[0018]
Further, in addition to defining the center 2 in the width direction as a continuous curve (straight line), it is possible to define it as a center point sequence of each laser scanning line 4 between the scanning direction change points of the flight course data 1. In this way, by defining the center 2 in the width direction as a set of discrete values based on the actual measurement values, it is possible to eliminate the statistical error associated with the regression processing, so that the selection accuracy of the overlap region data is higher. Become.
[0019]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
FIG. 1 shows a flowchart of a laser data edge matching method. In order to facilitate understanding, the processing procedure of the present invention will be described below with reference to the drawings. However, in actuality, processing is performed only by calculation on laser data without requiring illustration as illustrated. . Further, the following method can be automatically processed by a computer system in which a program in which the following procedure is described operates.
[0020]
FIG. 2 shows a case where laser data is acquired along three parallel flight courses, as in the conventional example described above. For convenience of explanation, in the following, when the first, second, and third flight course data 1-1 to 1-3 are sequentially shown from the left in the figure, the first and third flight course data 1-1 and 1-3 are mutually connected. There is no overlap, and the second flight course data 1-2 overlaps the first and third courses with a predetermined width. In order to clarify the overlapping portion, the first to third flight course data 1-1 to 1-3 are sequentially hatched in FIGS. 2B to 2D. In the present specification, for example, a course such as 1-1 for the flight course data 1 corresponding to the first course, 1-2 for the flight course data 1 corresponding to the second course, and so on. The number related elements are numbered with the course number.
[0021]
When performing such edge matching processing of laser data, first, a center point sequence (width direction center 2) of each flight course data 1 is calculated in step S1. Since the laser data is obtained by sweeping laser light in a direction orthogonal to the flight direction indicated by the arrow in FIG. 3A, on the ground position plane, as shown in FIG. It is arranged in a zigzag pattern with respect to the direction, and each point is acquired as a series of data having height information (elevation information). The number given to each measurement point in FIG. 3A indicates the data acquisition order.
[0022]
Further, as shown in FIG. 3B, flag data indicating the laser scanning direction, more precisely, the direction when the reflected light is acquired, is added to each acquired laser data. In the example shown in FIG. 3B, for the laser data obtained by laser scanning to the right with respect to the flight direction, the flag “0” is set, and the laser data obtained by laser scanning to the left is obtained. Is assigned a flag “1”.
[0023]
In this embodiment, the calculation of the center point sequence 2 is performed using the flag data. First, the laser data is tracked in the order of data acquisition, and the flag changes on each tracking direction line (laser scanning line 4). Extract points. FIG. 3B shows the change point of the flag with a large black circle.
[0024]
Next, the center points on the ground position plane of the two flag change points extracted on each tracking direction line 4 are calculated, and these are arranged on the flight direction line to obtain the center point sequence 2. The center point obtained in FIG. 3C is indicated by a white circle. Further, FIG. 4A shows a state in which the center point sequences 2 for all the courses obtained as described above are connected by a straight line, and FIG. 4B shows the second flight course in which the center point sequence 2 is obtained. Data 1-2 is shown. For easy understanding of the arrangement of the center points 2, the center point row 2 is shown as being connected by a straight line in FIG.
[0025]
After the course center point sequence 2 is extracted as described above, the scan start line and the end line are extracted as the course start / end line 6 (S2). FIG. 4C shows the course start / end line 6 of all courses, and FIG. 4D shows the course start / end line 6 of the second course. In FIG. 1, the course start / end line 6 is extracted after the course center point sequence 2 is extracted. However, this is reversed, and the course start / end line 6 is extracted prior to the course center point sequence 2 extraction. You can also.
[0026]
Next, area division is performed in step S3. Prior to area division, a mesh is first set in the edge match processing area. FIG. 5A shows an enlarged view near the lower side of FIG. 2, and FIG. 5B shows a state where a mesh is set.
[0027]
After setting the mesh as described above, the attribution of each cell in the mesh to the course is determined by the following method. The cell attribution determination is performed by a procedure of concentrically searching the course center point sequence 2 from the cell of interest, and determining the course to which the course center point sequence 2 searched first is the belonging course of the cell of interest. .
[0028]
For example, assuming that the cell A is the target cell in FIG. 5C, when a search circle that gradually increases the size of the diameter from the center of the cell A is drawn, the center point row 2-2 of the second course is first on the search circle 7A. Therefore, the cell A is determined to belong to the second course. As shown in the cell B, when the course start / end line 6-2 is detected on the search circle 7B-0 and the course start / end line 6-2 is the scan end position, the center of the cell B is determined. The course attribute “2” is not given below the line segment 8 that connects the end of the course start / end line and the course start / end line 6-2, and in the example shown in FIG. The center point sequence 2-2 of the second course is detected first, but this is ignored, and then the cell is detected due to the presence of the center point sequence 2-3 of the third course detected on the search circle 7B-3. A course attribute of the third course is assigned to B. FIG. 6A shows the result of the area processing, and FIG. 6B shows a state in which the flight course data 1-2 of the second course is superimposed on the result. In FIG. 6A, the assigned course attributes are indicated by Roman numerals. For example, an area where “I” is entered belongs to the first course.
Next, in step S4, the flight course data 1 is selected based on the result of area division obtained as described above. The selection of the flight course data 1 is performed by clipping the flight course data 1 with the divided area 3 to which the course attribute of the same course is assigned. FIGS. 6C to 6E show the processing results, that is, the adoption ranges of the first to third flight course data 1 with hatching.
[0029]
In the above, the region division is performed by searching the belonging course for all the cells in the overlapping range. However, as shown in FIG. 7, the region division may be performed by widening the center point row 2 at a predetermined ratio. it can. FIG. 7A shows the middle of the widening operation, and shows a state in which the widening boundary line 9 is widened in the width direction at an equal ratio. In this state, the course attribute “2” is given to the region sandwiched by the central widening boundary line 9-2, and the region division in the overlapping region is completed by repeating this widening operation.
[0030]
In this method, it is also possible to select the flight course data 1 by weighting between flight courses. FIG. 7B shows a process in which the second course is weighted. First, the widening process is preferentially performed on the second course, and the attribute “2” is given to the area. Thereafter, when the widening boundary line 9 of another course, for example, the widening boundary line 9-1 of the first course in FIG. It is not adopted as the boundary line of the region 3.
[0031]
In this way, by performing the weighting of the region division by changing the number of widening operations or the widening ratio at the time of the widening operation, the flight course data 1 close to the center point sequence 2 can be preferentially adopted.
[0032]
FIG. 8 shows another application example. In this example, the flight course data 1 is acquired in three courses that are substantially parallel and two courses that intersect these courses. In this application example, for convenience of explanation, the three flight course data 1 running in the vertical direction in FIG. 8A are referred to as the first, second, and third courses from the left, and the two courses intersecting these from the bottom Called the 4th and 5th course. In order to facilitate understanding of the shape of each course, FIG. 8B to FIG. 8F show flight course data 1 in which each course is hatched. FIG. 8 shows only the vicinity of one side of the course start / end line 6 in an enlarged manner.
[0033]
When performing edge matching of these five courses, the center point sequence 2 and the course start / end line 6 of each course are extracted as described above. FIG. 9A shows the center point sequence 2 extracted, and FIG. 9B shows the center point sequence 2-2 in the second course. FIG. 9C shows the course start / end line 6, and FIG. 9D shows the start / end line 6-2 in the second course.
[0034]
Thereafter, region division is performed. FIG. 10A shows a state after the area division in this example, and Roman numerals in the figure indicate course attributes given to the area.
[0035]
As shown in FIG. 10A, the laser data plane is divided into a plurality of areas by a plurality of area dividing lines as a result of the area division. Then, as shown in FIG. Each flight course data 1 is overlaid on top of each other, and only the data in the area where the course attributes match is selected as the adopted data. FIG. 10B shows a state where the second flight course data 1-2 is superimposed on the area division data, and FIG. 10C shows the area attribute “II” from the flight course data 1-2 of the second course. Only the divided area 3-3 that is "" is selected as adopted data.
[0036]
FIG. 11 and below show an embodiment in which weighting is given to each flight course data 1 for the processing object shown in FIG. In this embodiment, weighting is given to the first to third flight course data 1-1 to 1-3, and the weighted course data is used when the center point sequence 2 and the course start / end line 6 are extracted. Is preferentially adopted. FIG. 11A shows unweighted flight course data 1, that is, the center point sequences 2-4 and 2-5 of the fourth and fifth flight course data 1-4 and 1-5 are weighted flight course data. 1, that is, it is not defined after crossing the central point sequence 2-1 to 2-3 of the first to third flight course data 1, and FIG. 11 (b) is accompanied by the fourth and fifth flights. The course start lines 6-5 and 6-6 of the course data 1 are not defined.
[0037]
Thus, after the weighted flight course data 1 is prioritized and the center point sequence 2 and the course start / end line 6 are obtained, as shown in FIG. 10, the region division is performed as shown in FIG. As is clear from comparison with FIG. 10 (a), the course attributes are given centering on the weighted course, and thereafter, each flight course data 1 is represented by area division data. Clip and finish the process.
[0038]
【The invention's effect】
As is apparent from the above description, according to the present invention, data uniformity can be ensured, and versatility can be enhanced by eliminating the restriction due to the flight course at the time of laser data acquisition.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a flowchart illustrating the present invention.
FIG. 2 is a diagram showing flight course data to be processed.
FIG. 3 is a diagram illustrating an extraction step of a center point sequence.
FIG. 4 is an explanatory diagram showing a state where a center point sequence extraction and course start / end line extraction step is completed;
FIG. 5 is an explanatory diagram showing area division.
FIG. 6 is an explanatory diagram from the end of region division to the end of edge match processing.
7 is a diagram showing a modification of FIG.
FIG. 8 is a diagram illustrating another application example of the present invention.
FIG. 9 is an explanatory diagram showing a center point sequence extraction and course start / end line extraction step completion state for the processing target of FIG. 8;
FIG. 10 is an explanatory diagram from the end of region division to the end of edge match processing;
FIG. 11 is a diagram showing another embodiment of the present invention.
FIG. 12 is a diagram illustrating an output state by edge match processing.
FIG. 13 is a diagram showing a conventional example.
[Explanation of symbols]
1 Flight course data 2 Center in width direction 3 Divided area 4 Laser scanning line

Claims (7)

所定飛行コース上を飛行する飛行体上から地上に向けて飛行方向に対して直交方向にレーザを首振り掃射する航空機レーザスキャナにより取得した複数の飛行コースデータが同一領域から取得したオーバラップ領域データを含む場合において、前記複数のオーバラップ領域データのいずれかを選択して重複領域におけるレーザデータとして使用するレーザデータのエッジマッチ方法であって、
プログラムされたコンピュータシステムが、前記重複領域内における任意の着目点のレーザデータとして、前記着目点から各飛行コースの連続曲線あるいは直線として定義される幅方向中心までの距離を基準として、該距離が最小な幅方向中心が属する飛行コースのオーバラップ領域データを選択する処理をするレーザデータのエッジマッチ方法。
Overlap area data acquired from the same area by multiple flight course data acquired by an aircraft laser scanner that swings the laser in a direction orthogonal to the flight direction from the flying object on the predetermined flight course toward the ground Including an edge matching method of laser data to be used as laser data in an overlapping region by selecting any of the plurality of overlapping region data,
The programmed computer system uses the distance from the target point to the center in the width direction defined as a continuous curve or straight line of each flight course as the laser data of an arbitrary target point in the overlap region. An edge matching method for laser data, in which an overlap region data of a flight course to which a minimum center in the width direction belongs is selected.
所定飛行コース上を飛行する飛行体上から地上に向けて飛行方向に対して直交方向にレーザを首振り掃射する航空機レーザスキャナにより取得した複数の飛行コースデータが同一領域から取得したオーバラップ領域データを含む場合において、前記複数のオーバラップ領域データのいずれかを選択して重複領域におけるレーザデータとして使用するレーザデータのエッジマッチ方法であって、
プログラムされたコンピュータシステムが、
前記各飛行コースについて連続曲線あるいは直線として定義される幅方向中心を求めた後、
前記重複領域を、該重複領域内の全点について、任意の着目点が最も近い幅方向中心が属する飛行コースデータのコース属性を付与しながら領域分割し、
前記領域分割された領域に付与されたコース属性に一致する飛行コースデータのオーバラップ領域データを当該分割領域のレーザデータとして選択する処理をするレーザデータのエッジマッチ方法。
Overlap area data acquired from the same area by multiple flight course data acquired by an aircraft laser scanner that swings the laser in a direction orthogonal to the flight direction from the flying object on the predetermined flight course toward the ground Including an edge matching method of laser data to be used as laser data in an overlapping region by selecting any of the plurality of overlapping region data,
A programmed computer system
After obtaining the width direction center defined as a continuous curve or a straight line for each flight course,
The overlapping region is divided into regions while giving course attributes of flight course data to which the center in the width direction to which an arbitrary target point is closest belongs for all points in the overlapping region,
An edge matching method for laser data, wherein processing is performed for selecting overlapping area data of flight course data matching a course attribute assigned to the divided area as laser data of the divided area.
前記重複領域を含む複数の飛行コースには領域分割操作時の優先順位を決定する重み付けが与えられる請求項2記載のレーザデータのエッジマッチ方法。The laser data edge matching method according to claim 2, wherein the plurality of flight courses including the overlapping area are given weights for determining priority in the area dividing operation. 所定飛行コース上を飛行する飛行体上から地上に向けて飛行方向に対して直交方向にレーザを首振り掃射する航空機レーザスキャナにより取得した複数の飛行コースデータが同一領域から取得したオーバラップ領域データを含む場合において、前記複数のオーバラップ領域データのいずれかを選択して重複領域におけるレーザデータとして使用するレーザデータのエッジマッチ方法であって、
プログラムされたコンピュータシステムが、
前記各飛行コースについて連続曲線あるいは直線として定義される幅方向中心を求めた後、
飛行コースデータに対して前記幅方向中心を中心として該幅方向中心から領域を所定割合ずつ幅方向両側に拡幅する拡幅操作を隣接する他の飛行コースにおける拡幅領域に干渉するまで繰り返し行って、各々の拡幅操作対象領域に各々の幅方向中心が属する飛行コースデータのコース属性を与えて前記重複領域を領域分割し、
前記領域分割された領域に付与されたコース属性に一致する飛行コースデータのオーバラップ領域データを当該分割領域のレーザデータとして選択する処理をするレーザデータのエッジマッチ方法。
Overlap area data acquired from the same area by multiple flight course data acquired by an aircraft laser scanner that swings the laser in a direction orthogonal to the flight direction from the flying object on the predetermined flight course toward the ground Including an edge matching method of laser data to be used as laser data in an overlapping region by selecting any of the plurality of overlapping region data,
A programmed computer system
After obtaining the width direction center defined as a continuous curve or a straight line for each flight course,
By repeating to interfere with widening area in the other flight course adjacent the widening operation for widening the width direction on both sides by a predetermined ratio a region from the width direction center around the widthwise center for each flight course data, Giving the course attribute of the flight course data to which each center in the width direction belongs to each widening operation target region, and dividing the overlapping region into regions,
An edge matching method for laser data, wherein processing is performed for selecting overlapping area data of flight course data matching a course attribute assigned to the divided area as laser data of the divided area.
前記領域分割に際し、拡幅割合を異ならせて飛行コースデータの重み付けを行う請求項4記載のレーザデータのエッジマッチ方法。5. The laser data edge matching method according to claim 4, wherein weighting of the flight course data is performed by varying the widening ratio in the area division. 前記飛行コースの幅方向中心は、飛行コースのレーザデータをデータ取得順に追尾し、各レーザデータに付加されたレーザスキャン方向を示すフラグデータから抽出された各追尾方向線上の2点のフラグ変化点の地上位置平面上での中心点を演算して、該中心点を飛行方向線に配列して得られる中心点列として求められる請求項1ないし5のいずれかに記載のレーザデータのエッジマッチ方法。The center of the flight course in the width direction is the tracking of the flight course laser data in the order of data acquisition, and two flag change points on each tracking direction line extracted from the flag data indicating the laser scan direction added to each laser data. 6. An edge matching method for laser data according to claim 1 , wherein a center point on the ground position plane is calculated and obtained as a center point sequence obtained by arranging the center points in a flight direction line. . 前記重複領域にはメッシュが設定され、前記オーバラップ領域データの選択がメッシュ内のセル単位に行われる請求項1ないし6のいずれかに記載のレーザデータのエッジマッチ方法。7. The laser data edge matching method according to claim 1, wherein a mesh is set in the overlap region, and the overlap region data is selected in units of cells in the mesh.
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