JP2003288593A - Method, apparatus, and program for urban area extraction processing, and recording medium for the program - Google Patents
Method, apparatus, and program for urban area extraction processing, and recording medium for the programInfo
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は，衛星写真画像や航
空写真画像などの上空から撮影された画像の中から，そ
のテクスチャ情報にもとづき市街地領域を自動的に抽出
する市街地領域抽出処理方法，市街地領域抽出処理装
置，市街地領域抽出処理プログラムおよびそのプログラ
ムの記録媒体に関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an urban area area extraction processing method for automatically extracting an urban area area from an image taken from the sky such as a satellite image image or an aerial image image based on the texture information, The present invention relates to an area extraction processing device, an urban area extraction processing program, and a recording medium of the program.
【０００２】[0002]
【従来の技術】従来の市街地領域抽出技術では，特定の
色や輝度条件を満たす閉領域に着目し，その閉領域の形
状があらかじめ規定しておいたものに近い場合に，該閉
領域を建造物領域であるとし，このような手法で抽出さ
れた建造物を統合して市街地であると認識していた。2. Description of the Related Art In the conventional urban area extraction technology, attention is paid to a closed area satisfying a specific color or brightness condition, and when the shape of the closed area is close to that defined in advance, the closed area is constructed. It was assumed that it was a building area, and the buildings extracted by such a method were integrated and recognized as an urban area.
【０００３】[0003]
【発明が解決しようとする課題】しかし，この種の従来
の方法は，画像がモノクロまたはグレースケールで色情
報がない場合や，建造物の一部が木や別の建造物で隠れ
ていて閉領域形状を取らない場合や，画像の解像度が低
いために各建造物が十分な大きさを持たず閉領域の形状
が崩れているような場合などに，安定して市街地領域抽
出を行うことができないという問題があった。However, the conventional method of this type is closed when the image is monochrome or grayscale and has no color information, or when a part of the building is hidden by a tree or another building. Stable urban area extraction can be performed when the area shape is not taken, or when each building does not have a sufficient size due to the low image resolution and the shape of the closed area is collapsed. There was a problem that I could not.
【０００４】本発明は，市街地領域でのテクスチャ特
徴，すなわち市街地領域ではエッジのパワーが強く，か
つエッジ接線方向が直交している傾向が強いという特徴
に着目することにより，上記従来の技術では問題となる
ような場合でも，安定して市街地領域抽出を行うことが
できるようにすることを目的とする。The present invention focuses on the texture feature in the urban area, that is, the feature that the edge power is strong and the edge tangential directions are orthogonal to each other in the urban area. Even in such a case, the objective is to enable stable extraction of urban areas.
【０００５】[0005]
【課題を解決するための手段】本発明は，前記課題を解
決するめ，市街地領域ではエッジ接線のエッジパワーが
強く，かつ接線方向が直交する傾向が強いという特徴か
ら，この傾向を定量的に表す特徴量にもとづき市街地領
域判定を行うものであり，実現手段として以下の方法を
用いることを特徴とする。
１．市街地領域抽出対象の画像について各画素を中心と
する任意サイズのブロックを設定し，各画素において横
方向および縦方向のエッジ差分計算を行い，得られたエ
ッジ差分値にもとづきエッジ接線の角度パラメータと距
離パラメータとを算出する。
２．算出されたエッジ接線パラメータに対してハフ（Ｈ
ｏｕｇｈ）変換を行い，角度パラメータと距離パラメー
タとを２つの軸とする２次元の投票空間に各エッジ接線
パラメータを投票する。
３．得られた投票空間から適当な特徴量を求め，これに
もとづきブロックの代表点が市街地であるか否かを判定
する。In order to solve the above-mentioned problems, the present invention quantitatively expresses this tendency in the urban area by the characteristics that the edge power of the edge tangent line is strong and the tangential direction is orthogonal. The city area is determined based on the feature amount, and the following method is used as a realization means. 1. An arbitrary size block centered on each pixel is set for the image of the urban area extraction target, horizontal and vertical edge difference calculations are performed for each pixel, and the angle parameter of the edge tangent is calculated based on the obtained edge difference value. And a distance parameter. 2. Huff (H
and each edge tangent parameter is voted in a two-dimensional voting space having an angle parameter and a distance parameter as two axes. 3. An appropriate feature amount is obtained from the obtained voting space, and based on this, it is determined whether the representative point of the block is the urban area.
【０００６】本方法は，特に工場等の大きな建造物の抽
出に有効であり，ブロックサイズは建造物が十分に入る
程度の大きさにすると良い結果となる。以上により，市
街地領域のテクスチャ特徴にもとづく安定した領域抽出
が可能となる。The present method is particularly effective for extracting a large building such as a factory, and the block size gives good results when the building is large enough to enter the building. As described above, stable area extraction based on the texture features of urban areas becomes possible.
【０００７】[0007]
【発明の実施の形態】本発明の実施の形態を，図を用い
て詳細に説明する。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
【０００８】図１に，本実施の形態による市街地領域抽
出処理装置の構成例を示す。図中，１はＣＰＵおよびメ
モリなどからなる市街地領域抽出処理装置，１０は衛星
写真画像や航空写真画像などの地表を撮影した画像を記
憶する入力画像記憶部，１１は着目画素を中心として所
定の大きさのブロックを取得するブロック取得処理部，
１２はブロック内の各点におけるエッジ接線のパラメー
タを求めるエッジ接線パラメータ算出処理部，１３は得
られたエッジ接線パラメータをＨｏｕｇｈ変換して２次
元の投票空間に投票するＨｏｕｇｈ変換処理部，１４は
作成される投票空間用の投票空間メモリ，１５は投票空
間にもとづいて市街地であるか否かを判定する市街地判
定処理部，１６は判定結果の市街地領域情報である。FIG. 1 shows an example of the construction of an urban area extraction processing apparatus according to this embodiment. In the figure, 1 is an urban area extraction processing device including a CPU and a memory, 10 is an input image storage unit that stores an image of the ground surface such as satellite photographic images and aerial photographic images, and 11 is a predetermined pixel centered on a pixel of interest. A block acquisition processing unit that acquires a block of a size,
Reference numeral 12 is an edge tangent parameter calculation processing unit for obtaining a parameter of an edge tangent line at each point in the block, 13 is a Hough conversion processing unit for Hough transforming the obtained edge tangent parameter and voting in a two-dimensional voting space, and 14 is created. A voting space memory for voting space, 15 is an urban area determination processing unit that determines whether or not an urban area is based on the voting space, and 16 is urban area information of the determination result.
【０００９】図２に，図１に示す市街地領域抽出処理装
置１の処理の流れを示す。ブロック取得処理２１は，ブ
ロック取得処理部１１が行う処理であり，ここでは，入
力画像記憶部１０に記憶されている衛星写真画像や航空
写真画像などの地表を撮影した入力画像２０について，
着目画素を中心として一定サイズのブロックを取得す
る。ブロックの形は正方形，円形など任意であるが，本
実施の形態では，円形のブロックを取得するものとす
る。これはその後に行われるエッジ接線パラメータのＨ
ｏｕｇｈ変換に都合が良いからである。FIG. 2 shows a processing flow of the urban area extraction processing apparatus 1 shown in FIG. The block acquisition processing 21 is processing performed by the block acquisition processing unit 11, and here, regarding the input image 20 obtained by photographing the ground surface such as the satellite photograph image and the aerial photograph image stored in the input image storage unit 10,
A block of a certain size centered on the pixel of interest is acquired. The shape of the block is arbitrary, such as a square or a circle, but in the present embodiment, a circular block is acquired. This is done after the edge tangent parameter H
This is because it is convenient for the ough conversion.
【００１０】円形ブロックの例を，図３に示す。円形ブ
ロック３０のサイズは，建造物が十分に入る程度の大き
さが好ましく，画像の解像度等によって異なるが，例え
ば数十画素〜百数十画素というようなサイズである。An example of a circular block is shown in FIG. The size of the circular block 30 is preferably a size that a building can sufficiently enter, and varies depending on the image resolution and the like, but is, for example, several tens to one hundred and several tens of pixels.
【００１１】エッジ接線パラメータ計算処理２２は，ブ
ロック内の各点におけるエッジ接線を求める処理であ
る。ここでは，図１のエッジ接線パラメータ算出処理部
１２が行う処理として，まず画像に横方向および縦方向
の差分計算を施してエッジベクトルを取得し，取得した
エッジベクトルにもとづきエッジ接線パラメータを求め
る手法を説明する。差分計算を行う前に，前処理として
ガウシアンフィルタなどでぼかし処理を施すことによ
り，ノイズの影響を小さくすることができる。The edge tangent line parameter calculation process 22 is a process for obtaining an edge tangent line at each point in the block. Here, as the processing performed by the edge tangent parameter calculation processing unit 12 in FIG. 1, a method of first performing a difference calculation in the horizontal direction and the vertical direction on an image to acquire an edge vector, and obtaining an edge tangent parameter based on the acquired edge vector Will be explained. The effect of noise can be reduced by performing blurring processing with a Gaussian filter or the like before performing the difference calculation.
【００１２】図４は，エッジベクトルの算出方法を説明
する図である。横方向の差分計算は，着目画素の左右の
画素値を減算することにより，また縦方向の差分計算
は，上下の画素値を減算することにより行う。以下，横
方向をＸ方向，縦方向をＹ方向と表すこととする。FIG. 4 is a diagram for explaining a method of calculating an edge vector. The difference calculation in the horizontal direction is performed by subtracting the pixel values on the left and right of the pixel of interest, and the difference calculation in the vertical direction is performed by subtracting the pixel values above and below. Hereinafter, the horizontal direction will be referred to as the X direction and the vertical direction will be referred to as the Y direction.
【００１３】図４（ａ）に示した例では，画素Ｃ（点
Ｃ）における横方向の差分値をＣX ，縦方向の差分値を
ＣY として，エッジベクトルＣ（ＣX ，ＣY ）は，隣接
画素Ａ，Ｂ，Ｄ，Ｅの画素値から，
ＣX ＝（Ｄ−Ｂ）／２
ＣY ＝（Ｅ−Ａ）／２
と計算される。In the example shown in FIG. 4A, the edge vector C (C X , C Y ) is defined by assuming that the horizontal difference value at the pixel C (point C) is C X and the vertical difference value is C Y. Is calculated as C X = (D−B) / 2 C Y = (E−A) / 2 from the pixel values of the adjacent pixels A, B, D and E.
【００１４】また，画像の端にある画素については，上
下左右の隣接画素が存在しない場合もある。この場合に
は，隣接画素と着目画素自身との差分を計算して，エッ
ジベクトルの成分とする。このような例を図４（ｂ）に
示す。画素Ｇ（点Ｇ）におけるエッジベクトルＧ
（ＧX ，ＧY ）は，隣接画素Ｆ，Ｈ，Ｉの画素値から，
ＧX ＝Ｈ−Ｇ
ＧY ＝（Ｉ−Ｆ）／２
と計算される。Further, with respect to the pixels at the edges of the image, there are cases where there are no adjacent upper, lower, left and right pixels. In this case, the difference between the adjacent pixel and the pixel of interest itself is calculated and used as the edge vector component. Such an example is shown in FIG. Edge vector G at pixel G (point G)
(G X , G Y ) is calculated as G X = H−G G Y = (I−F) / 2 from the pixel values of the adjacent pixels F, H, and I.
【００１５】図５に，エッジベクトル情報の例を示す。
図５（ａ）は原画像の画素値，（ｂ）はエッジベクトル
成分の値を示している。FIG. 5 shows an example of edge vector information.
5A shows the pixel value of the original image, and FIG. 5B shows the value of the edge vector component.
【００１６】次に，得られたエッジベクトルからエッジ
接線パラメータを計算する。ここでブロックの中心を原
点とおき，原点から接線までの距離ｒと，接線の法線ベ
クトルがＸ方向となす角度θを求めるべきエッジ接線パ
ラメータとする。Next, the edge tangent parameter is calculated from the obtained edge vector. Here, the center of the block is the origin, and the distance r from the origin to the tangent and the angle θ formed by the tangent normal vector with the X direction are the edge tangent parameters to be obtained.
【００１７】図６は，エッジ接線パラメータの例を説明
する図である。図６から明らかなように，点Ｐにおける
エッジベクトル成分ＰX とＰY とから，点Ｐにおけるエ
ッジ接線のパラメータθP とｒP は簡単に計算される。FIG. 6 is a diagram for explaining an example of edge tangent parameters. As apparent from FIG. 6, the edge tangent line parameters θ P and r P at the point P are easily calculated from the edge vector components P X and P Y at the point P.
【００１８】Ｈｏｕｇｈ変換処理２３は，算出されたエ
ッジ接線パラメータに対してＨｏｕｇｈ変換を行い，２
次元の投票空間２４に投票していく処理であり，図１の
Ｈｏｕｇｈ変換処理部１３が行う。図７は，その投票処
理の例を説明する図である。図７で示した点Ｐでのエッ
ジ接線パラメータθP とｒP は，投票空間内の座標（θ
P ，ｒP ）に投票される。The Hough transform processing 23 performs Hough transform on the calculated edge tangent parameter, and 2
This is a process of voting in the dimensional voting space 24, which is performed by the Hough conversion processing unit 13 in FIG. FIG. 7 is a diagram illustrating an example of the voting process. The edge tangent parameters θ P and r P at the point P shown in FIG. 7 are the coordinates (θ
P , r P ).
【００１９】投票される値は，＋１の場合もあるが，本
実施の形態ではエッジパワー値そのもの，すなわち（Ｐ
X 2 ＋ＰY 2 ）の平方根を投票値とする。この方法によ
り，市街地領域に多く存在するパワーが強いエッジのパ
ラメータが，より強調されることになる。The voted value may be +1 in this case, but in the present embodiment, the edge power value itself, that is, (P
The voting value is the square root of ( X 2 + P Y 2 ). By this method, the parameters of the edge with strong power, which are often present in the urban area, are more emphasized.
【００２０】また，ノイズの悪影響の抑制等を目的とし
て，エッジパワーが一定値以下の場合には投票処理を行
わないとか，またはエッジパワーに何らかの重みをつけ
て投票値とするなどの方法も有効である。Further, for the purpose of suppressing the adverse effect of noise, it is also effective to perform no voting process when the edge power is a certain value or less, or to give some weight to the edge power to make the voting value. Is.
【００２１】投票空間２４は，Ｈｏｕｇｈ変換処理２３
をブロック内の全画素について行った結果，得られる投
票空間である。図８にその例を示す。図８（ａ）は原画
像，図８（ｂ）は投票空間の例を示している。図８
（ａ）に示す例では，直径５０画素の円形ブロック内の
全画素に対して投票を行っている。図８（ｂ）の投票空
間では，得票値の大小を濃度を変えて示している。投票
空間の横軸は，角度パラメータθの軸（範囲０〜３６０
°），縦軸は距離パラメータｒの軸（範囲０〜２５）で
ある。画像内の直線が投票空間内では得票値の高い点と
して変換されていることが分かる。The voting space 24 is the Hough conversion processing 23.
This is the voting space obtained as a result of performing for all pixels in the block. FIG. 8 shows an example thereof. FIG. 8A shows an original image, and FIG. 8B shows an example of a voting space. Figure 8
In the example shown in (a), voting is performed on all pixels in a circular block having a diameter of 50 pixels. In the voting space of FIG. 8B, the size of the vote value is shown by changing the density. The horizontal axis of the voting space is the axis of the angle parameter θ (range 0 to 360).
°), and the vertical axis is the axis of the distance parameter r (range 0 to 25). It can be seen that the straight line in the image is converted into a point with a high vote value in the voting space.
【００２２】ブロック内処理終了判定２５は，ブロック
内の全画素についてエッジ接線パラメータ計算処理２
２，Ｈｏｕｇｈ変換処理２３が終了したか否かを判定す
る処理である。未処理画素が存在する場合，再びエッジ
接線パラメータ計算処理２２へ戻り，未処理画素の処理
を行う。The in-block processing end determination 25 is an edge tangent parameter calculation processing 2 for all pixels in the block.
2, it is a process of determining whether or not the Hough conversion process 23 is completed. If there is an unprocessed pixel, the process returns to the edge tangent line parameter calculation process 22 again to process the unprocessed pixel.
【００２３】市街地判定処理２６は，投票空間メモリ１
４内の投票空間２４の情報にもとづき，ブロックの代表
点が市街地であるかどうかを判定する処理であり，図１
の市街地判定処理部１５が行う。ブロックの代表点とし
て，ブロックの中心画素，ブロック中心付近の画素，ブ
ロックを構成する全画素，ブロック内の一定値以上のエ
ッジパワーを持つ画素などが考えられる。本実施の形態
では，２次元の投票空間をそのまま用いず，Ｘ軸方向
（角度パラメータ軸方向）に射影をとり，１次元に縮退
させたヒストグラム（以下，角度ヒストグラムと呼称す
る）を用いる方法を説明する。The urban area determination process 26 is performed by the voting space memory 1
This is a process for determining whether or not the representative point of the block is the urban area based on the information of the voting space 24 in FIG.
The urban area determination processing unit 15 of FIG. As a representative point of the block, a center pixel of the block, a pixel near the center of the block, all pixels forming the block, and pixels having an edge power of a certain value or more in the block are considered. In the present embodiment, a method is used in which a two-dimensional voting space is not used as it is, but a projection is taken in the X-axis direction (angle parameter axis direction) and a one-dimensionally degenerated histogram (hereinafter referred to as an angle histogram) is used. explain.
【００２４】図９に，図８（ｂ）に示す投票空間から作
成した角度ヒストグラムを示す。角度ヒストグラムの最
大値，最小値，平均値，分散値などの統計量から市街地
を求める方法もあるが，ここでは（１）最大値／最小
値，（２）エッジ接線直交性にもとづく判定処理につい
て説明する。FIG. 9 shows an angle histogram created from the voting space shown in FIG. 8 (b). There is also a method to obtain the city area from statistics such as the maximum value, minimum value, average value, and variance value of the angle histogram, but here, the judgment processing based on (1) maximum value / minimum value, (2) edge tangent orthogonality explain.
【００２５】（１）最大値／最小値
角度ヒストグラムの最大値と最小値を求め，最大値を最
小値で除算して比率を計算する。この値が一定値以上で
ある場合，ブロックの代表点を市街地と判定する。接線
パラメータ計算時の原点をブロックの中心に設定してい
るため，見た目の傾きが同じ直線でもブロック中心に対
して反対側に位置するとき，その角度パラメータθは１
８０°の差を持つこととなる。そこで角度ヒストグラム
の１８０〜３６０°部分を０〜１８０°部分に加算し，
角度ヒストグラムの範囲を０〜１８０°とすることで，
同一の傾きを持つ直線は同一の角度パラメータを持つよ
うに補正する方法も考えられる。(1) Maximum value / minimum value The maximum value and the minimum value of the angle histogram are obtained, and the maximum value is divided by the minimum value to calculate the ratio. If this value is greater than a certain value, the block's representative point is determined to be an urban area. Since the origin of tangent parameter calculation is set to the center of the block, the angle parameter θ is 1
There will be a difference of 80 °. So add the 180-360 ° part of the angle histogram to the 0-180 ° part,
By setting the range of the angle histogram to 0 to 180 degrees,
A method of correcting straight lines having the same inclination so as to have the same angle parameter may be considered.
【００２６】ランダムノイズのようにエッジ方向がばら
ばらである画像の場合，最大値／最小値は小さな値であ
り，この値が大きな値となるのはブロック内に強いエッ
ジパワーを持つ直線が存在するなどの場合である。In the case of an image in which the edge directions are different like random noise, the maximum value / minimum value is a small value, and the large value is a straight line having a strong edge power in the block. And so on.
【００２７】（２）エッジ接線直交性
ブロック内に直交する直線が存在する場合，角度ヒスト
グラムには，９０°の間隔を持つ２つのピークが発生す
る。９０°間隔の２つのピークがあるか否かは，次の方
法により判定することができる。(2) Edge tangent orthogonality If there are orthogonal straight lines in the block, two peaks having an interval of 90 ° occur in the angle histogram. Whether or not there are two peaks at 90 ° intervals can be determined by the following method.
【００２８】図１０に，その判定方法の説明図を示す。
図１０に示すヒストグラムは，上記（１）において説明
したように１８０〜３６０°部分を０〜１８０°部分に
重ねて角度ヒストグラムの角度範囲を０〜１８０゜とし
たものである。はじめにこのヒストグラムにおいて最大
値を取る角度θ1 を求める。次に，θ1 から９０°の差
を持つ角度θ2 を中心として任意の幅を持つ第２ピーク
探索領域ＳA を設定し，その領域内での最大値（第２ピ
ーク値）を求める。図１０の例では，θ2 を中心として
±１０°の幅を第２ピーク探索領域ＳA の範囲と設定し
た。FIG. 10 shows an explanatory diagram of the determination method.
In the histogram shown in FIG. 10, as described in (1) above, the angle range of the angle histogram is set to 0 to 180 ° by overlapping the 180 to 360 ° portion on the 0 to 180 ° portion. First , the angle θ 1 that takes the maximum value in this histogram is obtained. Next, a second peak search area S A having an arbitrary width around the angle θ 2 having a difference of 90 ° from θ 1 is set, and the maximum value (second peak value) in that area is obtained. In the example of FIG. 10, a width of ± 10 ° around θ 2 is set as the range of the second peak search area S A.
【００２９】第２ピーク値を求めた後，この値をヒスト
グラムの最小値で除算し，その比率が一定値以上の場
合，該ブロックの代表点を市街地領域であると判定す
る。第２ピーク値と最小値との比率以外にも，第２ピー
ク値そのものの値，第２ピーク値と最小値との差分など
を判定尺度としたり，最大値そのものの値も判定尺度に
加えることも考えられる。After obtaining the second peak value, this value is divided by the minimum value of the histogram, and if the ratio is equal to or greater than a certain value, it is determined that the representative point of the block is the urban area. In addition to the ratio between the second peak value and the minimum value, the value of the second peak value itself, the difference between the second peak value and the minimum value, or the like may be used as the judgment scale, or the value of the maximum value itself may be added to the judgment scale. Can also be considered.
【００３０】また，範囲を０〜１８０°とした角度ヒス
トグラムの，さらに９０〜１８０°部分を０〜９０°部
分に重ね，角度範囲を０〜９０°としたヒストグラムを
作成し，該ヒストグラムの最大値と最小値の比率を判定
尺度とすることも考えられる。Further, an angle histogram having a range of 0 to 180 ° is further overlapped with a 90 to 180 ° portion on a 0 to 90 ° portion to create a histogram having an angle range of 0 to 90 °. It is also possible to use the ratio of the value and the minimum value as the judgment scale.
【００３１】ここでは，角度ヒストグラムにもとづき市
街地を判定する方法を説明したが，２次元の投票空間を
そのまま使用して，適当な特徴量を算出する方法も考え
られる。Although the method of determining the city area based on the angle histogram has been described here, a method of calculating an appropriate feature amount by using the two-dimensional voting space as it is may be considered.
【００３２】終了判定処理２７は，全画素について市街
地判定処理２６が行われたか否かを判定する処理であ
る。まだ未処理である画素が存在する場合，ブロック取
得処理２１に再度戻り，未処理画素について同様に処理
を行う。The end determination process 27 is a process of determining whether or not the urban area determination process 26 has been performed for all pixels. If there are still unprocessed pixels, the process returns to the block acquisition processing 21 again, and the same processing is performed on the unprocessed pixels.
【００３３】以上の処理を全画素について行うことによ
り，画素ごとに市街地であるか否かのビットマップまた
はラベルが付された市街地領域情報１６が求められる。By performing the above processing for all the pixels, the urban area information 16 with a bit map or a label indicating whether each pixel is an urban area is obtained.
【００３４】以上の市街地領域抽出処理装置１が行う処
理は，コンピュータとソフトウェアプログラムとによっ
て実現することができ，そのプログラムは，コンピュー
タが読み取り可能な可搬媒体メモリ，半導体メモリ，ハ
ードディスク等の適当な記録媒体に格納して，そこから
読み出すことによりコンピュータに実行させることがで
きる。また，そのプログラムは通信回線を経由して他の
コンピュータからダウンロードすることができ，それを
インストールして実行させることもできる。The above-described processing performed by the urban area extraction processing apparatus 1 can be realized by a computer and a software program, and the program is a computer-readable portable medium memory, a semiconductor memory, a hard disk, or the like. It can be executed by a computer by storing it in a recording medium and reading it from there. Further, the program can be downloaded from another computer via a communication line, and can be installed and executed.
【００３５】[0035]
【発明の効果】以上説明したように，本発明は，市街地
領域でのテクスチャ特徴，すなわち市街地領域ではエッ
ジのパワーが強く，かつエッジ接線方向が直交している
傾向が強いという特徴に着目した市街地領域抽出を行
う。このため，安定した閉領域抽出が困難なために従来
手法では問題となるような場合でも，安定して市街地領
域抽出を行うことができる。As described above, the present invention focuses on the texture feature in the urban area, that is, the feature that the edge power is strong and the edge tangential directions are orthogonal in the urban area. Region extraction is performed. Therefore, even if the conventional method is problematic because stable closed area extraction is difficult, stable urban area extraction can be performed.
【図１】本実施の形態による市街地領域抽出処理装置の
構成例を示す図である。FIG. 1 is a diagram showing a configuration example of an urban area extraction processing device according to the present embodiment.
【図２】市街地領域抽出処理装置の処理の流れを示す図
である。FIG. 2 is a diagram showing a processing flow of an urban area extraction processing device.
【図３】円形ブロックの例を示す図である。FIG. 3 is a diagram showing an example of a circular block.
【図４】エッジベクトルの算出方法を説明する図であ
る。FIG. 4 is a diagram illustrating a method of calculating an edge vector.
【図５】エッジベクトル情報の例を示す図である。FIG. 5 is a diagram showing an example of edge vector information.
【図６】エッジ接線パラメータの例を説明する図であ
る。FIG. 6 is a diagram illustrating an example of edge tangent line parameters.
【図７】投票処理の例を説明する図である。FIG. 7 is a diagram illustrating an example of voting processing.
【図８】投票空間の例を示す図である。FIG. 8 is a diagram showing an example of a voting space.
【図９】角度ヒストグラムの例を示す図である。FIG. 9 is a diagram showing an example of an angle histogram.
【図１０】第２ピーク探索処理を説明する図である。FIG. 10 is a diagram illustrating a second peak search process.
１ 市街地領域抽出処理装置 １０ 入力画像記憶部 １１ ブロック取得処理部 １２ エッジ接線パラメータ算出処理部 １３ Ｈｏｕｇｈ変換処理部 １４ 投票空間メモリ １５ 市街地判定処理部 １６ 市街地領域情報 1 Urban area extraction processing device 10 Input image storage 11 Block acquisition processing unit 12 Edge tangent parameter calculation processing unit 13 Hough conversion processing unit 14 voting space memory 15 Urban judgment processing section 16 city area information
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 伊藤 直己 東京都千代田区大手町二丁目３番１号 日 本電信電話株式会社内 (72)発明者 塩 昭夫 東京都千代田区大手町二丁目３番１号 日 本電信電話株式会社内 Ｆターム(参考） 5L096 AA06 BA18 FA06 FA24 FA35 FA46 FA67 GA04 GA07 JA11 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continued front page (72) Inventor Naoki Ito 2-3-1, Otemachi, Chiyoda-ku, Tokyo Inside Telegraph and Telephone Corporation (72) Inventor Akio Shio 2-3-1, Otemachi, Chiyoda-ku, Tokyo Inside Telegraph and Telephone Corporation F-term (reference) 5L096 AA06 BA18 FA06 FA24 FA35 FA46 FA67 GA04 GA07 JA11
Claims (6)
ータにより市街地領域を自動的に抽出する方法であっ
て，画像各点を中心とした局所領域のブロックを設定す
る過程と，前記ブロック内の各点においてエッジ接線を
それぞれ算出する過程と，算出されたエッジ接線の角度
パラメータと距離パラメータに対してハフ変換を行い，
該２つのパラメータを２軸とする２次元の投票空間を作
成する過程と，得られた投票空間にもとづき該ブロック
の代表点が市街地であるか否かを判定する過程とを有す
ることを特徴とする市街地領域抽出処理方法。1. A method of automatically extracting an urban area from a photographed image of a ground surface by a computer, comprising the steps of setting a block of a local area centered on each point of the image, and The process of calculating the edge tangent at each point, and the Hough transform for the calculated angle and distance parameters of the edge tangent,
The method has a step of creating a two-dimensional voting space having the two parameters as two axes and a step of determining whether or not the representative point of the block is an urban area based on the obtained voting space. Urban area extraction processing method.
法において，前記エッジ接線パラメータに対してハフ変
換を行う際にエッジパワー値を投票値とすることを特徴
とする市街地領域抽出処理方法。2. The urban area extraction processing method according to claim 1, wherein an edge power value is used as a voting value when the Hough transform is performed on the edge tangent parameter.
領域抽出処理方法において，前記ブロックの代表点が市
街地であるか否かを判定する過程では，前記２次元の投
票空間について角度パラメータ軸方向に射影をとり１次
元のヒストグラムに縮退させ，該ヒストグラムにもとづ
き該ブロックの代表点が市街地であるか否を判定するこ
とを特徴とする市街地領域抽出処理方法。3. The city area extraction processing method according to claim 1 or 2, wherein in the process of determining whether the representative point of the block is the city area, the angle parameter axis is set for the two-dimensional voting space. A method for extracting a city area region, which comprises projecting in a direction to degenerate into a one-dimensional histogram, and judging whether or not a representative point of the block is an city area based on the histogram.
ータにより市街地領域を自動的に抽出する装置であっ
て，画像各点を中心とした局所領域のブロックを設定す
る手段と，前記ブロック内の各点においてエッジ接線を
それぞれ算出する手段と，算出されたエッジ接線の角度
パラメータと距離パラメータに対してハフ変換を行い，
該２つのパラメータを２軸とする２次元の投票空間を作
成する手段と，得られた投票空間にもとづき該ブロック
の代表点が市街地であるか否かを判定する手段とを備え
ることを特徴とする市街地領域抽出処理装置。4. An apparatus for automatically extracting a city area area from a photographed image of a ground surface by a computer, a means for setting a block of a local area centering on each point of the image, and a means for setting the block in the block. A means for calculating the edge tangent at each point, and a Hough transform for the calculated angle and distance parameters of the edge tangent,
A means for creating a two-dimensional voting space having the two parameters as two axes, and means for determining whether or not the representative point of the block is an urban area based on the obtained voting space. Urban area extraction processing device.
項に記載の市街地領域抽出処理方法を，コンピュータに
実行させるための市街地領域抽出処理プログラム。5. A city area extraction processing program for causing a computer to execute the city area extraction processing method according to any one of claims 1 to 3.
項に記載の市街地領域抽出処理方法を，コンピュータに
実行させるためのプログラムを記録したことを特徴とす
る市街地領域抽出処理プログラムの記録媒体。6. A recording of an urban area extraction processing program, characterized in that a program for causing a computer to execute the urban area extraction processing method according to any one of claims 1 to 3 is recorded. Medium.
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009199104A (en) * | 2008-02-19 | 2009-09-03 | Keyence Corp | Image generating apparatus, image generating method, and computer program |
| JP2011107870A (en) * | 2009-11-16 | 2011-06-02 | Ishida Co Ltd | Image processor and packing device including the same |
-
2002
- 2002-03-28 JP JP2002091080A patent/JP3816826B2/en not_active Expired - Lifetime
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| JP2011107870A (en) * | 2009-11-16 | 2011-06-02 | Ishida Co Ltd | Image processor and packing device including the same |
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