JP2006505794A - 傾斜した地理的位置決め及び測定システム - Google Patents
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Abstract
Description
導入する。殆どのオブザーバが、上から対象物を、特に地表のフィーチャを見ることに慣れていないため、オルト修正された直行画像に描かれている対象物は認識することが困難であり得る。熟達していないオブザーバには、オルト修正された画像は非常に歪んだものである。実際には直線的である道が曲線的に現れ、建物は傾いて現れる。更に、オルト修正された画像は、地表のフィーチャの高さに関する情報を実質的に有していない。直交画像及び/又はオルト修正された直交画像の解釈及び分析は、典型的には、そのような画像における地表のフィーチャ及び対象物を識別するために、特別な訓練及び経験を長年積んだ訓練豊富なアナリストにより行われる。
画像捕捉装置32a及び32bにより捕捉される。
達成される。表示画像に対応する出力画像及びデータファイル120のデータポイントCPD1,CPD2,...,CPDnは検索され、各々の選択されたピクセルに対応する地表面31における点の地理的位置が、次いで、決定される。選択されたピクセルに対応する地理的位置の間の差はピクセル間の距離を決定する。
と交わっている。角度φは、線106と主軸A1の延長との間の角度である。このようにして、画像捕捉装置32a、点108及び中心Cにより、並びに、辺106、主軸A1の延長及び点108と画像捕捉装置32aとの間の垂直(破線)線110により三角形(参照番号付けしていない)が形成される。
測定方法及び画像表示及び分析ソフトウェア140を用いて、複雑な道路の概算の量又は面積を決定することができる。請負業者は、必要な測定を得るために測量クルーを派遣する必要がなく、彼等のオフィスにいながらにして概算の道路の面積又は量を得ることができる。
郡のような、いずれの対象の地理的領域の境界は、稀に数マイルの境界になることがあるため、本発明の傾斜画像を捕捉する方法は、対象領域において数マイルを有するより多くのセクタ−更にどれ位、多くが郡の境界の長さに大きく依存するか及びそれらの境界がどれ位、直線的又はジグザグであるか−を提供する。典型的には、境界の2乃至3マイル毎に1つの付加的なセクタが見込まれる。従って、対象の郡又は他の領域は、略20マイルx35マイル、即ち、700平方マイルである場合、その領域は約740乃至780のセクタに分割される。
Claims (32)
- 画像及び該画像に対応する地理的位置データを捕捉するためのシステムであって:
画像捕捉装置であって、画像捕捉イベントにおいて傾斜画像を捕捉し、捕捉された画像に対応する画像データ信号を発する、画像捕捉装置;
少なくとも1つの地理的位置決め装置であって、各々の前記の少なくとも1つの地理的位置決め装置は対応する少なくとも1つの地理的位置決め信号を発し、各々の前記の少なくとも1つの地理的位置決め信号は各々の画像捕捉イベントの間に前記画像捕捉装置の少なくとも一部の地理的位置を表す、少なくとも1つの地理的位置決め装置;
前記画像データ信号と前記の少なくとも1つの地理的位置決め信号とを検索し、記憶するコンピュータシステム;並びに
前記画像データ信号と前記の少なくとも1つの地理的位置決め信号とを読み込む画像及びデータ捕捉ソフトウェアであって、各々の前記画像データ信号を各々の画像捕捉イベントのための対応する前記の少なくとも1つの地理的位置決め信号と関連付ける、画像及びデータ捕捉ソフトウェア;
を有することを特徴とするシステム。 - 請求項1に記載のシステムであって、前記の少なくとも1つの地理的位置決め装置及び前記の少なくとも1つの地理的位置決め信号それぞれは:
各々の前記画像捕捉イベントを表す時間データ信号を前記画像捕捉コンピュータシステムに発するクロック;
GPS信号を受信し、各々の前記画像捕捉イベントにおいて前記画像捕捉装置の経度及び緯度を表す位置データ信号を前記画像捕捉コンピュータシステムに発する全地球測位システム(GPS)受信器;
各々の前記画像捕捉イベントにおいて前記画像捕捉装置の速度を表す速度データ信号を前記画像捕捉コンピュータシステムに発する慣性航法ユニット(INU);
各々の前記画像捕捉イベントにおいて前記画像捕捉装置のピッチ、ロール及びヨーをそれぞれ表す、ピッチ信号、ロール信号及びヨー信号を前記画像捕捉コンピュータシステムに発するジャイロスコープ;
各々の前記画像捕捉イベントにおいて前記画像捕捉装置の頭出しを表す頭出しデータ信号を前記画像捕捉コンピュータシステムに発するコンパス;並びに
各々の前記画像捕捉イベントにおいて前記画像捕捉装置の高度を表す高度データ信号を前記画像捕捉コンピュータシステムに発する高度計;
の少なくとも1つを有する、ことを特徴とするシステム。 - 請求項1に記載のシステムであって、前記の少なくとも1つの地理的位置決め装置及び前記の少なくとも1つの地理的位置決め信号それぞれは:
各々の前記画像捕捉イベントを表す時間データ信号を前記画像捕捉コンピュータシステムに発するクロック;
GPS信号を受信し、各々の前記画像捕捉イベントにおいて前記画像捕捉装置の経度及び緯度を表す位置データ信号を前記画像捕捉コンピュータシステムに発する全地球測位システム(GPS)受信器;
各々の前記画像捕捉イベントにおいて前記画像捕捉装置の速度を表す速度データ信号を前記画像捕捉コンピュータシステムに発する慣性航法ユニット(INU);
各々の前記画像捕捉イベントにおいて前記画像捕捉装置のピッチ、ロール及びヨーをそれぞれ表す、ピッチ信号、ロール信号及びヨー信号を前記画像捕捉コンピュータシステムに発するジャイロスコープ;
各々の前記画像捕捉イベントにおいて前記画像捕捉装置の頭出しを表す頭出しデータ信号を前記画像捕捉コンピュータシステムに発するコンパス;並びに
各々の前記画像捕捉イベントにおいて前記画像捕捉装置の高度を表す高度データ信号を前記画像捕捉コンピュータシステムに発する高度計;
を有する、ことを特徴とするシステム。 - 請求項1に記載のシステムであって、焦点距離、センササイズ、径方向歪、主点オフセット及びアライメントを含む前記画像捕捉装置の特性を表す補正データから更に構成されるシステムであり、前記画像及びデータ捕捉ソフトウェアは捕捉された画像に前記補正データを利用する、ことを特徴とするシステム。
- 請求項1に記載のシステムであって、前記画像及びデータ捕捉ソフトウェアにより生成された出力データファイルから更に構成されるシステムであって、該出力データファイルは複数の画像ファイルを含み、位置データは各々の複数の画像ファイルに対応する、ことを特徴とするシステム。
- 請求項1に記載のシステムであって、対象表面について所定距離、前記画像捕捉装置を搬送するプラットホームから構成される、ことを特徴とするシステム。
- 捕捉された傾斜画像に基づいて、表示し、地理的位置決めし及び測定を行うためのコンピュータ化システムであって:
メモリを有するコンピュータシステム;
前記システムによりアクセス可能であり、複数の捕捉傾斜画像に対応する複数の画像ファイルを含む画像及びデータファイルであって、前記の複数の画像ファイルに対応する一データを更に含む、画像及びデータファイル;並びに
前記画像及びデータファイルを読み出し、表示画像として捕捉された傾斜画像の少なくとも一部を表示するために前記システムにより実行される画像表示及び分析ソフトウェアであって、前記表示画像における1つ又はそれ以上の選択点の前記位置データを検索し、前記表示画像におけるいずれの2つ又はそれ以上の選択点の間の離間距離を計算する、画像表示及び分析ソフトウェア;
を有することを特徴とするコンピュータ化システム。 - 請求項7に記載のコンピュータ化システムであって、モザイク式グラウンド面を表すグラウンド面データファイルから更に構成され、該グラウンド面データファイルは前記コンピュータシステムによりアクセス可能であり、前記の捕捉された傾斜画像において表されている地形の少なくとも一部に非常に近いモザイク式のグラウンド面を表す、ことを特徴とするコンピュータ化システム。
- 請求項8に記載のコンピュータ化システムであって、前記のモザイク式のグラウンド面は複数の相互接続したファセットから更に構成され、前記の複数のファセットの各々はそれぞれのピッチ及びスロープを有する、ことを特徴とするコンピュータ化システム。
- 請求項9に記載のコンピュータ化システムであって、前記グラウンド面データファイルは複数の頂点から構成され、各々の該複数の頂点はそれぞれ仰角を有し、前記複数の相互接続したファセットのコーナーを規定し、前記の複数の頂点の2つは各々の前記の相互接続したファセットにより共有される、ことを特徴とするコンピュータ化システム。
- 請求項10に記載のコンピュータ化システムであって、前記画像表示及び分析ソフトウェアは、前記の複数のファセットのどれが前記表示画像における選択された点に対応するかを識別し、選択された点に対応するファセットの頂点の仰角に少なくとも一部が依存する前記の選択された点の仰角を計算し、前記画像表示及び分析ソフトウェアは前記の選択された点と1つ又はそれ以上の更に選択された点との間の前記離間距離を計算するために前記の計算された仰角を用いる、ことを特徴とするコンピュータ化システム。
- 請求項11に記載のコンピュータ化システムであって、前記画像表示及び分析ソフトウェアは、2つ又はそれ以上の選択された点の間の離間距離を計算することにより前記表示画像における対象物の高さを計算する、ことを特徴とするコンピュータ化システム。
- 請求項8に記載のコンピュータ化システムであって、前記モザイク式グラウンド面は前記表示画像に重ね合わされ、適合されるモザイク式グラウンド面である、ことを特徴とするコンピュータ化システム。
- 請求項7に記載のコンピュータ化システムであって、前記画像表示及び分析ソフトウェアは、プルダウンメニュー、ツールバー及びキーボードコマンドの少なくとも1つによりアクセス可能であるユーザ選択可能測定モードを含む、ことを特徴とするコンピュータ化システム。
- 請求項7に記載のコンピュータ化システムであって、前記画像の各々は、画像捕捉装置により及びそれぞれの画像捕捉イベントにおいて捕捉され、前記画像及びデータファイルの前記位置データは:
各々の画像捕捉イベントの時間を表す時間データ;
各々の画像捕捉イベントにおいて画像捕捉装置の位置を表す位置データ;
各々の画像捕捉イベントにおいて画像捕捉装置の方位を表す方位データ;
画像捕捉装置に対する補正因子を表す補正データ;及び
画像捕捉装置により捕捉された表面の平均仰角を表す仰角データ;
を含む、ことを特徴とするコンピュータ化システム。 - 請求項15に記載のコンピュータ化システムであって、前記位置データは、各々の画像捕捉イベントにおいて画像捕捉装置の経度、緯度及び高度を含む、ことを特徴とするコンピュータ化システム。
- 請求項15に記載のコンピュータ化システムであって、前記方位データは、各々の画像捕捉イベントにおける前記画像捕捉装置のロール、ピッチ、ヨー及び頭出しを含む、ことを特徴とするコンピュータ化システム。
- 請求項15に記載のコンピュータ化システムであって、前記画像捕捉装置はカメラであり、前記補正データは、焦点距離、センササイズ、アスペクト比、主点オフセット、歪及びピクセルピッチを含む、ことを特徴とするコンピュータ化システム。
- 表示された傾斜画像において測定を行うためのコンピュータ化方法であって:
表示画像における開始点及び終了点を、入力装置を用いて選択する段階;
前記開始点及び前記終了点に対応する位置データをデータファイルから検索する段階;
複数のファセットを有するモザイク式グラウンド面に対応するグラウンド面データファイルを参照する段階であって、前記ファセットの各々はそれぞれのピッチ及び傾きを有し、前記モザイク式グラウンド面は前記の表示された傾斜画像の地形に適合する、段階;
前記開始点及び前記終了点を線セグメントと接続する段階であって、該線セグメントは前記ファセットの前記ピッチ及び傾きに適合し、これにより、前記地形を辿る、段階;並びに
前記開始点と前記終了点との間の前記線セグメントに沿って線形距離を計算し、これにより、前記ファセットの前記ピッチ及び傾きを考慮する段階;
を有することを特徴とするコンピュータ化方法。 - 請求項19に記載のコンピュータ化方法であって、前記モザイク式グラウンド面は前記の表示された傾斜画像に重ね合わされる、ことを特徴とするコンピュータ化方法。
- 請求項19に記載のコンピュータ化方法であって:
表示画像における1つ又はそれ以上の中間点を、入力装置を用いて選択する段階;
前記の1つ又はそれ以上の中間点に対応する位置データをデータファイルから検索する段階;
隣接する中間点を互いに接続し、前記開始点及び前記終了点を隣接する中間点に線セグメントを用いて接続する段階であって、前記線セグメントは前記ファセットの前記ピッチ及び傾きに適合し、これにより、前記地形を辿る、段階;並びに
前記開始点と前記終了点との間の前記線セグメントに沿って距離を計算する段階;
から更に構成される、ことを特徴とするコンピュータ化方法。 - 請求項19に記載のコンピュータ化方法であって、前記複数のファセットは、前記の表示された傾斜画像の同じ領域を各々含む、ことを特徴とするコンピュータ化方法。
- 請求項19に記載のコンピュータ化方法であって、前記複数のファセットは、前記の表示された傾斜画像の等しい数のピクセルを各々含む、ことを特徴とするコンピュータ化方法。
- コンピュータシステムにおいて表示された傾斜画像から測定を行うためのコンピュータ化方法であって、少なくとも1つの入力装置は前記コンピュータシステムに接続され、画像データファイルは前記コンピュータシステムによりアクセス可能であり、前記画像データファイルはそれに対応する位置データ及び捕捉された画像を含む、方法であり:
表示画像における開始点を選択する段階;
前記開始点に対応する位置データを検索する段階;
表示画像における終了点を選択する段階;
前記終了点に対応する位置データを検索する段階;並びに
前記開始点及び前記終了点の前記位置データに少なくとも一部が依存する所望の測定を計算する段階;
を有することを特徴とする方法。 - 請求項24に記載の方法であって:
前記表示画像において1つ又はそれ以上の中間点を選択する段階;及び
前記中間点に対応する位置データを検索する段階;
から更に構成される、ことを特徴とする方法。 - 請求項24に記載の方法であって、前記の複数の測定モードは:
2つ又はそれ以上の選択点の間の距離を計算する距離測定モード;
2つ又はそれ以上の選択点の間の高さの差を計算する高さ測定モード;
2つ又はそれ以上の仰角における差を計算する相対仰角測定モード;及び
少なくとも3つの点により含まれる面積を計算する面積測定モード;
から構成される、ことを特徴とする方法。 - プラットホームにより担持される画像捕捉装置を用いて対象領域の傾斜画像を捕捉する方法であって、各々の傾斜画像はそれぞれの画像捕捉イベントにおいて捕捉される、方法であり:
対象領域を複数のセクタに副分割する段階;
画像捕捉装置を用いて1つ又はそれ以上の目的セクタを目的にするように第1経路に沿ってプラットホームを案内する段階;
第1遠近法から捕捉された傾斜画像における前記目的セクタ各々の全体をカバーするように画像捕捉装置を用いて1つ又はそれ以上の傾斜画像を捕捉する段階;
前記目的セクタを目標にするように第2経路に沿ってプラットホームを案内する段階;
第2遠近法から捕捉された傾斜画像における前記目的セクタ各々の全体をカバーするように画像捕捉装置を用いて1つ又はそれ以上の傾斜画像を捕捉する段階;
前記第1経路及び前記第2経路から距離を置き、それらの経路に実質的に平行である経路に沿って前記の案内する段階及び捕捉する段階を繰り返し、前記第1遠近法及び前記第2遠近法の各々から捕捉された傾斜画像における前記の複数のセクタの各々の全体をカバーするように1つ又はそれ以上の傾斜画像を捕捉する段階;並びに
各々の画像捕捉イベントにおいて前記画像捕捉装置の地理的位置を表す位置データウォ記録する段階;
から構成されることを特徴とする方法。 - 請求項27に記載の方法であって、前記第2経路は前記第1経路に対して実質的に平行であり、それに対して180°である、ことを特徴とする方法。
- 請求項28に記載の方法であって、前記第2経路は又、前記第1経路から距離を置いている、ことを特徴とする方法。
- 請求項27に記載の方法であって;
画像捕捉装置を用いて1つ又はそれ以上の目的セクタを目的にするように第3経路に沿ってプラットホームを案内する段階であって、前記第3経路は前記第1経路及び前記第2経路に対して実質的に垂直である、段階;
第3遠近法から捕捉された傾斜画像における前記目的セクタ各々の全体を捕捉するように1つ又はそれ以上の傾斜画像を、画像捕捉装置を用いて捕捉する段階;並びに
前記第3経路から距離を置き、それらの経路に実質的に平行である経路に沿って前記の案内する段階及び捕捉する段階を繰り返し、前記第3遠近法から捕捉された傾斜画像における前記の複数のセクタの各々の全体をカバーするように1つ又はそれ以上の傾斜画像を捕捉する段階;
から更に構成される、ことを特徴とする方法。 - 請求項30に記載の方法であって;
画像捕捉装置を用いて1つ又はそれ以上の目的セクタを目的にするように第3経路に沿ってプラットホームを案内する段階であって、前記第4経路は前記第3経路と実質的に平行であり、前記第3経路から180°である、段階;
第4遠近法から捕捉された傾斜画像における前記目的セクタ各々の全体を捕捉するように1つ又はそれ以上の傾斜画像を、画像捕捉装置を用いて捕捉する段階;並びに
前記第4経路から距離を置き、それらの経路に実質的に平行である経路に沿って前記の案内する段階及び捕捉する段階を繰り返し、前記第4遠近法から捕捉された傾斜画像における前記の複数のセクタの各々の全体をカバーするように1つ又はそれ以上の傾斜画像を捕捉する段階;
から更に構成される、ことを特徴とする方法。 - 請求項31に記載の方法であって、前記第4経路は又、前記第3経路から距離を置いている、ことを特徴とする方法。
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