JP2022134114A - 無人飛行体または航空機によって撮影した航空画像に基づいてｈｄマップを生成する方法およびシステム - Google Patents

Abstract

【課題】同一対象領域を異なる視点から撮影した航空画像に基づいて該当の領域内の地点に対する３次元位置を得ることによって、対象領域のＨＤマップを生成する方法及びコンピュータシステムを提供する。
【解決手段】対象領域を眺める第１視点から対象領域を撮影した第１航空画像から基準図形を選択し、第１画像視点とは異なる第２視点から該当の対象領域を撮影した第２航空画像から基準図形に対応する対応図形を識別し、基準図形と対応図形を互いにマッチングさせることによって基準図形の３次元位置（高度または高度を含む３次元位置）を決定し、決定した３次元位置を用いて対象領域のＨＤマップを生成する方法を提供する。
【選択図】図１

Description

実施形態は、航空画像に基づいてＨＤ（Ｈｉｇｈ Ｄｅｆｉｎｉｔｉｏｎ）マップを生成する方法に関し、より詳細には、同一対象領域を異なる視点から撮影した航空画像に基づいて該当の領域内の地点に対する３次元位置（例えば、高度または高度を含む３次元位置）を得ることによって、対象領域のＨＤマップを生成する方法に関する。

ＨＤ（Ｈｉｇｈ Ｄｅｆｉｎｉｔｉｏｎ）マップとは、自律走行などの分野において用いられる高精度地図であって、従来の地図よりも正確度が高い。例えば、ＨＤマップには、道路、地形の高低、曲律のような対象領域の周辺環境情報が３次元で表現されており、従来の地図よりも１０倍以上も正確度である。ＨＤマップは、例えば、１０ｃｍ未満の誤差が発生することがある。

ＨＤマップは、道路を走行するＭＭＳ（Ｍｏｂｉｌｅ Ｍａｐｐｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ）車両が収集したデータや、地上で測量されたデータに基づいて生成される。これにより、ＨＤマップは、ＭＭＳに搭載されたＧＰＳの位置や海抜による誤差の影響を受ける上に、大規模の測量データを必要とするため、これに伴う費用が莫大であるという短所がある。

一方、整合された航空画像に基づいて生成された数値表層モデル（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｓｕｒｆａｃｅ Ｍｏｄｅｌ：ＤＳＭ）と数値標高モデル（ＤｉｇｉｔａｌＥｌｅｖａｔｉｏｎＭｏｄｅｌ：ＤＥＭ）に基づいてトゥルーオルソ（Ｔｒｕｅ Ｏｒｔｈｏ）画像を生成した後に、これに基づいてＨＤマップを生成する方法の場合にも、ＤＳＭ、ＤＥＭ、およびトゥルーオルソ画像を生成するときに発生する誤差がＨＤマップにも反映されるという問題があった。

特許文献１（公開日２０２０年８月７日）は、Ｖ２Ｘ情報融合技術によって取得した、各客体の深さ予測情報と各客体のクラス情報を利用して３Ｄ空間を再構築することによってＨＤマップをアップデートする学習方法および学習装置を開示している。

上述した情報は理解を助けるためのものに過ぎず、従来技術の一部を形成しない内容を含むこともある。

韓国公開特許第１０－２０２０－００９４６４４号公報

一実施形態は、同一対象領域を異なる視点から撮影した航空画像に基づいて対象領域に含まれた施設物の３次元位置（高度または高度を含む３次元位置）を決定し、決定された３次元位置に基づいて対象領域のＨＤマップを生成する方法を提供することを目的とする。

一実施形態は、対象領域を眺める第１視点（ｖｉｅｗｐｏｉｎｔ）から対象領域を撮影した第１航空画像から選択された基準図形と第１画像視点とは異なる第２視点から対象領域を撮影した第２航空画像から識別された対応図形をマッチングさせることによって基準図形の３次元位置（高度または高度を含む３次元位置）を決定するツールを提供することを他の目的とする。

一側面によると、コンピュータシステムが実行する、航空画像に基づいてＨＤ（Ｈｉｇｈ Ｄｅｆｉｎｉｔｉｏｎ）マップを生成する方法であって、対象領域を眺める第１視点（ｖｉｅｗｐｏｉｎｔ）から前記対象領域を撮影した第１航空画像から基準図形を選択する段階、前記第１航空画像とは異なる第２視点から前記対象領域を撮影した第２航空画像から前記基準図形に対応する対応図形を識別する段階、前記基準図形と前記対応図形を互いにマッチングさせることによって前記基準図形の３次元位置を決定する段階、および前記決定された３次元位置を用いて前記対象領域のＨＤマップを生成する段階を含む、ＨＤマップを生成する方法を提供する。

前記決定する段階は、前記第１視点に対応する前記第１航空画像を撮影したカメラの３次元位置と撮影方向、前記第２視点に対応する前記第２航空画像を撮影したカメラの３次元位置と撮影方向、前記第１視点から前記基準図形に対する第１角度、および前記第２視点から前記対応図形に対する第２角度に基づく三角測量法により、前記基準図形の高度を含む３次元位置を決定してよい。

前記基準図形は、前記第１航空画像の前記対象領域内に含まれた施設物のうちのいずれか１つの施設物の頂点を含むか、前記頂点と前記１つの施設物の他の頂点または前記施設物のうちの他の施設物の頂点とを連結した線である基準線を含んでよい。

前記選択する段階は、前記第１航空画像の前記対象領域内に含まれた施設物のうちから基準施設物を選択する段階、および前記基準施設物と交差する少なくとも１つのガイドラインとして前記基準線を選択する段階を含み、前記識別する段階は、前記第２航空画像から前記ガイドラインに対応する対応線を前記対応図形として識別し、前記決定する段階は、前記ガイドラインと前記対応線をマッチングさせることによって前記ガイドラインの３次元位置を決定する段階、および前記ガイドラインの３次元位置に基づいて前記ガイドラインと前記基準施設物が交差する地点の３次元位置を決定する段階を含んでよい。

前記基準施設物は、前記対象領域内の道路の中央線であり、前記ガイドラインは、前記中央線を中心に位置する２本の車線の各車線の頂点を連結した線であってよい。

前記選択する段階は、前記第１航空画像の前記対象領域内に含まれた施設物のうち基準施設物の頂点を連結する線を前記基準線として選択し、前記識別する段階は、前記第２航空画像から前記基準線に対応する対応線を前記対応図形として識別し、前記決定する段階は、前記基準線と前記対応線をマッチングさせることによって、前記ベースラインの３次元位置を決定してよい。

前記ＨＤマップを生成する方法は、前記基準施設物の３次元位置を決定する段階、および前記基準施設物の３次元位置を基準に、前記基準施設物周辺の少なくとも１つの周辺施設物の３次元位置を決定する段階をさらに含んでよい。

前記周辺施設物の３次元位置を決定する段階は、前記基準施設物と前記周辺施設物との間に存在する勾配（ｇｒａｄｉｅｎｔ）によって前記基準施設物の３次元位置に対応する高度値を調整する段階、および前記調整された高度値に基づいて前記周辺施設物の３次元位置を決定する段階を含んでよい。

前記基準施設物は、前記対象領域内の道路の中央線であり、前記周辺施設物は、前記中央線を中心に位置する車線それぞれであってよい。

前記ＨＤマップを生成する方法は、前記決定された３次元位置に基づいて前記基準図形を含む前記対象領域内の施設物の３次元位置を決定する段階をさらに含み、前記施設物の３次元位置は、前記決定された基準図形の３次元位置に基づく補間法（ｉｎｔｅｒｐｏｌａｒａｔｉｏｎ）によって前記施設物を構成する地点の３次元位置を計算することによって決定されてよい。

前記決定する段階は、前記選択された基準図形を含む前記第１航空画像または前記選択された基準図形を前記第２航空画像に投影（ｐｒｏｊｅｃｔｉｏｎ）する段階、投影した前記基準図形と前記第２航空画像から前記識別された対応図形が一致するように前記基準図形を移動させる段階、および前記識別された対応図形と前記基準図形が一致するときに該当する前記基準図形の高度値を前記基準図形の３次元位置として決定する段階を含んでよい。

前記決定する段階は、前記基準図形の移動によって移動した位置に対応する高度値を出力する段階を含み、前記識別された対応図形と前記基準図形が一致するときに出力される高度値を前記基準図形の３次元位置として決定してよい。

前記移動する基準図形は、前記基準図形に対応するレイヤであってよい。

前記ＨＤマップを生成する方法は、前記決定された３次元位置を用いて前記対象領域に対する数値表層モデル（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｓｕｒｆａｃｅ Ｍｏｄｅｌ：ＤＳＭ）と数値標高モデル（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｅｌｅｖａｔｉｏｎ Ｍｏｄｅｌ：ＤＥＭ）のうちの少なくとも１つを生成する段階をさらに含んでよい。

前記ＨＤマップを生成する方法は、前記生成されたＤＳＭおよびＤＥＭに基づいて前記対象領域のトゥルーオルソ（Ｔｒｕｅ Ｏｒｔｈｏ）画像を生成する段階をさらに含んでよい。

他の一側面によると、コンピュータシステムであって、メモリに含まれるコンピュータ読み取り可能な命令を実行するように構成された少なくとも１つのプロセッサを含み、前記少なくとも１つのプロセッサは、対象領域を眺める第１視点から前記対象領域を撮影した第１航空画像から基準図形を選択し、前記第１航空画像とは異なる第２視点（ｖｉｅｗｐｏｉｎｔ）から前記対象領域を撮影した第２航空画像から前記基準図形に対応する対応図形を識別し、前記基準図形と前記対応図形を互いにマッチングさせることによって前記基準図形の３次元位置を決定し、前記決定された３次元位置を用いて前記対象領域のＨＤマップを生成する、コンピュータシステムを提供する。

異なる視点から対象領域を撮影した航空画像から、航空画像に含まれた施設物（ら）の３次元位置（高度または高度を含む３次元位置）を決定することで、ＤＳＭやＤＥＭを生成する過程を経なくても対象領域のＨＤマップを生成することができる。また、航空画像を用いてＨＤマップを生成するため、莫大な測量作業やＭＭＳ車両によるデータ取得作業が不要となる。

異なる視点から対象領域を撮影した航空画像を活用することにより、特定の航空画像では隠れていた施設物に対しても、高度を含んだ３次元位置を正確に決定することができる。

一実施形態における、同一対象領域を異なる視点から撮影した航空画像に基づいて対象領域に含まれた施設物の３次元位置（高度または高度を含む３次元位置）を決定し、ＨＤマップを生成する方法を示した図である。 一実施形態における、航空画像に基づいてＨＤマップを生成するコンピュータシステムの構造を示したブロック図である。 一実施形態における、同一対象領域を異なる視点から撮影した航空画像に基づいて対象領域に含まれた施設物の３次元位置（高度または高度を含む３次元位置）を決定し、ＨＤマップを生成する方法を示したフローチャートである。 一例における、第１航空写真からガイドラインを選択し、ガイドラインの３次元位置（高度または高度を含む３次元位置）を決定することによって基準施設物の３次元位置（高度または高度を含む３次元位置）を決定する方法を示したフローチャートである。 一例における、第１航空写真からガイドラインを選択し、ガイドラインの３次元位置（高度または高度を含む３次元位置）を決定することによって基準施設物の３次元位置（高度または高度を含む３次元位置）を決定する方法を示したフローチャートである。 一例における、基準施設物の高度に基づいて周辺施設物の３次元位置（高度または高度を含む３次元位置）を決定する方法を示したフローチャートである。 一例における、第１航空画像から選択された基準図形と第２航空画像から識別された対応図形をマッチングさせることにより、基準図形の３次元位置（高度または高度を含む３次元位置）を決定する方法を示したフローチャートである。 一例における、決定された高度によって対象領域のＤＳＭとＤＥＭを生成し、さらに対象領域のトゥルーオルソ画像を生成する方法を示した図である。 一例における、第１航空画像から選択された基準図形と第２航空画像から識別された対応図形をマッチングさせることにより、基準図形の３次元位置（高度または高度を含む３次元位置）を決定する方法を示した図である。 一例における、第１航空写真からガイドラインを選択し、ガイドラインの３次元位置（高度または高度を含む３次元位置）を決定することによって基準施設物の３次元位置（高度または高度を含む３次元位置）を決定する方法を示した図である。 一例における、基準施設物の高度に基づいて周辺施設物の３次元位置（高度または高度を含む３次元位置）を決定する方法を示している。

以下、添付の図面を参照しながら、実施形態について詳しく説明する。各図面に提示された同一の参照符号は、同一の部材を示す。

以下で説明する図面と詳細な説明に記載される「高度」および「高度の決定」は、「３次元位置」および「３次元位置の決定」に置き換えてもよい。

図１は、一実施形態における、同一対象領域を異なる視点から撮影した航空画像に基づいて対象領域に含まれた施設物の３次元位置（高度または高度を含む３次元位置）を決定してＨＤマップを生成する方法を示した図である。

図１を参照しながら、対象地の少なくとも一部に該当する対象領域３０のＨＤ（Ｈｉｇｈ Ｄｅｆｉｎｉｔｉｏｎ）マップ５０を作成する方法について説明する。ＨＤマップ５０とは、高精密地図であって、従来の地図よりも正確度の高い地図であってよい。例えば、ＨＤマップ５０には、図に示すように、道路、地形の高低、曲律のような対象領域３０の周辺環境情報が３次元で表現されてよい。すなわち、ＨＤマップ５０には、対象領域３０内に含まれた施設物に関する情報が３次元で表現されていてよい。対象領域３０内に含まれた施設物は、例えば、道路、道路に含まれる（引かれた）中央線、および道路に含まれる（引かれた）車線を含んでよい。ＨＤマップ５０は、例えば、自律走行車が対象領域３０を自律走行するときに使用する地図を含んでよい。

対象領域３０は、ＨＤマップ５０の構築のために作業者に分配された領域であってよい。

実施形態では、コンピュータシステム（以下、図２のコンピュータシステム１００）が対象領域３０を撮影した航空画像１０、２０を用いて対象領域３０内の施設物の３次元位置（高度または高度を含む３次元位置）を決定し、決定された施設物の３次元位置に基づいて対象領域３０のＨＤマップ５０を生成する。

施設物（または、特定の地点）の「高度」は、標高（ａｌｔｉｔｕｄｅまたはｅｌｅｖａｔｉｏｎ）であってよい。または、「高度」は、該当の施設物（または、特定の地点）の絶対高さを示してよい。または、「高度」は、該当の施設物（または、特定の地点）の所定の基準に対するデブス（ｄｅｐｔｈ）情報を示してよい。このときの基準は、海水面または地面であってよい。

本開示で説明する特定の地点の３次元位置は、特定の地点の高度を意味するか、特定の地点の高度を含む３次元位置（例えば、高度および水平座標を含む３次元座標）を意味してよい。

コンピュータシステム１００は、対象領域３０を撮影した第１航空画像１０と、第１航空画像１０とは異なる視点から対象領域３０を撮影した第２航空画像２０を用いて、対象領域３０と関連する３次元位置または高度（すなわち、対象領域３０に含まれた施設物（または、特定の地点）の３次元位置または高度）を決定してよい。第１航空画像１０と第２航空画像２０は、整合された画像であってよい。すなわち、第１航空画像１０と第２航空画像２０は、姿勢が確定された画像であってよい。本開示で記載する画像は、画像またはイメージを含んでよい。

第１航空画像１０と第２航空画像２０は、対象領域３０を含む対象地を飛行するドローンのような無人飛行体または（指標撮影用）航空機によって撮影された画像、または前記撮影された画像が整合された画像であってよい。

例えば、コンピュータシステム１００は、第１航空画像１０の対象領域３０と第２航空画像２０の対象領域３０から同一地点を指定し、該当の地点の正確な３次元位置を特定してよい。一例として、コンピュータシステム１００は、三角測量法によって該当の地点の正確な３次元位置を特定してよい。

コンピュータシステム１００は、図化機が航空写真に基づいて特定の地点の高度（高さ）を計算したり、等高線をフローティングするための地点の高度を計算したりするのと同じような方式により、対象領域３０の地点に対する３次元位置（高度または高度を含む３次元位置）を決定してよい。

コンピュータシステム１００が対象領域３０の地点に対する３次元位置（高度または高度を含む３次元位置）を決定するより具体的な方法については、図２～図１１を参照しながらさらに詳しく説明する。

図２は、一実施形態における、航空画像に基づいてＨＤマップを生成するコンピュータシステムの構造を示したブロック図である。

以下で説明する実施形態に係る、対象領域３０の３次元位置を決定してＨＤ地図５０を生成する方法を実行するコンピュータシステム１００は、図２に示した構造のコンピュータシステム１００で実現されてよい。

コンピュータシステム１００は、対象領域３０の３次元位置を決定してＨＤマップ５０を生成する方法を実行するプログラムを実行するためのシステムであってよい。このようなプログラムは、コンピュータシステム１００に搭載されてよい。

コンピュータシステム１００は、ＨＤマップ５０を生成するための作業を処理するユーザが使用するクライアント端末であってよい。コンピュータシステム１００は、３次元位置を決定してＨＤマップ５０を生成する方法を実行するプログラムをインストールして実行することのできる電子装置であってよい。例えば、コンピュータシステム１００は、ＰＣ（ｐｅｒｓｏｎａｌ ｃｏｍｐｕｔｅｒ）、ノート型ＰＣ（ｌａｐｔｏｐ ｃｏｍｐｕｔｅｒ）、ラップトップコンピュータ（ｌａｐｔｏｐ ｃｏｍｐｕｔｅｒ）、スマートフォン、タブレット（ｔａｂｌｅｔ）、ＩＯＴ（Ｉｎｔｅｒｎｅｔ Ｏｆ Ｔｈｉｎｇｓ）機器、またはウェアラブルコンピュータ（ｗｅａｒａｂｌｅ ｃｏｍｐｕｔｅｒ）などであってよい。

図２で示すように、コンピュータシステム１００は、構成要素として、メモリ１１０、プロセッサ１２０、通信インタフェース１３０、および入力／出力インタフェース１４０を含んでよい。

メモリ１１０は、コンピュータ読み取り可能な記録媒体であって、ＲＡＭ（ｒａｎｄｏｍ ａｃｃｅｓｓ ｍｅｍｏｒｙ）、ＲＯＭ（ｒｅａｄ ｏｎｌｙ ｍｅｍｏｒｙ）、およびディスクドライブのような永続的大容量記録装置を含んでよい。ここで、ＲＯＭやディスクドライブのような永続的大容量記録装置は、メモリ１１０とは区分される別の永続的記録装置としてコンピュータ装置１００に含まれてもよい。また、メモリ１１０には、オペレーティングシステムと、少なくとも１つのプログラムコードが記録されてよい。このようなソフトウェア構成要素は、メモリ１１０とは別のコンピュータ読み取り可能な記録媒体からメモリ１１０にロードされてよい。このような別のコンピュータ読み取り可能な記録媒体は、フロッピー（登録商標）ドライブ、ディスク、テープ、ＤＶＤ／ＣＤ－ＲＯＭドライブ、メモリカードなどのコンピュータ読み取り可能な記録媒体を含んでよい。他の実施形態において、ソフトウェア構成要素は、コンピュータ読み取り可能な記録媒体ではない通信インタフェース１３０を通じてメモリ１１０にロードされてもよい。例えば、ソフトウェア構成要素は、ネットワーク１６０を介して受信されるファイルによってインストールされるコンピュータプログラムに基づいてコンピュータシステム１００のメモリ１１０にロードされてよい。

プロセッサ１２０は、基本的な算術、ロジック、および入出力演算を実行することにより、コンピュータプログラムの命令を処理するように構成されてよい。命令は、メモリ１１０または通信インタフェース１３０によって、プロセッサ１２０に提供されてよい。例えば、プロセッサ１２０は、メモリ１１０のような記録装置に記録されたプログラムコードにしたがって受信される命令を実行するように構成されてよい。

通信インタフェース１３０は、ネットワーク１６０を介してコンピュータシステム１００が他の電子機器と互いに通信するための機能を提供してよい。一例として、コンピュータシステム１００のプロセッサ１２０がメモリ１１０のような記録装置に記録されたプログラムコードにしたがって生成した要求や命令、データ、ファイルなどが、通信インタフェース１３０の制御にしたがってネットワーク１６０を介して他の装置に伝達されてよい。これとは逆に、他の装置からの信号や命令、データ、ファイルなどが、ネットワーク１６０を介してコンピュータシステム１００の通信インタフェース１３０を通じてコンピュータシステム１００に受信されてよい。通信インタフェース１３０を通じて受信された信号や命令、データなどは、プロセッサ１２０やメモリ１１０に伝達されてよく、ファイルなどは、コンピュータ装置１００がさらに含むことのできる記録媒体（上述した永続的記録装置）に記録されてよい。

通信インタフェース１３０による通信方式が限定されることはなく、ネットワーク１６０が含むことのできる通信網（一例として、移動通信網、有線インターネット、無線インターネット、放送網）を利用する通信方式だけではなく、機器間の近距離無線通信が含まれてもよい。例えば、ネットワーク１６０は、ＰＡＮ（ｐｅｒｓｏｎａｌ ａｒｅａ ｎｅｔｗｏｒｋ）、ＬＡＮ（ｌｏｃａｌ ａｒｅａ ｎｅｔｗｏｒｋ）、ＣＡＮ（ｃａｍｐｕｓ ａｒｅａ ｎｅｔｗｏｒｋ）、ＭＡＮ（ｍｅｔｒｏｐｏｌｉｔａｎ ａｒｅａ ｎｅｔｗｏｒｋ）、ＷＡＮ（ｗｉｄｅ ａｒｅａ ｎｅｔｗｏｒｋ）、ＢＢＮ（ｂｒｏａｄｂａｎｄ ｎｅｔｗｏｒｋ）、インターネットなどのネットワークのうちの１つ以上の任意のネットワークを含んでよい。さらに、ネットワーク１６０は、バスネットワーク、スターネットワーク、リングネットワーク、メッシュネットワーク、スター－バスネットワーク、ツリーまたは階層的ネットワークなどを含むネットワークトポロジのうちの任意の１つ以上を含んでもよいが、これらに限定されることはない。

入力／出力インタフェース１４０は、入力／出力装置１５０とのインタフェースのための手段であってよい。例えば、入力装置は、マイク、キーボード、カメラ、またはマウスなどの装置を、出力装置は、ディスプレイ、スピーカなどのような装置を含んでよい。他の例として、入力／出力インタフェース１４０は、タッチスクリーンのように入力と出力のための機能が１つに統合された装置とのインタフェースのための手段であってもよい。入力／出力装置１５０は、コンピュータシステム１００と１つの装置で構成されてもよい。

また、他の実施形態において、コンピュータシステム１００は、図２の構成要素よりも少ないか多くの構成要素を含んでもよい。しかし、大部分の従来技術的構成要素を明確に図に示す必要はない。例えば、コンピュータシステム１００は、上述した入力／出力装置１５０のうちの少なくとも一部を含むように実現されてもよいし、トランシーバ、カメラ、各種センサ、データベースなどのような他の構成要素をさらに含んでもよい。

コンピュータシステム１００のプロセッサ１２０は、以下で説明するような、航空画像１０、２０に基づいて対象領域３０に含まれた施設物の３次元位置（高度または高度を含む３次元位置）を決定してＨＤマップ５０を生成する方法を実行するための段階を実行するように構成されてよい。

一方、コンピュータシステム１００は、ＨＤマップ５０を生成するための作業を処理するユーザが使用するクライアント端末と通信するサーバであってもよい。すなわち、以下で説明するような、航空画像１０、２０に基づいて対象領域３０に含まれた施設物の３次元位置（高度または高度を含む３次元位置）を決定してＨＤマップ５０を生成する方法を実行するための段階は、クライアント端末と通信するサーバであるコンピュータシステム１００によって実行されてもよい。

または、以下で説明するような、航空画像１０、２０に基づいて対象領域３０に含まれた施設物の３次元位置（高度または高度を含む３次元位置）を決定してＨＤマップ５０を生成する方法を実行するための段階のうちの少なくとも一部がサーバで実行されるように、クライアント端末およびサーバが構成されてもよい。

以下の詳細な説明では、説明の便宜上、（サーバおよび／またはクライアント端末のうちのどちらにも対応可能）上述した段階がコンピュータシステム１００によって実行されるものとして説明する。

一方、コンピュータシステム１００のプロセッサ１２０または他の構成によって実行される動作や、プロセッサ１２０が実行するアプリケーション／プログラムによって実行される動作は、説明の便宜上、コンピュータシステム１００によって実行される動作であるとして説明する。

以上、図１を参照しながら説明した技術的特徴は、図２に対してもそのまま適用可能であるため、重複する説明は省略する。

図３は、一実施形態における、同一対象領域を異なる視点から撮影した航空画像に基づいて対象領域に含まれた施設物の３次元位置（高度または高度を含む３次元位置）を決定してＨＤマップを生成する方法を示したフローチャートである。

段階３１０で、コンピュータシステム１００は、対象領域３０を撮影した第１航空画像１０を取得してよい。第１航空画像１０は、対象領域３０を含む対象地を飛行するドローンのような無人飛行体や（指標撮影用の）航空機によって撮影した画像、または前記撮影された画像が整合された画像であってよい。例えば、第１航空画像１０は、整合された画像として姿勢が確定された画像であってよい。一例として、第１航空画像１０は、地表面を垂直方向から撮影した画像に対応してよい。または、第１航空画像１０は、垂直に、または作業者が対象領域を識別したり作業したりするのが容易な任意の方向から（すなわち、視点から）撮影した画像に対応してよい。

コンピュータシステム１００は、保存済みの第１航空画像１０をロードすることによって第１航空画像１０を取得してよい。対象地を飛行するドローンや無人飛行体は、所定の重複度をもって対象地を撮影してよく、このような重複度のある画像を整合することによって第１航空画像１０が決定されてよい。第１航空画像１０は、対象領域３０が撮影された画像のうち、対象領域３０を（出来るだけ）垂直に眺める第１視点（ｖｉｅｗｐｏｉｎｔ）から対象領域３０を撮影したものであってよい。言い換えれば、第１航空画像１０は、対象領域３０が撮影された画像が対象領域３０を最も垂直に近くなるように撮影されたものであってよい。

段階３２０で、コンピュータシステム１００は、対象領域３０を眺める前記第１視点から対象領域３０を撮影した第１航空画像１０から基準図形を選択してよい。例えば、ユーザは、画面に表示された第１航空画像１０の対象領域３０部分から（例えば、基準図形の３次元位置（高度または高度を含む３次元位置）を決定するためのツール（ｔｏｏｌ）が提供するユーザインタフェースを利用して）基準図形を選択してよく、このようなユーザ入力にしたがい、コンピュータシステム１００は基準図形を選択してよい。基準図形は、対象領域３０内から選択される点、線、および面（閉曲線または多角形）のうちの少なくとも１つを含んでよい。対象領域３０内において、基準図形は、高度値を決定するための対象となってよい。

基準図形は、第１航空画像１０の対象領域３０内に含まれた施設物のうちのいずれか１つの施設物の頂点を含んでよく、または／追加で、前記頂点と前記１つの施設物の他の頂点または前記施設物のうちの他の施設物の頂点とを連結した線である基準線を含んでよい。対象領域３０内に含まれた施設物それぞれは、例えば、道路、道路に含まれる（引かれた）中央線、および道路に含まれる（引かれた）車線を含んでよい。または、施設物は、対象領域３０内に含まれるいかなる地物であってよい。

選択された基準図形は、第１航空画像１０の他の部分とは視覚的に区別されてよい。

段階３３０で、コンピュータシステム１００は、対象領域３０を撮影した第２航空画像２０を取得してよい。第２航空画像２０および第２航空画像２０の取得については、第１航空画像１０に関する類似の説明がそのまま適用可能であるため、重複する説明は省略する。ただし、第２航空画像２０は、第１航空画像１０とは異なる第２視点から対象領域３０を撮影したものであってよい。言い換えれば、第１航空画像１０と第２航空画像２０は、視点が異なる画像であってよい。例えば、第１航空画像１０は、対象領域３０を垂直に（または、最も垂直に近くなるように）撮影したものであるのに比べ、第２航空画像２０は、対象領域３０を垂直でない他の角度から撮影したものであってよい。

コンピュータシステム１００は、保存済みの第２航空画像２０をロードすることによって第２航空画像２０を取得してよい。このとき、第１航空画像１０がロードされるか第１航空画像１０から基準図形が選択されたとき、コンピュータシステム１００は、適切な第２航空画像２０を自動で検索してロードしてよい。例えば、コンピュータシステム１００は、一例として、整合画像である第１航空画像１０と第２航空画像２０が含む座標値の比較（または、選択された基準図形の座標値と第２航空画像２０の座標値の比較）に基づいて、第１航空画像１０と同一対象領域３０を撮影した第２航空画像２０を検索してロードしてよい。

第２航空画像２０は複数であってよい。第２航空画像２０は、第１航空画像１０がメインとなって画面に表示される場合にはサムネイルで表示されてよく、該当のサムネイルが選択される場合には、第２航空画像２０がメインとなって画面に表示されてよい。このとき、第１航空画像１０は、サムネイルで表示されてよい。または、第２航空画像２０は、第１航空画像１０と同じ大きさで画面に並べられてもよい。

第１航空画像１０はマスター（ｍａｓｔｅｒ）画像、第２航空画像２０はスレーブ（ｓｌａｖｅ）画像に該当してよい。

段階３４０で、コンピュータシステム１００は、第１航空画像１０とは異なる第２視点から対象領域３０を撮影した第２航空画像２０から、第１航空画像１０で選択された基準図形に対応する対応図形を識別してよい。対応図形は、第１航空画像１０の基準図形にマッチングされる第２航空画像２０の一部分であってよい。

対応図形は、第２航空画像２０から自動で識別されてよい。例えば、コンピュータシステム１００は、第１航空画像１０と第２航空画像２０を比べ（一例として整合画像である第１航空画像１０と第２航空画像２０が含む座標値の比較基準図形の形態（形状または色など）と第２航空画像２０の比較に基づいて）、基準図形に対応する対応図形を識別してよい。

または、対応図形は、第２航空画像の対象領域３０部分から（例えば、ツール（ｔｏｏｌ）が提供するユーザインタフェースを利用した）ユーザの選択にしたがって識別されてよい。例えば、ユーザは、画面に表示された第１航空画像１０と第２航空画像２０を比べ、第１航空画像１０の基準図形に対応する第２航空画像２０の部分を認識して対応図形として選択してよく、このようなユーザ入力にしたがい、コンピュータシステム１００は対応図形を識別してよい。

対応図形は、対応する基準図形に基づいて、線および面（閉曲線または多角形）のうちの少なくとも１つを含むようになってよい。対応図形は、基準図形の３次元位置（高度値）を決定するための比較の対象となってよい。

第１視点は、第１航空画像１０を撮影したカメラの３次元位置（例えば、３次元座標（ｘ、ｙ、ｚ））と撮影方向（カメラの撮影角度（ヨー、ロール、ピッチ））を含んでよい。同じように、第２視点は、第２航空画像２０を撮影したカメラの３次元位置（例えば、３次元座標（ｘ、ｙ、ｚ））と撮影方向（カメラの撮影角度（ヨー、ロール、ピッチ））を含んでよい。

段階３５０で、コンピュータシステム１００は、第１航空画像１０の基準図形と第２航空画像２０の対応図形を互いにマッチングさせることにより、基準図形の３次元位置（高度または高度を含む３次元位置）を決定してよい。

以下では、第１航空画像１０の基準図形と第２航空画像２０の対応図形を互いにマッチングさせることによって基準図形の３次元位置（高度または高度を含む３次元位置）を決定する方法についてさらに詳しく説明する。

コンピュータシステム１００は、第１航空画像１０の対象領域３０と第２航空画像２０の対象領域３０で同一領域に該当する（点、線、および面のうちの少なくとも１つで構成される）基準図形とそこに対応する対応図形を指定し、該当の領域（すなわち、基準図形）の正確な３次元位置を特定してよい。例えば、コンピュータシステム１００は、三角測量法によって該当の地点の正確な３次元位置を特定してよい。また、コンピュータシステム１００は、図化機が航空写真に基づいて特定の地点の高度（高さ）を計算したり、等高線をフローティングするための地点の高度を計算したりするのと類似の方式により、対象領域３０の基準図形に対する３次元位置（高度または高度を含む３次元位置）を決定してよい。

一例として、コンピュータシステム１００は、（画像整合過程によって）基地の値となった第１視点に対応する第１航空画像１０を撮影したカメラの３次元位置と撮影方向と、第２視点に対応する第２航空画像２０を撮影したカメラの３次元位置と撮影方向に基づいて、第１航空画像１０および第２航空画像２０で共通する対象領域の地点の３次元位置を決定してよい。３次元位置の決定には、前記カメラの情報として、カメラの焦点距離情報、主点（ｐｒｉｎｃｉｐａｌ ｐｏｉｎｔ）情報がさらに利用されてよい。

整合過程を経ながら第１航空画像１０および第２航空画像２０を撮影したカメラの３次元位置（ｘ、ｙ、ｚ）とその撮影方向（ヨー、ロール、ピッチ）がそれぞれ決定されたとき、それぞれの画像に共通して含まれる一地点を眺める２本の線分が決定されてよく、これらの線分の交点を計算することによって前記地点の３次元位置が決定されてよい。

第１航空画像１０の撮影高度と第２航空画像２０の撮影高度は同じであってよい。上述した方法により、コンピュータシステム１００は、第１航空画像１０から基準図形が選択されて第２航空画像２０から対応する対応図形が識別されることにより、基準図形と対応図形を互いにマッチングさせることによって基準図形の３次元位置（高度または高度を含む３次元位置）を決定してよい。基準図形と対応図形の「マッチング」とは、第１航空画像１０と第２航空画像２０の比較、および／または上述した３次元位置（高度または高度を含む３次元位置）を決定（計算）するための演算を包括したものを意味してよい。

または、コンピュータシステム１００は、第１航空画像１０の第１視点と第２航空画像２０の第２視点の視差（例えば、第１視点が示すカメラの３次元位置と第２視点が示すカメラの３次元位置の差）、第１視点から基準図形に対する第１角度、および第２視点から対応図形に対する第２角度に基づく三角測量法により、基準図形の３次元位置（高度または高度を含む３次元位置）を決定してよい。すなわち、コンピュータシステム１００は、基準図形と対応図形をマッチング（一致）させ、三角測量法によって基準図形の３次元位置を正確に特定してよい。

このとき、第１航空画像１０と第２航空画像２０は整合された画像であって、上述したように、各画像は、画像が撮影されたカメラの３次元位置および撮影方向（表情）を含んでいてよい。言い換えれば、第１航空画像１０と第２航空画像２０は、それぞれの画像が撮影された視点（ｖｉｅｗｐｏｉｎｔ）に関する情報として、画像が撮影された地点のカメラの３次元の座標情報および回転情報（カメラのヨー、ロール、ピッチなど）を含んでよい。

具体的に、コンピュータシステム１００は、第１視点に対応する第１航空画像１０を撮影したカメラの３次元位置と撮影方向、第２視点に対応する第２航空画像２０を撮影したカメラの３次元位置と撮影方向、第１視点（すなわち、第１航空画像１０を撮影したカメラの３次元位置）から基準図形に対する第１角度、および第２視点（すなわち、第２航空画像２０を撮影したカメラの３次元位置）から対応図形に対する第２角度に基づいた三角測量法により、基準図形の高度を含む３次元位置を決定してよい。

上述した方法により、コンピュータシステム１００は、第１航空画像１０から基準図形が選択され、第２航空画像２０から対応する対応図形が識別され、基準図形と対応図形を互いにマッチング（一致）させることにより、三角測量法によって基準図形の３次元位置（高度または高度を含む３次元位置）を決定してよい。

段階３５０で、コンピュータシステム１００は、３次元位置（高度または高度を含む３次元位置）に基づいて、基準図形を含む対象領域３０内の施設物の３次元位置を決定してよい。このような施設物の３次元位置は、決定された基準図形の３次元位置に基づく補間法（ｉｎｔｅｒｐｏｌａｒａｔｉｏｎ）により、施設物を構成する地点（例えば、頂点間の地点と角間の地点）３次元位置が計算されることによって決定されてよい。

一方、予め設定された基準高度が用いられる場合、コンピュータシステム１００は、第１航空画像１０（すなわち、１つの航空画像）だけを用いて対象領域内の地点の３次元位置を決定してよい。予め設定された基準高度は、第１航空画像１０または第２航空画像２０内の一地点の高度値（例えば、標高）であってよい。または、このような基準高度は、基準図形の３次元位置（高度または高度を含む３次元位置）を決定してＨＤマップを生成するために利用されるプログラム（例えば、上述したツール）で設定された基準高度値であってよい。基準高度は、第１航空画像１０または第２航空画像２０と関連する周辺高度値として、段階３５０で決定される高度は、このような基準高度を基準とした値となってよい。

例えば、コンピュータシステム１００は、第１視点に対応する第１航空画像１０を撮影したカメラの３次元位置と撮影方向、第１視点からの基準図形に対する第１角度、および予め設定された基準高度に基づいて該当の基準図形の高度を決定してよい。また、コンピュータシステム１００は、決定された高度に基づいて基準図形に対する水平座標を決定することにより、基準図形の３次元位置を決定してよい。

上述した（三角測量法などによって）決定された基準図形の３次元位置は、基準図形の高度だけでなく水平座標を含んでよい。言い換えれば、実施形態では、画像を撮影したカメラの３次元位置と撮影方向が確定された航空画像を用いて基準図形の３次元位置が決定されるため、このような３次元位置は、高度の決定と同時に水平座標も決定することができる。

段階３６０で、コンピュータシステム１００は、段階３５０で決定された基準図形の３次元位置を用いて対象領域３０のＨＤマップ５０を生成してよい。すなわち、コンピュータシステム１００は、段階３５０で、対象領域３０に含まれた施設物に対する正確な高度（高さ）を特定してよく、これを施設物の高さ情報として使用してＨＤマップ５０を生成してよい。例えば、実施形態では、決定された高度値を連結することによって決定される車線などの施設物を含むＨＤマップ５０が生成されてよい。ＨＤマップ５０の生成には、上述した航空画像に含まれた情報がさらに使用されてよい。

したがって、実施形態によると、（整合された）航空画像に基づくことにより、ＤＳＭやＤＥＭを生成する過程を実行しなくても、対象領域３０のＨＤマップ５０を直ぐに生成することができる。したがって、実施形態によると、ＤＳＭおよびＤＥＭによってＨＤマップ５０を生成するときに発生し得る地形歪曲の問題や、航空写真での隠れた施設物の高さ歪曲の問題を解決することができる。

実施形態によると、対象領域３０内の中央線または車線などのような施設物の高さを正確に特定することができるため、このような施設物の高さ情報が正確に反映されたＨＤマップ５０を生成することができる。

また、複数の航空画像（すなわち、対象領域３０を異なる視点から撮影した航空画像）を活用することにより、１つの航空画像では（並木、車両、影などによって）隠れていた施設物の高さも、他の航空画像を活用して正確に特定することができる。

以上、図１および図２を参照しながら説明した技術的特徴は、図３に対してもそのまま適用可能であるため、重複する説明は省略する。

図４および図５は、一例における、第１航空写真からガイドラインを選択し、ガイドラインの３次元位置（高度または高度を含む３次元位置）を決定することによって基準施設物の３次元位置（高度または高度を含む３次元位置）を決定する方法を示したフローチャートである。

図４および図５を参照しながら、対象領域３０内の基準施設物に該当する施設物の３次元位置（高度または高度を含む３次元位置）を決定する方法についてさらに詳しく説明する。

段階４１０で、コンピュータシステム１００は、第１航空画像１０の対象領域３０内に含まれた施設物のうちから基準施設物を選択してよい。例えば、ユーザは、画面に表示された対象領域３０部分から（例えば、ツール（ｔｏｏｌ）が提供するユーザインタフェースを利用して）基準施設物を選択してよく、このようなユーザ入力にしたがい、コンピュータシステム１００は基準施設物を選択してよい。

段階４２０で、コンピュータシステム１００は、基準施設物と交差する少なくとも１つのガイドラインを選択してよい。例えば、ユーザは、画面に表示された対象領域３０部分から（例えば、ツール（ｔｏｏｌ）が提供するユーザインタフェースを利用して）基準施設物と交差する少なくとも１つのガイドラインを選択してよく、このようなユーザ入力にしたがい、コンピュータシステム１００はガイドラインを選択してよい。

選択された「ガイドライン」それぞれは、上述した基準図形に該当してよい。言い換えれば、ガイドラインそれぞれは、ある施設物の頂点と該当の施設物の他の頂点または施設物のうちの他の施設物の頂点とを連結した線に該当する、上述した基準線であってよい。

コンピュータシステム１００は、基準図形であるガイドラインの３次元位置（高度または高度を含む３次元位置）を決定してよい。

このとき、上述した段階３４０で、コンピュータシステム１００は、第２航空画像２０からガイドラインに対応する対応線を対応図形として識別してよい。

段階５１０で、コンピュータシステム１００は、第１航空画像１０のガイドラインと第２航空画像２０の対応線をマッチングさせることにより、ガイドラインの３次元位置（高度または高度を含む３次元位置）を決定してよい。ガイドラインの３次元位置（高度または高度を含む３次元位置）を決定する方法としては、上述した基準図形の３次元位置（高度または高度を含む３次元位置）を決定する方法がそのまま適用可能であるため、重複する説明は省略する。

段階５２０で、コンピュータシステム１００は、決定されたガイドラインの３次元位置に基づいて、ガイドラインと基準施設物が交差する地点の３次元位置（高度または高度を含む３次元位置）を決定してよい。例えば、コンピュータシステム１００は、決定されたガイドラインの高度と同じ高度値を、ガイドラインと基準施設物が交差する地点の高度として決定してよい。または、コンピュータシステム１００は、ガイドラインの両終点の高度が異なる場合、補間法（ｉｎｔｅｒｐｏｌａｒａｔｉｏｎ）によってガイドラインと基準施設物が交差する地点の高度を決定してよい。

段階５１０、５２０で説明したガイドラインの高度決定方法を使用することにより、頂点を含まない（すなわち、第１航空画像１０と第２航空画像２０のマッチングが困難な）施設物の高度や３次元位置も正確に決定することができる。

一例として、上述した基準施設物は、対象領域３０内の道路の中央線であり、ガイドラインは、中央線を中心に位置する２本の車線の各車線の頂点を連結した線であってよい。

これに関して、図１０は、一例における、第１航空写真１０からガイドライン１０２０－１～１０２０－３を選択し、ガイドライン１０２０－１～１０２０－３の３次元位置（高度または高度を含む３次元位置）を決定することによって基準施設物の３次元位置（高度または高度を含む３次元位置）を決定する方法を示している。

図１０に表示された中央線１０１０は、上述した基準施設物に対応し、ガイドライン１０２０－１～１０２０－３は、上述したガイドラインに対応してよい。図に示すように、ガイドライン１０２０－１～１０２０－３それぞれは、中央線１０１０と交差し、中央線１０１０を中心とした車線の頂点を連結することによって選択されてよい。

段階５１０、５２０により、ガイドライン１０２０－１～１０２０－３と中央線１０１０が交差する地点の高度が決定されてよい。コンピュータシステム１００は、このように決定された交差する地点の高度値を用いて、補間法により、中央線１０１０の残りの地点の３次元位置（高度または高度を含む３次元位置）を決定してよい。

ユーザは、上述したツールを利用して、画面に表示された第１航空画像１０００から中央線１０１０を選択（すなわち、ドローイング）してよく、その後、中央線１０１０と交差するガイドライン１０２０－１～１０２０－３それぞれを選択してよい。このようなガイドライン１０２０－１～１０２０－３それぞれは基準図形として選択され、３次元位置が決定されてよい。

一方、ロードされた第２航空画像２０では、ガイドライン１０２０－１～１０２０－３それぞれに対応する対応線と中央線１０１０に対応する客体が識別されてよく、コンピュータシステム１００は、対応線とガイドライン１０２０－１～１０２０－３をマッチングさせることにより、ガイドライン１０２０－１～１０２０－３それぞれの３次元位置（高度または高度を含む３次元位置）を決定してよい。

一方、以下では、ガイドラインを用いずに基準施設物の３次元位置（高度または高度を含む３次元位置）を決定する例について説明する。基準施設物が頂点（ら）を含む施設物の場合、ガイドラインを用いなくても、基準施設物の３次元位置を正確に決定することができる。

すなわち、上述した段階３２０で、コンピュータシステム１００は、第１航空画像１０の対象領域３０内に含まれた施設物のうち基準施設物の頂点を連結する線を（上述した基準図形に該当する）基準線として選択してよい。上述した段階３４０で、コンピュータシステム１００は、第２航空画像２０から前記ベースラインに対応する対応線を対応図形として識別してよい。上述した段階３５０で、コンピュータシステム１００は、基準線と対応線をマッチングさせることにより、基準線の３次元位置（高度または高度を含む３次元位置）を決定してよい。決定された基準線の３次元位置に基づいて、基準施設物の３次元位置が決定されてよい。

このように、３次元位置（高度または高度を含む３次元位置）を決定しようとする施設物の特性（例えば、頂点を含むかどうか）によってガイドラインを使用するか使用せずに、施設物の３次元位置を決定することができる。

以上、図１～３を参照しながら説明した技術的特徴は、図４、図５、および図１０に対してもそのまま適用可能であるため、重複する説明は省略する。

図６は、一例における、基準施設物の高度に基づいて周辺施設物の３次元位置（高度または高度を含む３次元位置）を決定する方法を示したフローチャートである。

以下、図３の段階３５２、３５４と図６の段階６１０、６２０を参照しながら、周辺施設物の３次元位置（高度または高度を含む３次元位置）を決定する方法について説明する。

図３に示した段階３５２のように、コンピュータシステム１００は、（図４、図５、および図１０を参照しながら説明した方法によって）基準施設物の３次元位置（高度または高度を含む３次元位置）を決定してよい。

段階３５４に示すように、コンピュータシステム１００は、基準施設物の３次元位置を基準に、前記基準施設物周辺の少なくとも１つの周辺施設物の３次元位置（高度または高度を含む３次元位置）を決定してよい。

一例として、基準施設物は、対象領域３０内の道路の中央線であり、周辺施設物は、中央線を中心に位置する車線それぞれであってよい。または、周辺施設物は、基準施設物周りの施設物として、航空画像で少なくとも一部が隠れている施設物を含んでよい。

基準施設物と周辺施設物との間に（傾斜）勾配がないと仮定される場合（例えば、上述したツールから関連するオプションが選択される場合）、周辺施設物の高度は、基準施設物の高度と同じであると決定されてよい。例えば、中央線と両横の車線は、高度が互いに同じであると仮定されてよい。このとき、高度が互いに同じであれば、第１航空画像１０で該当の周辺施設物の位置を特定するだけでも該当の周辺施設物の３次元位置を確定することができ、第２航空画像２０に投影した図形（周辺施設物に該当する図形）と第２航空画像２０に表示された該当の周辺施設物の位置が一致すれば、第２航空画像２０で追加の位置確認が不要となる。第２航空画像２０に投影した図形と第２航空画像２０に表示された該当の周辺施設物の位置が一致しなければ、第２航空画像２０で投影図形の位置を第２航空画像２０上の施設物の位置に調整することにより、投影図形に対応する施設物の高度を確定してよい。

一方、段階６１０で、コンピュータシステム１００は、基準施設物と周辺施設物との間に存在する勾配（ｇｒａｄｉｅｎｔ）により、（周辺施設物の高度値となる）基準施設物の高度に対応する高度値を調整してよい。

段階６２０で、コンピュータシステム１００は、調整された高度値に基づいて周辺施設物の３次元位置（高度または高度を含む３次元位置）を決定してよい。勾配に該当する高度値は、上述したツールが提供するユーザインタフェースを利用したユーザ入力にしたがって調節されてよい。また、コンピュータシステム１００は、対象領域３０に対する基地の地形情報によって前記高度値を自動で調節してもよい。

これに関し、図１１は、一例における、基準施設物の３次元位置に基づいて周辺施設物の３次元位置（高度または高度を含む３次元位置）を決定する方法を示している。

図に示す例において、中央線１０１０は、上述した基準施設物に対応し、ガイドライン１０２０－１～１０２０－３は、上述したガイドラインに対応してよい。一方、車線１１１０は、中央線１０１０の周辺に位置する施設物であって、上述した周辺施設物に対応してよい。

コンピュータシステム１００は、道路の場合には勾配がないと仮定し、車線１１１０の高度と中央線１０１０の高度が同じであると決定してよい。または、コンピュータシステム１００は、ユーザまたは地形情報によって設定される勾配に基づいて中央線１０１０の高度を調節して、車線１１１０の高度を決定してよい。

したがって、実施形態によると、基準施設物の３次元位置を決定するだけで、周辺施設物の３次元位置を容易に決定することができる。

以上、図１～図５、および図１０を参照しながら説明した技術的特徴は、図６および図１１に対してもそのまま適用可能であるため、重複する説明は省略する。

図７は、一例における、第１航空画像から選択された基準図形と第２航空画像から識別された対応図形をマッチングさせることによって基準図形の３次元位置（高度または高度を含む３次元位置）を決定する方法を示したフローチャートである。

図７では、上述したツールを利用して第１航空画像１０の基準図形と第２航空画像２０の対応図形をマッチングさせることにより、基準図形の３次元位置（高度または高度を含む３次元位置）を決定する方法について説明する。

以下で説明する段階７１０～７４０は、上述した段階３５０に含まれてよい。

段階７１０で、コンピュータシステム１００は、基準図形を含む第１航空画像１０と基準図形を第２航空画像２０に投影（ｐｒｏｊｅｃｔｉｏｎ）してよい。例えば、コンピュータシステム１００は、第１航空画像１０のレイヤまたは基準図形のレイヤを第２航空画像２０に投影（ｐｒｏｊｅｃｔｉｏｎ）してよい。基準図形のレイヤは、第１航空画像１０から基準図形が選択されることによって生成されるものであってよい。

段階７２０で、コンピュータシステム１００は、投影された基準図形と第２航空画像２０から識別された対応図形が一致するように基準図形を移動させてよい。移動する基準図形は、基準図形に対応するレイヤであってよい。例えば、ユーザは、第２航空画像２０に投影された基準図形のレイヤを（例えば、ツール（ｔｏｏｌ）が提供するユーザインタフェースを利用して）移動させてよく、このようなユーザ入力にしたがい、コンピュータシステム１００は基準図形を第２航空画像２０上に移動させてよい。

段階７４０で、コンピュータシステム１００は、第２航空画像２０上の対応図形と移動する基準図形が一致するときに該当する基準図形の高度値を基準図形の高度として決定してよい。例えば、段階７３０で、コンピュータシステム１００は、（段階７２０で）基準図形を移動させ、移動した位置に対応する高度値を出力してよく、対応図形と基準図形が一致するときに出力される高度値を基準図形の高度として決定してよい。出力される高度値は、基準高度に対する高さ値であってよい。基準図形の水平座標も、類似の方式によって決定されてよい。したがって、高度と水平座標を含む基準図形の３次元位置が決定されてよい。

これに関し、図９は、一例における、第１航空画像９００から選択された基準図形９０５と第２航空画像９１０から識別された対応図形をマッチングさせることによって基準図形の３次元位置（高度または高度を含む３次元位置）を決定する方法を示した図である。

図に示すように、第１航空画像９００では、車線に対応する基準線が基準図形９０５として識別されてよい。このような基準図形９０５（基準図形９０５のレイヤ）は第２航空画像９１０に投影されてよい。ユーザは、上述したツールが提供するユーザインタフェースを利用して、投影された基準図形９０５のレイヤを位置９２０－１～４（対応図形９１５に対応する位置）の間で移動させてよい。

コンピュータシステム１００は、投影された基準図形９０５の位置９２０－１～４（９１５）それぞれの３次元位置（高度または高度を含む３次元位置）を決定してよい。言い換えれば、コンピュータシステム１００は、位置９２０－１～４（９１５）の各位置を、投影された基準図形９０５と対応図形が一致する位置として仮定し、前記各位置で基準図形９０５の３次元位置（高度または高度を含む３次元位置）を決定してよい。基準図形９０５の３次元位置（高度または高度を含む３次元位置）を決定する方法としては、上述した方法がそのまま適用可能であるため、重複する説明は省略する。

これにより、図に示すように、コンピュータシステム１００は、投影された基準図形９０５が位置９２０－１～４（９１５）を移動することにより、各位置の基準図形９０５の高度値を出力してよい。すなわち、第２航空画像９１０で対応図形のｅｐｉｐｏｌａｒに沿って基準図形９０５の位置が移動することにより、コンピュータシステム１００は、これによる基準図形９０５の高さを変更して出力してよい。

ユーザは、投影された基準図形９０５を位置９２０－１～４（９１５）の間で移動させることにより、対応図形と正確に一致する位置９１５の高度値（すなわち、高さ２２．７ｍ）が基準図形９０５に該当することを知ることができる（言い換えれば、ユーザは、高さをいくらにすれば、基準図形９０５と対応図形が一致（マッチング）するかを容易に識別することができる）。したがって、コンピュータシステム１００は、位置９１５の高度値を基準図形９０５の高度値として決定することができる。

上述したように、ツールのユーザインタフェースを利用して図形９０５の高度値を決定することができるため、基準図形９０５と対応図形がマッチングする位置９１５を直観的に把握することができ、これにより、基準図形９０５の高度を含んだ３次元位置も便利に決定することができる。

以上、図１～６、図１０、および図１１を参照しながら説明した技術的特徴は、図７および図９に対してもそのまま適用可能であるため、重複する説明は省略する。

図８は、一例における、決定された高度に基づいて対象領域のＤＳＭおよびＤＥＭを生成し、さらに対象領域のトゥルーオルソ画像を生成する方法を示した図である。

上述したように、実施形態によると、（整合された）航空画像に基づくことにより、ＤＳＭやＤＥＭを生成する過程を実行しなくても、対象領域３０のＨＤマップ５０を直ぐに生成することができる。

段階８１０で、コンピュータシステム１００は、対象領域３０と関連して決定された高度を用いて、対象領域３０の数値表層モデル（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｓｕｒｆａｃｅ Ｍｏｄｅｌ：ＤＳＭ）と数値標高モデル（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｅｌｅｖａｔｉｏｎ Ｍｏｄｅｌ：ＤＥＭ）のうちの少なくとも１つを生成してよい。言い換えれば、コンピュータシステム１００は、ＤＳＭやＤＥＭに基づいて対象領域３０の３次元位置（高度または高度を含む３次元位置）を決定するのではなく、先に対象領域３０の３次元位置を決定し、決定された高度に基づいてＤＳＭおよび／またはＤＥＭを生成してよい。

段階８２０で、コンピュータシステム１００は、生成されたＤＳＭおよびＤＥＭに基づいて対象領域３０のトゥルーオルソ（Ｔｒｕｅ Ｏｒｔｈｏ）画像を生成してよい。したがって、コンピュータシステム１００は、航空画像に基づくことで、対象領域３０のトゥルーオルソ画像に基づいた３次元マップを構築することができる。

対象領域３０のＤＳＭ、ＤＥＭ、およびトゥルーオルソ画像を生成するためには、上述した航空画像に含まれた情報がさらに使用されてよい。

対象領域３０のＤＳＭ、ＤＥＭ、およびトゥルーオルソ画像のうちの少なくとも１つは、対象領域３０の高度が決定された後、ユーザの選択にしたがってコンピュータシステム１００によって生成されてよい。

以上、図１～７、および図９～図１１を参照しながら説明した技術的特徴は、図８に対してもそのまま適用可能であるため、重複する説明は省略する。

上述した装置は、ハードウェア構成要素、ソフトウェア構成要素、および／またはハードウェア構成要素とソフトウェア構成要素との組み合わせによって実現されてよい。例えば、実施形態で説明された装置および構成要素は、プロセッサ、コントローラ、ＡＬＵ（ａｒｉｔｈｍｅｔｉｃ ｌｏｇｉｃ ｕｎｉｔ）、デジタル信号プロセッサ、マイクロコンピュータ、ＦＰＧＡ（ｆｉｅｌｄ ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ ｇａｔｅ ａｒｒａｙ）、ＰＬＵ（ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ ｌｏｇｉｃ ｕｎｉｔ）、マイクロプロセッサ、または命令を実行して応答することができる様々な装置のように、１つ以上の汎用コンピュータまたは特殊目的コンピュータを利用して実現されてよい。処理装置は、オペレーティングシステム（ＯＳ）およびＯＳ上で実行される１つ以上のソフトウェアアプリケーションを実行してよい。また、処理装置は、ソフトウェアの実行に応答し、データにアクセスし、データを記録、操作、処理、および生成してもよい。理解の便宜のために、１つの処理装置が使用されるとして説明される場合もあるが、当業者は、処理装置が複数個の処理要素および／または複数種類の処理要素を含んでもよいことが理解できるであろう。例えば、処理装置は、複数個のプロセッサまたは１つのプロセッサおよび１つのコントローラを含んでよい。また、並列プロセッサのような、他の処理構成も可能である。

ソフトウェアは、コンピュータプログラム、コード、命令、またはこれらのうちの１つ以上の組み合わせを含んでもよく、思うままに動作するように処理装置を構成したり、独立的または集合的に処理装置に命令したりしてよい。ソフトウェアおよび／またはデータは、処理装置に基づいて解釈されたり、処理装置に命令またはデータを提供したりするために、いかなる種類の機械、コンポーネント、物理装置、コンピュータ記録媒体または装置に具現化されてよい。ソフトウェアは、ネットワークによって接続されたコンピュータシステム上に分散され、分散された状態で記録されても実行されてもよい。ソフトウェアおよびデータは、１つ以上のコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録されてよい。

実施形態に係る方法は、多様なコンピュータ手段によって実行可能なプログラム命令の形態で実現されてコンピュータ読み取り可能な媒体に記録されてよい。ここで、媒体は、コンピュータ実行可能なプログラムを継続して記録するものであっても、実行またはダウンロードのために一時記録するものであってもよい。また、媒体は、単一または複数のハードウェアが結合した形態の多様な記録手段または格納手段であってよく、あるコンピュータシステムに直接接続する媒体に限定されることはなく、ネットワーク上に分散して存在するものであってもよい。媒体の例としては、ハードディスク、フロッピー（登録商標）ディスク、および磁気テープのような磁気媒体、ＣＤ－ＲＯＭおよびＤＶＤのような光媒体、フロプティカルディスク（ｆｌｏｐｔｉｃａｌ ｄｉｓｋ）のような光磁気媒体、およびＲＯＭ、ＲＡＭ、フラッシュメモリなどを含み、プログラム命令が記録されるように構成されたものであってよい。また、媒体の他の例として、アプリケーションを配布するアプリケーションストアやその他の多様なソフトウェアを供給または配布するサイト、サーバなどで管理する記録媒体または格納媒体が挙げられる。

以上のように、実施形態を、限定された実施形態および図面に基づいて説明したが、当業者であれば、上述した記載から多様な修正および変形が可能であろう。例えば、説明された技術が、説明された方法とは異なる順序で実行されたり、かつ／あるいは、説明されたシステム、構造、装置、回路などの構成要素が、説明された方法とは異なる形態で結合されたりまたは組み合わされたり、他の構成要素または均等物によって対置されたり置換されたとしても、適切な結果を達成することができる。

したがって、異なる実施形態であっても、特許請求の範囲と均等なものであれば、添付される特許請求の範囲に属する。

１００：コンピュータシステム
１１０：メモリ
１２０：プロセッサ
１３０：通信インタフェース
１４０：入力／出力インタフェース
１５０：入力／出力装置
１６０：ネットワーク

Claims (18)

1. コンピュータシステムが実行する、航空画像に基づいてＨＤマップを生成する方法であって、
   対象領域を眺める第１視点から前記対象領域を撮影した第１航空画像から基準図形を選択する段階、
   前記第１画像視点とは異なる第２視点から前記対象領域を撮影した第２航空画像から前記基準図形に対応する対応図形を識別する段階、
   前記基準図形と前記対応図形を互いにマッチングさせることによって前記基準図形の３次元位置を決定する段階、および
   前記決定された３次元位置を用いて前記対象領域のＨＤマップを生成する段階
   を含む、ＨＤマップを生成する方法。
2. 前記決定する段階は、
   前記第１視点に対応する、前記第１航空画像を撮影したカメラの３次元位置と撮影方向、前記第２視点に対応する、前記第２航空画像を撮影したカメラの３次元位置と撮影方向、前記第１視点から前記基準図形に対する第１角度、および前記第２視点から前記対応図形に対する第２角度に基づいた三角測量法により、前記基準図形の高度を含む３次元位置を決定する、
   請求項１に記載のＨＤマップを生成する方法。
3. 前記基準図形は、前記第１航空画像の前記対象領域内に含まれた施設物のうちのいずれか１つの施設物の頂点を含むか、
   前記頂点と前記１つの施設物の他の頂点または前記施設物のうちの他の施設物の頂点とを連結した線である基準線を含む、
   請求項１または２に記載のＨＤマップを生成する方法。
4. 前記選択する段階は、
   前記第１航空画像の前記対象領域内に含まれた施設物のうちから基準施設物を選択する段階、および
   前記基準施設物と交差する少なくとも１つのガイドラインとして前記基準線を選択する段階
   を含み、
   前記識別する段階は、前記第２航空画像から前記ガイドラインに対応する対応線を前記対応図形として識別し、
   前記決定する段階は、
   前記ガイドラインと前記対応線をマッチングさせることにより、前記ガイドラインの３次元位置を決定する段階、および
   前記ガイドラインの３次元位置に基づいて、前記ガイドラインと前記基準施設物が交差する地点の３次元位置を決定する段階
   を含む、請求項３に記載のＨＤマップを生成する方法。
5. 前記基準施設物は、前記対象領域内の道路の中央線であり、前記ガイドラインは前記中央線を中心に位置する２本の車線の各車線の頂点を連結した線である、
   請求項４に記載のＨＤマップを生成する方法。
6. 前記選択する段階は、前記第１航空画像の前記対象領域内に含まれた施設物のうち基準施設物の頂点を連結する線を前記基準線として選択し、
   前記識別する段階は、前記第２航空画像から前記基準線に対応する対応線を前記対応図形として識別し、
   前記決定する段階は、前記基準線と前記対応線をマッチングさせることによって前記基準線の３次元位置を決定する、
   請求項３に記載のＨＤマップを生成する方法。
7. 前記基準施設物の３次元位置を決定する段階、および
   前記基準施設物の３次元位置を基準に、前記基準施設物周辺の少なくとも１つの周辺施設物の３次元位置を決定する段階
   をさらに含む、請求項４～６のうちのいずれか一項に記載のＨＤマップを生成する方法。
8. 前記周辺施設物の３次元位置を決定する段階は、
   前記基準施設物と前記周辺施設物の間に存在する勾配により、前記基準施設物の３次元位置に対応する高度値を調整する段階、および
   前記調整された高度値に基づいて前記周辺施設物の３次元位置を決定する段階
   を含む、請求項７に記載のＨＤマップを生成する方法。
9. 前記基準施設物は、前記対象領域内の道路の中央線であり、前記周辺施設物は、前記中央線を中心に位置する車線それぞれである、
   請求項７に記載のＨＤマップを生成する方法。
10. 前記決定された３次元位置に基づいて前記基準図形を含む前記対象領域内の施設物の３次元位置を決定する段階
    をさらに含み、
    前記施設物の３次元位置は、前記決定された基準図形の３次元位置に基づく補間法によって前記施設物を構成する地点の３次元位置が計算されることによって決定される、
    請求項１～９のうちのいずれか一項に記載のＨＤマップを生成する方法。
11. 前記決定する段階は、
    前記選択された基準図形を含む前記第１航空画像または前記選択された基準図形を前記第２航空画像に投影する段階、
    投影した前記基準図形と前記第２航空画像から前記識別された対応図形が一致するように、前記基準図形を移動させる段階、および
    前記識別された対応図形と前記基準図形が一致するときに該当する前記基準図形の高度値を、前記基準図形の３次元位置として決定する段階
    を含む、請求項１に記載のＨＤマップを生成する方法。
12. 前記決定する段階は、
    前記基準図形を移動させることによって移動した位置に対応する高度値を出力する段階
    を含み、
    前記識別された対応図形と前記基準図形が一致するときに出力される高度値を、前記基準図形の３次元位置として決定する、
    請求項１１に記載のＨＤマップを生成する方法。
13. 前記移動する基準図形は、前記基準図形に対応するレイヤである、
    請求項１１に記載のＨＤマップを生成する方法。
14. 前記決定された３次元位置を用いて、前記対象領域の数値表層モデル（ＤＳＭ）と数値標高モデル（ＤＥＭ）のうちの少なくとも１つを生成する段階
    をさらに含む、請求項１に記載のＨＤマップを生成する方法。
15. 前記生成されたＤＳＭおよびＤＥＭに基づいて、前記対象領域のトゥルーオルソ画像を生成する段階
    をさらに含む、請求項１４に記載のＨＤマップを生成する方法。
16. 請求項１～１５のうちのいずれか一項に記載の方法を前記コンピュータシステムに実行させるためのコンピュータプログラム。
17. 請求項１～１５のうちのいずれか一項に記載の方法を前記コンピュータシステムに実行させるためのプログラムが記録されている、コンピュータ読み取り可能な記録媒体。
18. コンピュータシステムであって、
    メモリに含まれるコンピュータ読み取り可能な命令を実行するように構成された少なくとも１つのプロセッサ
    を含み、
    前記少なくとも１つのプロセッサは、
    対象領域を眺める第１視点から前記対象領域を撮影した第１航空画像から基準図形を選択し、前記第１画像視点とは異なる第２視点から前記対象領域を撮影した第２航空画像から前記基準図形に対応する対応図形を識別し、前記基準図形と前記対応図形を互いにマッチングさせることによって前記基準図形の３次元位置を決定し、前記決定された３次元位置を用いて前記対象領域のＨＤマップを生成する、コンピュータシステム。

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