JP2888594B2 - ディジタル３次元地形情報を得るためのコンピュータ支援測量システム - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は測定処理において、地域内の複数の地点の座
標と、対応する地形上の点コード、線コード及び面コー
ドとからなる詳細な３次元地形データのディジタルファ
イルを編集するための方法に関する。

ここ数年の間に都市部の土地情報に対する需要は明ら
かに増大してきた。土地情報とは、ロット（lot）、パ
ーセル（parcel）、通りの区画等の小さな地理的単位に
常に関係する極めて詳細な地形情報と定義されたり、ま
た詳細単位自体（特に地形）に係わる情報及びこのよう
な単位に関連する主要情報とも定義される。

この情報は、人々の家屋、建築物の保険証券、市街地
開発計画、公益施設の地図作成、不動産税、スペース管
理（道路管理、緑地管理）、大掛かりな土木建築作業等
に必要とされる。

本発明の目的は、自動化を拡大し、それによってより
優れたデータベースを構築することができ且つ情報が迅
速に供給され得ることにより、増大する需要に適合する
ことである。土地情報の重要な要素は詳細な地形情報、
即ちその全ての天然及び人工の対象物を含む地域の（グ
ラフィックまたは幾何学的な）記述である。この情報を
供給する上で生じる問題点は、 時間の経過とともにデータを収集する方法が原則とし
て変化しないこと、及び 情報の表し方が常に２次元のままであり、これは、高
性能コンピュータシステムと組み合わせた相互作用グラ
フィックスクリーンのごとき、測量処理の際してその時
点における優れた技術的可能性を損なうことである。

本発明のこの目的は、測量処理においてある地域にお
ける点の座標と、対応する地形上の点コード、線コード
及び面コードとで構成される詳細な３次元地形データの
ディジタルファイルを編集するための方法であって、座
標内で既知である必要のない少なくとも３つの連続する
ステーション位置から採取され、前記ステーション位置
の各々の周囲から写真撮影または電子技術によるパノラ
マ記録が作成され、前記記録が、一続きの記録が得られ
且つ次のステップにおいて局所平面と比較されて、前記
ステーション位置から出発して前記座標内の定義される
べき地域内の各点に向かう空間的方向が、記録中心と座
標内の定義されるべき点との間の距離に、該記録におい
てランダムに採用された固定方向に対する記録の中心と
定義されるべき点との間の線分の方向とを高度の精度で
決定できる測定方法及び計算方法を使用して決定される
ように、天頂から水平線下まで全水平線を包含している
ことを特徴とする方法によって達成される。

本明細書に記載のシステムはこの困難を克服する。近
代的な技術手段を使用することにより、地形データを収
集、処理及び表示するための新たな方法が開発された。
こうして地図作成の新たな方法が可能となるばかりか、
かかるデータを使用することにより建築密集地及び未建
築地の動的３次元画像を与える機会をがもたらされる。
このための既存の技術、即ち空中写真測量または現在の
地上測量は、技術的にも経済的にもかなり大きな欠点を
有する。

かかる所謂詳細測量のための既存の地上方法、例えば
回転速度測定を適用することは、通行及び駐車車両が増
大しているが故に多くの都市においてよりいっそう困難
になっている。その上に特に次の測定点が既知である必
要がある。これは、厳密な組織化を必要とするかなり広
範囲に及ぶ副基準測量が実施されねばならないことを意
味する。測量の都度、先の及び次の副基準点にプリズム
を置かねばならない。特に交通量の多い状況では、詳細
測量のこの部分は不都合である。更に詳細測量自体は、
測定されるべき詳細点ごとに目標（プリズム）が位置決
めされねばならないので、非常に労力を要し且つ時間も
かかる。これには大人数の測量士チームを必要とし、そ
のための地域測量の組織化は測定の必須部分となる。こ
のような測量は、チームが悪天候のために活動できない
と非常に高価となる。

本明細書に記載の「コンピュータ支援測量」方法が適
用されれば上記欠点は生じない。この方法は、非常に迅
速な方法で野外記録を行ない、その後このように収集さ
れた画像を屋内で測定し得ることを特徴とする。土地測
量のこの新規の方法は、小さな通りや高層ビルディング
を含む都市部において特に適用され得る。その処理にお
いて該方法は準備がより少なくてよく、野外でより迅速
に作業し且つより生産性があり（人数がより少なくてよ
く、天候依存性がより小さい）、屋内作業によって３次
元データベースを提供する（これまでのところ２次
元）。このような新規のシステムを使用し極めて詳細な
３次元データベースを構築することができる。このデー
タベースから例えば精度の高い1:250〜1:5,000の大縮尺
の地形図を生成することができる。一般にこの「コンピ
ュータ支援測量」システムは、近代的で、迅速で、安価
で且つ非常に正確な方法で詳細なメートル情報を収集
し、その情報を使用することにより特に地形図を作成し
得ることを目的とする。

発明の概要 土地測量は、地理的単位の位置及び寸法に関する情報
を与え得るために、地球表面上の点の相対位置を決定す
ることに係る。このためにほとんど全ての国では１つ以
上の座標系を有しており、長さ及び角度を測定すること
によりかかる座標系における点の座標を計算することが
できる。本発明は、測定を地域内ではなくて屋内で写真
の上で行なうが故に、それ自体が全ての現在の方法とは
区別される。かかる写真は地域を表しており、測定は、
コンピュータを使用することによりかかる写真における
所定の量を記録することからなる。

この新規のシステムによって、「我々の周囲の実態
（the reality among us）」は幾何学的に且つ３次元的
に記録される。記録は写真撮影によって行われ、後にそ
の写真において測定が実施される。即ち測定は実体自体
にではなくて写真画像において実施される。

我々つまり人間が我々の周囲の３次元の実体に視線を
向ける方法と比較すると、測量の基本原理は説明が容易
である。我々はこれを２つの眼で行ない、周囲のものを
空間的に、即ち３次元で見ることができる。２つ眼があ
るおかげで、我々は特に距離を測定したり深さを知るこ
とができる。２つの眼のうち一方を閉じると深さを知覚
することは不可能となる。この状況は本発明のシステム
に類似点がある。なぜならば、写真を作成することは３
次元の実体を２次元平面上に表わす以外の何ものでもな
い。１次元失われると実体を明確に再構成することは不
可能である。このためには追加情報が必要とされる。こ
の情報は、３次元実体において測定されるべき全ての点
が少なくとも２つの写真上に現れるように処理すること
により得られる。そうすれば全ての測定点の３次元座標
を計算することができる。このことは詳細地形データベ
ースを構築する上で重要である。

添付の図面を参照し本発明を更に説明する。

実施例 上記データを得るために、記録を座標のディジタルデ
ータベース及びそれらに関連するコードへと処理し得る
迅速で且つ効率的な記録、測定及び処理システムを有す
ることは極めて重要である。本発明はこのようなシステ
ムを包含する。第１図はこの「コンピュータ支援測量」
システムの主要部分の構成の概略図を示す。

第3A図に示した記録システムは、自動車１とカメラ２
と、安定装置５と、指示ソフトウェアとで構成されてい
る。カメラ２は所謂魚眼タイプのものであり、これは、
自動車の屋根に設置されたときに周辺の包囲画像４が生
成されることを意味する。このことにより円錐形３内に
位置するものを除いた周辺全体が見られる。自動車及び
カメラに加え、記録セッションの間ずっとカメラが安定
化され且つ角度が読取られるように、安定装置が存在す
る。位置データは使用されるべき計算処理のために重要
であり、結果的に３次元座標に導かれる必要がある。即
ち記録システムは記録とカメラの位置データとを提供す
る。

第７図に示した測定システムは、全てのサブシステム
を連絡させ且つ迅速で効率的な測定を操作員に実行させ
るために、測定装置31と、２つのモニター32及び33を備
えたマイクロコンピュータシステム36と、指示ソフトウ
ェアとで構成されている。測定システムは、全ての測定
が地域においてではなくて調整された環境下に事務所で
実行され得る点で他に類を見ない。２つの画像において
１つの点を測定することは、それらの画像において水平
方向及び鉛直方向の測定を実行することとして数学的に
系統化することができる。レンズの歪曲を訂正する外
に、開発されたソフトウェアは更にオンラインテスト、
即ち測定の間に両画像において同時に測定されている点
が充分正確に測定されたかのチェックを実施する。この
ように測定システムは制御され且つコード化された観測
を提供する。

続いて中央計算システムはコードによって標識された
大量の水平方向及び鉛直方向を処理し得る必要がある。
これは、最終的に方向が３次元座標に変換されねばなら
ないことを意味する。

品質に対する高度な要求に関係し、一般には厳密に必
要とされるよりも多めに測定が行われる。他方でこの余
分な測定は、信頼し得る観測材料（方向）について統計
的試験を実施し得るために必要である。この中央計算装
置は世界的に受け入れられている調整及び試験方法を使
用し、調整観測値と、それから計算される３次元座標と
を、点識別子及び地形対象物コードと一緒に提供する。

システムの詳細及び動作方法 幾何学的測定計画 地域内の点の相対精度を定義し得るために、土地測量
にはその基盤をなす幾何学上の優れた計画が必要とされ
る。この新規のシステムにおいては測定は地域自体にお
いては行われず地域の写真において行われるが、この方
法においては幾何学的測量計画に対する所定の要件が特
に品質の点で作用することに留意されたい。所謂「数値
の強さ（strength of the figure）」と、座標の最終的
な精度に及ぼす影響とが考えられるであろう。

座標内で１つの点を定義するためには、座標内で２つ
の基準点が既知であるならば交会法（intersection）を
適用することができる。第2A図においてこれを示す。図
に示した４つの方向において観測が行なわれる。第2B図
に示したように、方向を観測することにより、文字通り
に２つの既知の点を基準にして多数の他の点が座標内で
定義され得ることが判る。

従って問題は、いかに基準点の座標を定義し得るかで
ある。本明細書におけるこの解決策は、第2C図に示した
ように後方交会法を適用することである。更に本明細書
中、示される方向は観測を形成する。その方向が測定さ
れた点は順番に座標内で定義されねばならない。通りが
地図化される必要がある場合には、一般に予め既知とさ
れる点はあまり多くなくてよい。それでも正しい幾何学
的計画において計算され得ることが第2C図に示されてい
る。特に１つの条件は地域内の点が連続する記録上に何
回も存在することである。所謂三角測量点（少なくとも
３つの記録上に存在する点）によって、幾何学的条件が
満たされる。それらに属する方向が測定され得るなら
ば、調整が行われ、その方向に対して完全に定義された
網構造が生成される。この網構造を空間において配向す
るため及びそれを絶対的な縮尺に対する空間に適合させ
るためには、最終的に７つの絶対座標例えば（X,Y,
X）、（x,y,z）及びＺが必要である。このような限定数
の点は例えば地上測量または写真測量から予め既知であ
り、次いでこれらの点によって他の点を座標内で定義す
ることができる。実際にはこの測定計画は、記録におけ
る測量の間、続いて計算の間に同時に交会法及び後方交
会法を組み合わせた方法を適用することからなる。

記録方法 第3B図に示した記録車両のカメラ２は第４図に示した
特別に開発された魚眼レンズを包含する。このカメラ２
は、油圧式装置16によって自動車からサンルーフを通し
て持ち上げられ得る安定プラットホーム５に取り付けら
れている。これでカメラ２は自動車のちょうど上の位置
からのみ写真撮影ができる。視野は水平方向には400角
形（gon）（＝360度）、鉛直方向には天頂から120角形
である。従って第3A図に示したように例えば縁石及び他
の通りの取付け備品、建物の正面、屋根の突起等、等の
全種類の点が後に測定され得る。写真上で測定が行われ
る領域は視界の一部、即ち周囲の水平線上40角形及び水
平線下20角形の部分である。最適修正変換関数は1mrad
にある。フィルムの不均等性は10マイクロメートルより
も実質的に小さい。

第3B図に示した安定プラットホーム５は、レンズの鉛
直方向軸を局所鉛直方向軸と出来るだけ一致させるよう
に作用する。これは、位置センサ12及び13と、サーボ駆
動スクリュースピンドル９と、固定折返し点10と、圧力
ばねを有する入れ子式軸11とによって達成される。即ち
上方プレート７は下方プレート６に対して出来るだけ水
平に調整され、下方プレート６は油圧式装置16及び17に
よって記録車両にしっかりと連結されている。

プラットホームの水平方向位置は、撮影した写真を以
下のように処理する上で重要である。実際の写真画像に
加え、多数の記録の順序・日付及び時間、シャッター時
間、車両の向き、プラットホームに起こり得るねじれ、
前回の記録から走行した距離といった他のデータも維持
されねばならない。相互に従属する特定の順序の記録で
あるこれらのデータは、搭乗番号が付されたフロッピー
ディスク27上のファイルに一緒に記憶される。中央コン
ピュータ19A及び19Bは全体の全方向の写真データの記憶
とを処理する。１つの記録を作成する処理全体は、運転
士が記録ボタン23を押すことにより自動的に行われる。
コンピュータ19Aのモニター20において運転士は所望で
あれば全処理を監視し、誤りがないかまたは誤りが何故
起きたかを見極めることができる。

第５図によって可動性システム１の機能を以下に説明
する。必要な準備が整ったならば記録領域への乗入れが
なされる。これがなされている間にプラットホーム５は
ロックされ、緑色の信号ランプ21Aは運転が許可された
ことを表示する。写真番号付けがリセットされる。シス
テムは静止状態１にあり、操作員の「新規搭乗要求」を
待っている。

自動車１が測定領域に到着すると、運転士はコンピュ
ータのーキーボード上の機能キーを押すことにより新規
搭乗を初期化する。運転士は新しい搭乗番号をコンピュ
ータに与えるように求められ、新たな搭乗ファイルがオ
ープンされる。更にコンピュータは、時間及びデータが
尚正しいか質問する。次いでその訂正が可能である。搭
乗番号の入力後、スクリーン信号ランプ21Aは運転が許
可されたことを示すために再度点灯し、システムは静止
状態３へ戻る。

状態３においてはシステムは運転士による命令を待
つ。このとき運転士は記録を作成することを決定できる
（「写真要求」）。このためには運転士はボタン23を押
す。キーボードは場合によっては使用されない。写真撮
影のための全ての条件が揃ったならば、状態４へ進む。
赤色信号ランプ21Bが点灯され、このときから車両はも
はや移動されない。プラットホーム５はアンロックさ
れ、プラットホームの安定化が開始し、プラットホーム
が水平位置に到達するまでシステムは状態４のままであ
る。安定化がなされなかったならば、そのときはこれが
モニター20を介して即座に表示され、状態３へ戻る。

安定装置がプラットホーム５が水平位置になったこと
を報告すると、場合によってはまだ傾斜があることがコ
ンピュータ19Bによって読取られ、この後直接にシャッ
ター時間が計算される。このシャッター時間も更にコン
ピュータによって読取られる。充分な光がない場合には
記録は拒絶され、状態３へ戻る。これは、モニター20に
よって運転士に直接に報告される。状態５において充分
な光がある場合にはシャッターが開かれる。同時に日付
及び時間も投影されて、更にコンピュータ19Bによって
読取られる。

フィルム露光時間が経過したならば状態６へ進む。プ
ラットホーム５は再度ロックされ、カセット８内のフィ
ルムは写真一枚分だけ自動的に移送される。同時にホィ
ールセンサ25及び26が読み取られ、それらは上記写真デ
ータと一緒にフロッピーディスク27上のオープンしてい
る搭乗ファイル内に記憶されねばならない。ちょうど撮
影された写真が搭乗の最初のものであった場合のみに、
距離メータはゼロにリセットされる。距離メータは常に
搭乗の際の最初の記録の後に加算され、例えば15メート
ルごとの、別の写真が撮影されるべき時点の指標として
使用される。更にそれらは記録車両１の向き（ｓ−変
更）の計算にも有用である。

状態６の後には、カセット８内のフィルムは移送さ
れ、フィルムが全部使用されたかチェックされ、そうで
あればモニター20によって即座に運転士に報告される。
プラットホームが記録の時点で移動された場合にも、こ
れがモニター20によって運転士に報告されることが可能
である。そうすると運転士には写真を再度撮影する機会
が与えられ、この場合には写真は同じ番号を維持する。
いずれの場合も静止状態３へ進み、緑色の信号ランプ21
Aが再度点灯する。

状態３において運転士は再度写真撮影を行なうか決定
することができるが、前記したようにこれは全ての写真
撮影条件が正しい場合にのみ可能である。正しくない条
件はモニター20上に直接報告され、警告音が運転士にメ
ッセージについて警告する。フィルムが露出していた
り、路線に関連性がなかったり、自動車が移動したり、
光が不充分であったり、フロッピーディスクが満杯であ
ったり等の種々の正しくない条件が考えられる。運転士
はそのうちの１つ、路線に関するものは無視することが
できる。このメッセージはコンピュータ19Aの機能キー
によって却下され得る。

状態３において運転士は、搭乗をクローズすると決定
することもできる。このためには運転士はコンピュータ
19Aのキーボード上にある機能キーを押す。赤色信号ラ
ンプ21Bが点灯し、これで運転士は状態７で、運転中の
搭乗についてのコメントをコンピュータに供給すること
が可能となる。このコメントには例えば天候状態または
路線における逸脱についての情報が含まれ、最大で300
文字が可能である。このデータ入力の後、搭乗ファイル
はクローズされ、フィルム番号付けはゼロにリセットさ
れ、緑色ランプ21Aが点灯する。

この状態では運転が許可され、次の写真撮影が行われ
得る。１サイクル即ち１回の写真撮影に含まれる運転に
は約20〜30秒を要する。カセットの交換が必要とされる
までには数百回の写真撮影を行なうことができる。この
ように写真及び写真データが生成される。写真データ
は、運転路線、鉛直方向に関する偏差、シャッター時
間、自動車の向き、搭乗コード／写真番号／時間／日付
から構成される。

測定方法 都市の一部において前記要領で多数の写真を撮影した
後には、写真には現像等がなされる。次いで写真を適当
な寸法に裁断し、測定のための更なる準備が完了する。
写真はパノラマ写真であり、従って第6A図及び第6Bに示
したように水平線を一周全部（400角形）含み、鉛直方
向では天頂から水平線下20角形まで含む。このような写
真においては水平方向（φ）は地域におけるそれと一致
し、角度の大きさで表わされる水平線上の高さは、写真
の中心から測定点までの距離（γ）で定義され得る。そ
の都度２枚の写真について対応する点を検索して測定を
行なうことにより、前記したような幾何学的計測計画の
原理に従うことができる。

このために、第７図に示したような測定装置31を設計
及び構築した。２つの写真を同時に測定することは明ら
かであり、この写真の大きさは最大100×100mとするこ
とができる。回転（42）及び並進（43）し得る２つの
（照射）測定テーブル41に加え、該装置は更に、測定テ
ーブル１つ当たり２つ（合計４つ）の特殊レンズを有す
るCCDマトリックスカメラ37及び38と、２つのモニター3
2及び33と、予備メモリ（back−ground memory）と、マ
ウス35と、キーボード34とを包含しており、これらは全
て、できればアレープロセッサと組合せて、いずれの場
合も16MBの作業メモリと一緒に0S2のもとで動作する高
性能PC/ATコンピュータ36に接続されている。更に光学
ディスク装置は予備メモリとして作用することが期待さ
れる。測定フェーズにおいては、灰色の色調が８ビット
で表わされた画像について作業し、このフェーズにおい
ては画像編集は行わない。これは特に後のフェーズにお
いて行われる。

記録後には、測定した領域においてブロック当たり約
40〜50の記録が入手可能となる。このためには、ダイア
ポジ画像が使用され、これらは一度に２枚が同様に測定
装置31上に置かれる。そうして記録１及び２、次いで２
及び３、次いで３及び４等、等について測定が行われ
る。測定は、２枚の写真に存在し且つ測定のために重要
な同一の点が明らかに唯一の方法でCCD測定カメラの下
方に置かれ得るように、回転（42）及び並進（43）し得
る測定テーブル41によって行われる。１つの測定テーブ
ル当たり１つのCCD測定カメラ37において、測定マーク
を発見することができる。測定されるべき写真１枚当た
り、関係する画像が別個のスクリーン32上に黒白で可視
となる。この画像は写真上で５×5mmの領域をカバーす
る。更に測定マーク40の画像もスクリーンの固定場所に
可視となる。測定されるべき点を測定マーク下に置くの
はこのときである。

更に測定テーブル41において、必要な概観画像に対し
て第２のカメラ38が利用可能である。かかる画像は写真
上の50×50mmの領域をカバーする。操作員はまず上記概
観画像によって同一の点を探索し、次いで測定カメラに
切り換えることにより実際の測定を実行する。測定テー
ブル41からの光路44は、測定カメラ37及び概観カメラ38
の両方によって使用されるが、半透過性鏡45によって分
割が行われ、この場合には鏡46を通して概観カメラに到
達する。測定スクリーンにおいては、 概観写真１、選択点、切換え； 測定用写真１、位置の限定的選択、切換え； 概観写真２、切換え； 測定用写真２、切換え の４つの画像が連続して生成される。

測定用画像が正しい位置になったときの切換えは測定
値を記憶することを意味する。これは、テーブルが
（γ）及び（φ）に位置することを意味する。点コード
が加えらると直ぐに、測定値はメニューによってレコー
ド内に置かれる。

同一点の指定はスクリーン上のカーソルによって行わ
れる。カーソルは、測定マーク40の下方に置かれるべき
点の上に置かれる。マウス35の確認によって切換えた
後、測定テーブルは迅速に所望の場所に行く。これは、
スクリーン座標の変換及びテーブルの実際の位置の読取
り値との比較によってなされ、この後、差が相殺され
る。正しく且つ迅速な方法で同一の点を発見し得るため
に、第２のスクリーン33上には最後に記録された画像が
表示される。従って写真１を操作している間に写真２を
基準として使用したり、またはその逆を行なうことがで
きる。これは、複雑な画像における対応する点の測定を
迅速な方法で行なうためには必要である。即ち第２のス
クリーンは特に操作員が概観を維持する助けとなる。同
一点を探索する（ほとんどの動作）ときには常に、最後
から２番目の概観画像が入手可能である。

（写真ホルダーにおいて）写真１が写真３に交換され
る時点には、第２のスクリーン33上には写真２の画像が
存在する。これは、この画像において所謂三角測量点が
表示されるが故に必要とされる。少なくとも３枚の写真
において可視であるべきである上記点は、原則として計
算プログラムによって選択されるが、操作員は、それら
が実際に連続する写真上に存在するか検証せねばならな
い。更に他の関連データもこの変還する画像内に表示す
ることができる。最後に、第２のスクリーン33は測定の
ための第３の機能を有する。更に測定に対してのコード
が与えられる必要があるが、これは、マウス35及びカー
ソルの組合せによりメニュープログラムにおいてスクリ
ーンを介して行われる。

実際には測定処理は、例えば朝に装置30の部品を起動
することから開始する。次いでリセット処理が実行され
る。リセット処理は、写真を常に同様に入れることから
なる。写真上で、写真ホルダー内に同様に入れられてい
る所謂基準マークは可視である。上記写真ホルダー自体
はいつでも測定テーブル41上の同じ位置にある。全てが
このように位置決めされたならば、電子カウンタがゼロ
位置にリセットされる。これは当然のこと測定日の開始
時点かまたは例えば電力故障が発生したら直ぐに行われ
ねばならない。

リセット処理が完了したら、記録自動車からコンピュ
ータ36のスロット47内にあるフロッピーディスクのデー
タに管理情報が入力される。上記データは、サブッブロ
ック当たりに登録される観測を含む記録の開始となる。

測定が開始されると、測定の間に時間の無駄がほとん
どないように、一続きの移動のなかで測定が行われる。
ここでの作業方法は前記のごときものである。更に第８
図を参照されたい。このように１対の写真を測定し、較
正訂正を適用し且つ空間的方向を交換した後には、測定
値における重大な誤差に対するチェックを続いて行な
い、必要であれば１カ所以上の点を再度測定する命令を
出す。このようなオンラインの訂正、計算及びチェック
は、大まかな観測材料による第１の計算である。関係す
る全ての記録が関連するサブブロックのファイル内に記
憶されたならば直ぐに、仮座標が既知となり、写真３は
写真１の場所を得ることができる等となる。

このようにサブブロック全体を測定することができ
る。この種の測定は極めて迅速に行なうことができ、１
つの点を定義するのに約30〜45秒しかかからない。サブ
ブロックが処理されたならば、当該ファイルは関連管理
情報を含みクローズされる。次いで自動車から送られた
フロッピーディスクの写真及び情報が、サブブロック当
たり40〜50の記録、即ち第９図に示したように点１つ当
たり２組の空間的方向（γ）及び（φ）の観測値と目標
物コードとを含むファイルに大成される。このファイル
は、仮座標及び場合によっては記録の際の勾配のファイ
ルによって完結される。これは、コンピュータ36のフロ
ッピースロット48を介して入手可能である。

計算方法 収集した観測値について非常に複雑な一連の計算を実
行する。複雑な原因は特に観測値は１つの値を有するの
みでなく、所謂確率モデルによって示される所謂標準偏
差及び場合によって相対性または相関性を有するが故で
ある。この値を測量可能及び実用可能にするために、計
算処理を多数のフェーズに分割する。このために第10図
を参照する。

前記したように計算処理の一部は測定処理の間に行わ
れ、計算処理は実際のところ測定処理の一部である。測
定処理が行われる前に他の測定及び計算も行われ、それ
らはそれぞれカメラ及び測定テーブルの較正の一部であ
る測定及び計算である。両方に対して、現在の測定シス
テム31と密接に関係し、従って測定システムの一部であ
る処理ソフトウェアを開発した。測定テーブル較正の結
果は必要であれば写真ごとに適用される。これは、観測
値（γ）及び（φ）における訂正の形態で行われる。こ
のように観測値は装置誤差に対して訂正される。次いで
訂正された乾燥値（γ′）及び（φ′）は、多数の所謂
基準マーク及び／または網状マークに従って定義された
カメラ軸系に変換される。更にレンズの歪曲に対して多
数の訂正が行われる。このために必要なデータはカメラ
較正処理によって収集される。この後、このように訂正
された観測値である空間的方向、即ち１つの観測点当た
り２つの値（γ）及び（φ）と対象物コード等の変換が
行われる。１枚の写真に対して、測定処理の一部として
これら全てが行なわれ、この後に重大な誤差に対する検
証処理が行われる。

後者の処理は実際にはちょうど今計算した空間的方向
を使用するオンライン調整処理である。この結果、方向
が訂正され、縮尺を導入した後の近似座標が計算され
る。こうして三角測量点と、全ての観測点の空間的方向
に加え、写真撮影が行われた設定点（カメラの中心）
と、所謂詳細点の近似座標が既知となる。次にはサブブ
ロック全体に対する調整がなされ、この間に三角測量点
及びステーション位置の座標が未知として解決される。
全ての方向が訂正されたならば、詳細点の座標も決定さ
れ得る。上記処理とともにこれを全国座標系に適合させ
ると、点ごとに点コードを有する、全国系における所謂
「一群の点」が得られる。

利用方法 前記（（X,Y,Z）における）一群の点は編集処理によ
って、例えばテープにおいて所定のフォーマットの所謂
プロットファイルの基となる多数のディジタルプロダク
トに変換され、それによって所定領域の極めて詳細な地
図がコンピュータ指示プロッタによってプロットされ得
る。このようなファイルは、地図上の点１つ当たりに決
められた価格で販売される。

更に、例えば３次元地図作成表示によって３次元で使
用される他の製品も考えられる。動的シミュレーション
も可能であり、空中写真撮影製品を製造する企業を支援
することもできる。

本発明は、用途として国際的であり且つそれだけで販
売され得るシステムからなる。従って前記製品によって
本発明を利用する上に、システム自体を提供することも
できる。本発明においては、例えば国ごとにまたは国の
団体ごとに賃貸またはリースすることにより多数の変更
が可能である。

【図面の簡単な説明】

第１図は画像測定による測量システム全体のブロック
図、第2A図は交会法に対する幾何学的設定の図、第2B図
は交会法の応用の幾何学的設定の図、第2C図は交会法及
び後方交会法の組合せによる新規のシステムに対する幾
何学的設定の図、第3A図は都市部における記録車両の
図、第3B図は記録車両の分解図、第４図は記録素子の断
面図、第５図は可動性システムの状態線図、第6A図は実
尺における記録の写真、第6B図は測定に使用される記録
の一部の図、第７図は測定システムの図、第８図は測定
方法の線図、第９図は点ごとの観測値を表わす図、第10
図は計算処理のフェーズを表わす図である。 １…自動車、２…カメラ、５…安定装置、19A…コンピ
ュータ、21A…緑色信号ランプ、21B…赤色信号ランプ、
31…測定装置、32,33…モニター、34…キーボード、35
…マウス、36…PC/ATコンピュータ、41…測定テーブ
ル。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) G01C 11/00 - 11/34 G01C 3/00 - 3/32

Claims (5)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】座標が既知である二つまたはそれ以上の基
   準点を含む地域内の複数の点の座標と、対応する地形上
   の点コード、線コード及び面コードとから構成される測
   量用の詳細な三次元地形データのディジタルデータベー
   スを編集するための方法であって、 座標内で既知である必要のない少なくとも三つの連続す
   るステーション位置の周囲からパノラマ記録を写真撮影
   または電子技術によって作成するステップであって、前
   記記録が、少なくとも三つの関連する記録の連続が得ら
   れるように天頂から水平線下少なくとも110度（120角
   形）までの全水平線を包含するステップと、 引き続き、前記ステーション位置から出発して座標内の
   定義されるべき地域内の各点に向かう、局所水平面との
   比較において決定した空間方向を比較するステップとか
   らなり、 座標内の定義されるべき点を決定するために測定手段及
   び計算手段が使用され、二つの連続する記録が測定手段
   によって実質的に同時に測定され、前記連続するステー
   ション位置の相互距離が、測定され且つ定義されるべき
   地域内の各点が二つの様々な連続する記録中に現れるよ
   うなものであることを特徴とする方法。
2. 【請求項２】前記測定手段が、定義されるべき点を記録
   上で測定できる二つの同じ機器を含み、各機器中に二つ
   の連続する記録を一つずつ配置することによって、二つ
   の連続する記録上に現れる定義されるべき各点を同時に
   測定できることを特徴とする請求項１に記載の方法。
3. 【請求項３】毎回写真撮影または電子技術によるパノラ
   マ記録（４）を作成する前に、カメラ（２）をカメラの
   光軸が局所鉛直方向と一致するように垂直線に対して全
   く同じ位置に配置することを特徴とする請求項１または
   ２に記載の方法。
4. 【請求項４】二つの同じ測定テーブル（41）を含み、そ
   れにより二つの連続する記録を同時に測定し、且つ関連
   する記録がそこから作成されるステーション位置に対し
   て定義されるべき点の座標を計算手段によって同時に計
   算することを可能とすることを特徴とする請求項１ない
   し３に記載の方法の一つとともに使用されるべき測定手
   段。
5. 【請求項５】定義されるべき地域内の点の座標の登録及
   び計算が、各テーブル上の各連続する記録から定義され
   るべき点が両方のテーブル上の固定の測定マークと一致
   した瞬間に二つの測定テーブルのそれぞれの上に配置さ
   れた各記録上の距離（ｒ）及び角度（ψ）を登録するこ
   とから構成されることを特徴とする請求項４に記載の測
   定手段。