JP4053217B2 - 写真測量画像処理装置、写真測量画像処理方法、および写真測量画像処理プログラムを格納した記憶媒体 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は写真測量における画像処理に関する。
【０００２】
【従来の技術】
写真測量は地図の作成に広く使用されているが、交通事故の現場検証等の局所的な状況の記録においても極めて有効な手段として活用されている。従来写真測量は２台のカメラを離間しつつ固定したステレオカメラを使用し、両カメラで撮影した２枚の画像から各測量点の３次元座標を算出する。ここにステレオカメラは大重量かつ大型の機材であり、また３次元座標の計算にはカメラの位置情報、道路面の傾斜角度、被写体の実測長さ等詳細な情報を記録しておく必要があり、測量作業は煩雑かつ重労働であった。また交通事故現場の周囲に障害物が多い等、充分広い撮影環境が確保されないことも多く、ステレオカメラによる現場検証が困難なときも多かった。
【０００３】
そこで本願出願人は、単眼のカメラによる写真測量方法（特開平１０−２９３０２６号公報、特開平１０−２２１０７２号公報）、および同写真測量の精度を向上させるために、一対の画像（以下、「ペア画像」という）に含めるターゲット（特開平１０−３０７０２５号公報、特開平１０−２９３０２６号公報、特開平１０−１８５５６３号公報、特開平１０−１８５５６２号公報、特開平１０−１７０２６３号公報、特開平１０−１４１９５１号公報）を多数提案して、簡易機材による効率的な写真測量を実現している。
【０００４】
このような写真測量方法においては、同一のターゲットと測量対象物とが任意の異なる方向から撮影されたペア画像を得、専用の写真測量画像処理装置において、マウス等の入力手段を用いたマニュアル作業によって、ペア画像に共通に写し込まれた測量点（以下、「物点」という）を指定することにより、これら物点に基づいて任意の範囲の測量が行われる。測量が広範囲に渡る場合には、多数のペア画像を用いてそれぞれ測量図を作成し、その後マニュアルで各測量図を接続する。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、測量図の作成に際しては、ペア画像においてそれぞれ対応する物点を見出し指定することの煩雑さもさることながら、測量精度を考慮しつつ、充分な精度が得られる物点を選択することは、熟練したオペレータにとっても極めて煩雑な作業であった。また、作図時点では得られた各測量図が測量範囲のどの位置を示すもののか識別しにくく、測量図の接続は極めて煩雑な作業であった。
【０００６】
本発明はこのような従来の問題点を解消すべく創案されたもので、写真測量画像処理装置におけるマニュアル作業を大幅に効率化し得る、写真測量画像処理装置および写真測量画像処理方法および写真測量画像処理プログラムを格納した記録媒体を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明に係る写真測量画像処理装置は、所定位置のターゲットを共通に含む所定数の画像を同一グループに定義し、各画像について撮影したカメラの位置およびその光軸の傾きを算出し、画像内の共通の物点を当該各画像について指定し、物点の３次元座標を算出し、この３次元座標に基づいて測量図を生成する。このような写真測量画像処理装置において、各グループに対応したオブジェクトを決定するオブジェクト決定手段と、各グループを所定の順番に接続するグループ接続手段と、オブジェクトを表示するとともに、グループ接続手段によって定義された接続関係に基づいて、各オブジェクトの接続関係を表示する表示手段とを備えることが特徴とされる。これによってグループ相互の接続作業を著しく効率化し、また接続関係を容易に視認し得る。
【０００８】
写真測量画像処理装置において、表示手段が接続されたオブジェクトを表示する接続編集領域と、接続編集領域に配置すべきオブジェクトの候補を表示する接続候補表示領域とを有し、接続編集領域と接続候補表示領域との間において、移動すべきオブジェクトを指定する入力手段を備える。これにより、接続編集領域に編集すべきオブジェクトの選択の自由度が向上する。
【０００９】
写真測量画像処理装置において、接続編集領域内の各オブジェクトの配置が適宜変更可能であってもよく、これによりオペレータの要求に応じてオブジェクトの配置が可能である。
【００１０】
写真測量画像処理装置において、グループ接続手段によって定義された接続編集領域内の２つのオブジェクトの接続関係が、双方のオブジェクトの中央を結ぶ所定の太さの線分によって表示されてもよく、これにより２つのオブジェクトが最短距離で結ばれ、互いの接続関係が容易に視認し得る。なお、この線分が描かれた後に、オブジェクトが上書きされてもよい。
【００１１】
写真測量画像処理装置は、さらに共通のターゲット位置のグループを上位グループとして定義するグループ化手段を備えてもよく、接続候補表示領域に１つの任意の上位グループに含まれるグループのオブジェクトが表示されてもよい。これにより、同一ターゲット位置のグループごとに配置が行える。
【００１２】
写真測量画像処理装置において、好ましくは、接続候補領域において指定されたオブジェクトが、接続編集領域に配置されると同時に、指定されたオブジェクトと同一上位グループのオブジェクトが接続編集領域に配置され、各オブジェクト間が所定の順番に接続される。これにより、同一上位グループの接続作業が簡略化できる。
【００１３】
写真測量画像処理装置において、好ましくは、接続候補領域において指定されたオブジェクトが、接続編集領域に配置される際に、接続編集領域に、このオブジェクトの位置を決定するためのオブジェクトマーカが表示される。このオブジェクトマーカは、入力手段によって接続編集領域内において移動自在であることが好ましく、これにより、接続編集領域における配置すべき位置を容易に視認できるとともに、任意に指定できる。
【００１４】
写真測量画像処理装置において、好ましくは、接続編集領域において、既に配置されたオブジェクトに新たに配置される異なる上位グループのオブジェクトを接続するために、接続される２つのオブジェクトに対応するグループの全画像において、共通して写し込まれた２つの点が対応付けられる。これにより、簡略な作業で、異なる上位グループの接続が容易に行える。
【００１５】
写真測量画像処理装置において、好ましくは、各グループは２枚の画像よりなる。これによって必要最小限の画像による測量図作成が可能である。また、好ましくは、オブジェクトがグループに含まれる画像のうちの１枚を縮小した縮小画像である。これによって簡略な表示でありながら、各グループの特徴を目視確認し得る。
【００１６】
本発明に係る写真測量画像処理方法は、所定位置のターゲットを共通に含む所定数の画像を同一グループに定義し、各画像について撮影したカメラの位置およびその光軸の傾きを算出し、画像内の共通の物点を当該各画像について指定し、物点の３次元座標を算出し、この３次元座標に基づいて測量図を生成する写真測量画像処理方法において、各グループに対応したオブジェクトを決定する第１ステップと、共通のターゲット位置のグループを上位グループとして定義する第２ステップと、表示装置の接続候補表示領域に、１つの任意の上位グループに含まれるオブジェクトを表示する第３ステップと、表示装置の接続編集領域において、接続候補表示領域で指定されたオブジェクトを同一上位グループのオブジェクトともに配置するとともに、同一上位グループ内の各オブジェクトを所定の順番に接続し、各オブジェクトの接続関係を表示する第４ステップと、接続編集領域において、既に配置されたオブジェクトに新たに配置される異なる上位グループのオブジェクトを接続するために、接続される２つのオブジェクトに対応するグループの全画像において、共通して写し込まれた２つの点を対応付ける第５ステップと接続編集領域に表示されたオブジェクトの配置を編集する第６ステップとを備えることを特徴とする。これによってグループ相互の接続作業を著しく効率化し得、接続関係を容易に視認し得る。
【００１７】
本発明に係る記憶媒体は、所定位置のターゲットを共通に含む所定数の画像を同一グループに定義し、各画像について撮影したカメラの位置およびその光軸の傾きを算出し、画像内の共通の物点を当該各画像について指定し、物点の３次元座標を算出し、この３次元座標に基づいて測量図を生成する写真測量画像処理プログラムにおいて、各グループに対応したオブジェクトを決定し、共通のターゲット位置のグループを上位グループとして定義する定義ルーチンと、表示装置の接続候補表示領域に、１つの任意の上位グループに含まれるオブジェクトを表示する候補表示処理ルーチンと、表示装置の接続編集領域において、接続候補表示領域で指定されたオブジェクトを同一上位グループのオブジェクトともに配置するとともに、同一上位グループ内の各オブジェクトを所定の順番に接続し、各オブジェクトの接続関係を表示する同一上位グループ接続処理ルーチンと、接続編集領域において、既に配置されたオブジェクトに新たに配置される異なる上位グループのオブジェクトを接続するために、接続される２つのオブジェクトに対応するグループの全画像において、共通して写し込まれた２つの点を対応付ける接続処理ルーチンと接続編集領域において、オブジェクトの配置を編集する編集処理ルーチンとを備えることを特徴とする写真測量画像処理プログラムを格納している。従って、汎用のパーソナルコンピュータにより写真測量画像処理プログラムを実行させることができ、高精度な測量図が容易に作成できる。
【００１８】
【発明の実施の形態】
次に本発明に係る写真測量画像処理装置、写真測量画像処理方法、および写真測量画像処理プログラムの実施形態を図面に基づいて説明する。
【００１９】
図１は、本発明の一実施形態における写真測量の撮影状況を示す図であり、測量対象である道路の外形と道路上に印された白線等とを鉛直上方から見た水平面図である。同図には、カメラ（符号５０、図２）により撮影が実施された地点が図中黒丸点で示され、カメラ５０の撮影光学系の後側主点位置に一致するカメラ位置Ｍ１〜１８として定義される。撮影光学系の光軸の方向は、カメラ位置Ｍ１〜１８からそれぞれ伸びる矢印によって示される。
【００２０】
撮影は、１つの測量対象に対して異なる２方向から連続して行われ、得られた２枚の画像は１つのグループとして定義される。各グループを構成する２枚の画像は、図中Ｌ字で示される同一位置のターゲット（符号３０、図２）を共通に写し込んだペア画像として定義される。
【００２１】
図１に示すようにカメラ位置Ｍ１、Ｍ２、・・、Ｍ１８の順に撮影が行われた場合、まずカメラ位置Ｍ１およびＭ２で得られた画像はターゲット位置ＲＰ１にあるターゲット３０が写し込まれ、グループＧＰ１として定められる。続いて、カメラ位置Ｍ３およびＭ４で得られた画像がグループＧＰ２、カメラ位置Ｍ５およびＭ６で得られた画像がグループＧＰ３、・・・、カメラ位置Ｍ１７およびＭ１８で得られた画像がグループＧＰ９にそれぞれ定められる。このような２回の連続撮影が順に行われることにより、グループＧＰ１〜９のペア画像が得られる。
【００２２】
ターゲットを全画像に写し込むために、撮影地点の移動に伴って、ターゲットはターゲット位置ＲＰ１からＲＰ２、およびＲＰ３へ順次移動させられる。グループＧＰ１〜３にはターゲット位置ＲＰ１が対応し、グループＧＰ４および５、即ちカメラ位置Ｍ７〜Ｍ１０にはターゲット位置ＲＰ２、グループＧＰ６〜９、即ちカメラ位置Ｍ１１〜１８にはターゲット位置ＲＰ３が対応する。
【００２３】
図中、三角点で示される接続点ＲＣ１〜４には、例えばコーン等の目印が置かれる。これら接続点ＲＣは異なるターゲット位置ＲＰの略中間に配され、少なくとも同一ターゲット位置における複数グループの内の１つのペア画像には必ず２つの接続点ＲＣが写し込まれる。図１においては、接続点ＲＣ１およびＲ２はグループ３とグループ４のペア画像にそれぞれ写し込まれ、接続点ＲＣ３およびＲ４はグループ５とグループ６のペア画像にそれぞれ写し込まれる。ターゲット位置ＲＰ２およびＲＰ３は、その初期位置ＲＰ１からの相対座標で表され、この相対座標はこれら接続点ＲＣ１〜４の情報に基づいて算出される。
【００２４】
図２は、代表してカメラ位置Ｍ１における撮影状況を示す斜視図であり、カメラ５０とターゲット３０との位置関係を示す図である。カメラ５０は図示しないＣＣＤを備えた電子スチルカメラであり、光学的被写体像をＣＣＤによって光電変換し、光学的被写体像に対応したデジタル画素データを得る。
【００２５】
ターゲット３０は同一平面状に設けられた３個の基準点３２、３４、３６を備え、これら基準点３２、３６を端点とし、基準点３４を角部とする直角のＬ字型に形成される。基準点３２、３４間の長さ、および基準点３４、３６間の長さは等しく、ＬＴで示される。なお、カメラ位置Ｍ１から延びる一点鎖線Ｏ１はカメラ５０の光軸を示す。
【００２６】
ターゲット３０は、直交する２軸周りの水平面に対する傾斜角と方位とを所定時間毎に測定するセンサ（図示しない）を備える。直交する２軸には、基準点３４において直交する２つの直線、即ち基準点３２および３４を通る直線と、基準点３４および３６を通る直線とが定義される。
【００２７】
また、ターゲット３０はターゲット３０自身の移動回数をカウントする機能を備える。具体的には、ターゲット位置番号を設定し、電源を投入した時点を初期値に定め、上記センサの出力が大きく変化する毎にターゲット３０が移動されたものと判断してターゲット位置番号をインクリメントする。例えば、電源投入時においてターゲット位置番号が初期値１であれば、撮影開始位置であるターゲットＲＰ１に置かれたときにターゲット位置番号は２にインクリメントされ、さらに、ターゲット位置ＲＰ２、ＲＰ３に順に移動するとターゲット位置番号はそれぞれ３、４と変化する。
【００２８】
ターゲット３０の寸法ＬＴ、上記センサの出力およびターゲット位置番号のデータは所定時間毎にカメラ５０へ送信され、カメラ５０は受信する毎にこれらデータを更新する。カメラ５０においては、最新の受信データがカメラ位置Ｍ１で得られたデジタル画素データに付加され、適当な記憶媒体、例えばメモリカード（符号１３、図４）に格納される。従って、ターゲット位置番号は、１８枚の画像から同一ターゲット位置ＲＰで撮影されたものを抽出するための指標として用いることができる。
【００２９】
図３は、メモリカード１３に格納される測量画像データのフォーマットを示す図であり、図１に示す撮影状況において得られた１８枚の測量画像データが撮影順に従って順次格納されている。なお、図３にはｎ−２番目〜ｎ＋１番目の測量画像データのみを示し、ｎ番目の測量画像データについてのみ詳細を示す。
【００３０】
ｎ番目の測量画像データは、ヘッダＨおよびデジタル画素データＩＭＤからなり、デジタル画素データＩＭＤの後には隣接するｎ＋１番目の測量画像データとの区切りのために予備のスペース領域ＳＰが設けられる。なお、ｎ番目以外の測量画像データも同様の構成であることはいうまでもない。
【００３１】
ヘッダＨは、画像名Ｈ１、識別番号Ｈ２、撮影日・撮影条件Ｈ３の情報を含む。画像名Ｈ１はカメラ５０においてマニュアルで入力される。識別番号Ｈ２は、撮影毎に１ずつインクリメントされる撮影地点番号と、ターゲット３０から送信されたターゲット位置番号とを含み、画像のグループ化や、後述するグループ接続等に用いられる。Ｈ３の撮影日はマニュアルあるいは図示しない日時自動設定機構により決定される。Ｈ３の撮影条件にはカメラ５０において設定された焦点距離ｆ、水平および垂直方向の画角ΘｈおよびΘｖ、ＣＣＤの分解能ｒｐ等が含まれる。Ｈ４の傾斜角にはターゲット３０の水平面に対する傾斜角が、Ｈ４の方位にはターゲット３０の方位が、Ｈ４の寸法には基準点３２、３４間の距離および基準点３４、３６間の距離が含まれ、これらのデータはターゲット３０から送信されたデータである。
【００３２】
次に、図４を参照して、写真測量画像処理装置の構成について説明する。同図には写真測量画像処理装置の全体構成を示すブロック図が示される。写真測量画像処理装置は、メモリカード１３から１８枚の画像を読出して、これら画像を互いに関連付け、さらにこれら画像に基づいて測量図、例えば図１に示す水平面図を作成する。
【００３３】
写真測量画像処理装置は、表示装置１０、キーボードおよびマウス等の入力装置１２、ＣＰＵ１４およびハードディスク２１を有し、これらは直接または間接的にバス１５に接続される。
【００３４】
写真測量画像処理装置は汎用のパーソナルコンピュータが適用され、装置内に設けられた内部記録媒体であるハードディスク２１内に画像の読出しから測量図の作成までの一連の画像処理を行うプログラムが格納され、この画像処理プログラムは必要に応じてＣＰＵ１４により読み出されて実行される。画像処理プログラムは装置に着脱自在な外部記録媒体、例えば光磁気ディスク２３に保持され、画像処理を行う前にハードディスク２１へインストールされる。
【００３５】
ＣＰＵ１４には、入力状態管理部４１、表示状態管理部４２、接続処理部４３およびデータ管理部４４が設けられ、ここで必要な管理、演算、処理が実行される。入力装置１２には、バス１５に接続された入力装置制御装置１７が接続され、これによって入力装置１２からの入力がバス１５に転送され、また入力装置１２の入力モード等が設定される。
【００３６】
さらにバス１５には作業メモリ１９および表示メモリ２０が接続され、作業メモリ１９はＣＰＵ１４の演算、処理におけるキャッシュメモリ等に使用され、表示メモリ２０には表示装置１０で表示すべき内容が保持される。表示装置１０には、バス１５に接続された表示装置制御装置１６が接続され、表示メモリ２０内のデジタルデータが表示装置１０に適したアナログＲＧＢ信号に変換される。
【００３７】
ＣＰＵ１４の入力状態管理部４１は入力装置１２の設定を管理し、また入力された情報、例えばマウスにより画面上を移動するマウスポインタの座標、キーボードから入力された文字等を所定のデジタルデータに変換する。表示状態管理部４２は表示装置１０に表示すべき内容を管理し、表示に関する設定の変更等があったときには表示内容を変更する。接続処理部４３は後述するグループ接続処理に使用される。データ管理部４４はメモリカード１３から読込んだデータ内容を管理し、また後述するペア画像の設定内容および縮小画像であるオブジェクトのデータ、これに基づいて作成された種々の座標データ、作図された測量図のデータ等を管理する。
【００３８】
メモリカード１３はカード読取装置２２に挿入され、メモリカード１３に格納された測量画像データが適宜読出される。カード読取装置２２の読取動作および書込動作は、バス１５に接続された記憶媒体制御装置１８によって制御される。記憶媒体制御装置１８にはハードディスク２１が接続され、このハードディスク２１にはメモリカード１３から読出された測量画像データや、ペア画像の設定内容および縮小画像であるオブジェクトのデータ、これに基づいて作成された種々の座標データ、作図された測量図のデータ等が格納されるとともに、これら一連の処理を行う画像処理プログラムが格納される。光磁気ディスク２３はディスク読取装置２４に挿入され、画像処理プログラムが読出され、あるいはハードディスク２１内の種々のデータが書込まれる。
【００３９】
次に、写真測量画像処理装置の動作および各種処理について詳述する。写真測量画像処理装置においては、メモリカード１３から画像１８枚分の測量画像データが読出されると、これらに基づいてカメラ位置Ｍ１〜１８の３次元座標がそれぞれ算出される。以下、図５および図６を参照して、カメラ位置Ｍ１の算出方法を説明する。なお、カメラ位置Ｍ２〜Ｍ１８については同様の算出方法が適用されるので、ここでは省略する。
【００４０】
図５は図２に示す撮影状況により得られた画像の概念図であり、図６は画像とターゲット３０との位置関係を概念的に示す斜視図である。以下、カメラ位置Ｍ１で得られた画像を画像ＩＭ１と記載する。
【００４１】
ターゲット３０をカメラ５０の結像面Ｆ上に結像した状態においては、光軸Ｏ１はカメラ位置Ｍ１および結像面Ｆの撮影中心Ｃを通り、結像面Ｆに投影された基準点３２、３４、３６の像点ｐ１、ｐ２、ｐ３は、カメラ位置Ｍ１と各基準点３２、３４、３６とを結ぶ直線上にそれぞれ位置する。
【００４２】
結像面Ｆに実質的に一致する画像ＩＭ１には、撮影中心Ｃを原点とする写真座標系（Ｘｐ，Ｙｐ）が設定される。この写真座標系において像点ｐ１、ｐ２、ｐ３の２次元座標は、それぞれｐ１（ｘｐ１，ｙｐ１）、ｐ２（ｘｐ２，ｙｐ２）、ｐ３（ｘｐ３，ｙｐ３）である。
【００４３】
また、カメラ位置Ｍ１を原点とする３次元座標系がカメラ座標系（Ｘｃ，Ｙｃ，Ｚｃ）として設定されており、Ｘｃ軸およびＹｃ軸はそれぞれ写真座標系のＸｐ軸およびＹｐ軸に平行であり、Ｚｃ軸は光軸Ｏ１に一致する。
【００４４】
カメラ座標系における基準点３２、３４、３６の３次元座標をＰｃｉ（Ｐｃｘｉ，Ｐｃｙｉ，Ｐｃｚｉ）（ただし、ｉ＝１〜３）と定義すると、像点である写真座標ｐｉ（ｘｐｉ，ｙｐｉ）と基準点のカメラ座標（Ｐｃｘｉ，Ｐｃｙｉ，Ｐｃｚｉ）との関係は式（１）および式（２）により示される。なお、式（１）および式（２）において、ｆはカメラ５０の焦点距離である。
【数１】

【００４５】
さらに、ターゲット３０の基準点３４を原点とする３次元座標が第１シーン座標系（Ｘｓ，Ｙｓ，Ｚｓ）として設定される。第１シーン座標系のＸｓ軸、Ｚｓ軸は基準点３４および３２を通る直線、基準点３４および３６を通る直線にそれぞれ一致し、Ｙｓ軸はＸｓ軸、Ｚｓ軸に対して垂直である。上述したように、Ｘｓ軸、Ｚｓ軸の水平面に対するそれぞれの傾斜角はターゲット３０のセンサにより測定されてヘッダＨ４に格納されており、ターゲット３０が傾斜面に置かれたときには、この傾斜角に基づいてＸｓ軸およびＺｓ軸の傾きが補正される。従って、Ｙｓ軸は鉛直方向に、Ｘｓ−Ｚｓ平面は水平面に一致せしめられる。
【００４６】
ここで、第１シーン座標系におけるカメラ位置Ｍ１の座標を（ΔＸ，ΔＹ，ΔＺ）、光軸Ｏ１の傾きを（α，β，γ）と定義すると、カメラ座標Ｐｃｉ（Ｐｃｘｉ，Ｐｃｙｉ，Ｐｃｚｉ）とシーン座標Ｐｓｉ（Ｐｓｘｉ，Ｐｓｙｉ，Ｐｓｚｉ）との関係は、式（３）により示される。
【数２】

【００４７】
なお、式（３）におけるＲは回転行列であり、式（４）に示されるように、光軸Ｏ１（Ｚｃ軸）の方向余弦ｃｏｓα、ｃｏｓβ、ｃｏｓγで表される。また、式（３）におけるΔは、座標原点移動量であり、カメラ位置Ｍ１のシーン座標 （ΔＸ，ΔＹ，ΔＺ）に一致する。
【００４８】
実際には、基準点部材３２、３４、３６は白色、基準点部材３２、３４、３６を除くターゲット３０の表面は黒色を呈しており、メモリカード１３から画像ＩＭ１がＣＰＵ１４に読み込まれると、２値化処理等の画像処理が施されて、基準点３２、３４、３６が自動抽出されて、その写真座標ｐｉ（ｘｐｉ，ｙｐｉ） （ｉ＝１〜３）が求められる。また、ヘッダＨ４に格納された寸法（図３）に基づいて、第１シーン座標系における基準点３２、３４、３６のシーン座標が、それぞれＰｓ１（−ＬＴ，０，０）、Ｐｓ２（０，０，０）、Ｐｓ３（０，０，ＬＴ）に決定される。これらの値により、逐次近似解法を用いて、第１シーン座標系におけるカメラ位置Ｍ１のシーン座標（ΔＸ，ΔＹ，ΔＺ）、光軸Ｏ１の傾き（α，β，γ）が算出される。
【００４９】
カメラ位置Ｍ１のシーン座標（ΔＸ，ΔＹ，ΔＺ）および光軸Ｏ１の傾き（α，β，γ）からなる６つのパラメータを、カメラパラメータと呼ぶ。残り１７枚の画像ＩＭ２〜１８のカメラパラメータについても、同様の手法で求められる。
【００５０】
しかし、画像ＩＭ１〜１８の各カメラパラメータは、ターゲット位置ＰＲ１、ＲＰ２またはＲＰ３を原点とするシーン座標系で表されており、ターゲット３０が移動すれば各シーン座標系が異なるものとなるため、全画像から１つの測量図を作成するためには、各シーン座標系を統一する必要がある。ここでは第１シーン座標系を基準座標に定め、ターゲット位置ＲＰ２を原点とする第２シーン座標系、およびターゲット位置ＲＰ３を原点とする第３シーン座標系に、それぞれ座標変換を施している。
【００５１】
図７は、第２シーン座標系（Ｘｓ' ，Ｚｓ' ）におけるカメラ位置Ｍ７、Ｍ８の座標値を基準座標系（Ｘｓ，Ｚｓ）における座標に座標変換する状況を示す概念図である。ターゲット３０は道路面に水平に置かれるので、鉛直方向、即ちＹｓ軸に沿う異なるターゲット位置ＲＰ間の移動量は相対的に小さく、実際には無視できる程度の誤差である。従って、この座標変換ではＸｓ−Ｚｓ平面における移動のみを扱い、鉛直方向の移動量は適宜補正される。
【００５２】
ターゲット位置ＲＰ１からターゲット位置ＲＰ２への相対移動量を（Ｘｄｐ，Ｚｄｐ）、Ｘｓ軸に対するＸｓ' 軸（あるいはＺｓ軸に対するＺｓ' 軸）の回転角をξとすると、その座標変換は式（５）で表される。また、光軸Ｏ７およびＯ８の傾きについては回転角ξがそれぞれのα、γに加算される。
【数３】

【００５３】
この座標変換により、カメラ位置Ｍ７〜１０および光軸Ｏ７〜１０の相対位置を基準座標系（Ｘｓ，Ｚｓ）で表すことができる。第３シーン座標系におけるカメラ位置Ｍ１１〜１８および光軸Ｏ１１〜１８についても、同様の座標変換が施される。
【００５４】
以上のように、シーン座標系を定義するターゲット位置ＲＰが異なっていても全画像を同一の基準座標系（Ｘｓ，Ｙｓ，Ｚｓ）に統一することができるので、広範囲にわたる測量図を一度に作成することができる。
【００５５】
基準座標系（Ｘｓ，Ｙｓ，Ｚｓ）における全カメラ位置Ｍ１〜１８および全光軸傾きＯ１〜１８が求められることにより、同一グループ内の２枚の画像が対応付けられるとともに、異なるグループ同士も対応付けられる。また、物点の３次元座標と、ペア画像上における像点の２次元座標とが対応付けられる。従って、ペア画像において共通に移し込まれている物点の像点を指定すると、これら２つの像点に基づいて物点の３次元座標が特定できる。
【００５６】
実際には、物点がカメラ位置から離れる程、画像上ではその像点の誤差は大きくなる傾向があるため、高精度の測量図を得るためには、１グループの撮影範囲は狭められる。このため、特に一直線の道路等の変化の乏しい撮影対象物を多数回に分けて撮影する場合には、類似した画像が多くなる。従って、異なるグループのペア画像の判別が目視では非常に難しくなり、作業効率が著しく低下する。
【００５７】
本実施形態では、以下に説明するように、全グループの相互関係、あるいは撮影履歴を表示装置１０の画面上で容易に視認できる構成となっている。
【００５８】
同一ターゲット位置ＲＰのグループＧＰは、シーン座標系が同一であるので予め相互に関連付けられており、１つの上位グループに定義される。同一上位グループＧＧ内においては、各グループＧＰは所定の順番、例えば撮影順に接続され、上位グループＧＧの順番もターゲット位置ＲＰの順番に応じて定められる。上位グループＧＧのグループ分け、および上位グループＧＧ内における接続は、図３に示す測量画像データのヘッダＨ２に格納される識別番号（ターゲット位置番号）に基づいて決定される。
【００５９】
図１の場合では、ターゲット位置がＲＰ１であるグループＧＰ１〜３が上位グループＧＧ１に定義され、ターゲット位置がＲＰ２であるグループＧＰ４、５が上位グループＧＧ２に、ターゲット位置がＲＰ３であるグループＧＰ６〜９が上位グループＧＧ３に定められる。
【００６０】
ターゲット位置ＲＰが異なる上位グループＧＧについては、シーン座標系が異なるので、マニュアル操作により両者が「グループ接続」され、式（５）で示す変換式により両者のシーン座標系が統一される。以下、この「グループ接続」作業について説明する。
【００６１】
図８は、表示装置１０における表示画面の初期状態を示す図である。この表示画面の右側には１つの上位グループＧＧを表示する接続候補表示領域ＧＤＡが設けられる。各グループＧＰはそれぞれ２枚の画像ＩＭによって構成されるが、接続候補表示領域ＧＤＡには、グループＧＰを示す「オブジェクトＯＢ」として例えば各グループＧＰの一方の画像を縮小した縮小画像が表示される。これにより、簡略な表現でありながら各グループＧＰの特徴を明示し得る。このオブジェクトＯＢのデータは、写真測量画像処理装置において、メモリカード１３から測量画像データが読み込まれた後に、各画像に対応して生成され、作業メモリ１９内に格納される。
【００６２】
図８においては、接続候補表示領域ＧＤＡには上位グループＧＧ１が表示され、上位グループＧＧ１を構成する３つのグループＧＰ１〜３を示すオブジェクトＯＢ１、ＯＢ２およびＯＢ３が垂直方向に沿って上から順に表示される。オブジェクトＯＢ１、ＯＢ２およびＯＢ３はそれぞれ画像ＩＭ１、ＩＭ３およびＩＭ５の縮小画像である。
【００６３】
接続候補表示領域ＧＤＡの図中上方には、上位グループ送りボタンＧＧＡおよび上位グループ戻しボタンＧＧＲが設けられており、上位グループ送りボタンＧＧＡによって順位が後の上位グループＧＧのオブジェクトＯＢが順次選択表示され、上位グループ戻しボタンＧＧＲによって順位が前の上位グループＧＧのオブジェクトＯＢが順次選択表示される。例えば、図８のように上位グループＧＧ１が表示された状態で上位グループ送りボタンＧＧＡを指定すると、接続候補表示領域ＧＤＡには次の上位グループＧＧ２が更新表示される。
【００６４】
これにより接続候補表示領域ＧＤＡにオブジェクトＯＢを上位グループＧＧごとに切り替え表示でき、任意の上位グループＧＧのオブジェクトＯＢを選択できる。なお接続候補表示領域ＧＤＡに表示する上位グループＧＧを２個以上とし、あるいは表示個数を適宜変更可能な構成とすることも勿論可能である。
【００６５】
接続候補表示領域ＧＤＡの図中左方には接続編集領域ＣＥＡが設けられ、この接続編集領域ＣＥＡにおいて、接続候補表示領域ＧＤＡで選択されたオブジェクトＯＢの配置等がマニュアルにより自在に編集され、これにより各グループＧＰの相互の接続関係が定義されるとともに、撮影履歴を容易に視覚化し得る。
【００６６】
接続編集領域ＣＥＡの図中上方には、左端から順に配置モードボタンＡＲＭ、移動モードボタンＭＶＭ、削除モードボタンＤＬＭの３つの編集モード設定ボタンが設けられ、オペレータにより「配置モード」、「移動モード」および「削除モード」の中から何れか１つの編集モードが選択される。選択されたボタンは例えば凹状にＯＮ表示され（図中ハッチングで示される）、他の２つのボタンは凸状にＯＦＦ表示される。図８に示す初期状態においては、予め「配置モード」に設定され、配置モードボタンＡＲＭがＯＮ表示される。
【００６７】
「配置モード」のときには、接続候補表示領域ＧＤＡで選択されたオブジェクトＯＢを上位グループＧＧごとに接続編集領域ＣＥＡへ配置できる。「移動モード」が設定されているときには、接続編集領域ＣＥＡ内において各オブジェクトＯＢを任意の位置に移動できる。また「削除モード」が設定されているときには、接続編集領域ＣＥＡに配置されているオブジェクトＯＢを上位グループＧＧごとに一括して削除し、接続候補表示領域ＧＤＡへ退避できる。
【００６８】
また、接続編集領域ＣＥＡの図中右上には、表示更新ボタンＤＲＭおよび表示設定ボタンＤＳＴが設けられ、さらにその上方にはオペレータにメッセージを報知するためのメッセージ表示領域ＭＳＡが設けられる。表示設定ボタンＤＳＴを指定することによって図示しない表示設定変更メニューが表示され、接続編集領域ＣＥＡに表示するオブジェクトＯＢの大きさおよび表示されるべき縮小画像の変更、あるいはオブジェクトＯＢ間を接続する接続線ＣＮＬ（図９）の線種、線幅および線色等などが適宜変更される。そして表示更新ボタンＤＲＭの指定によって、設定変更の結果に基づいて接続編集領域ＣＥＡが更新表示される。さらに表示画面の右上隅には、グループ接続処理の終了を指示する完了ボタンＣＩＢ、およびグループ接続処理の中止を指示するキャンセルボタンＣＳＢが設けられる。
【００６９】
上位グループＧＧ１のオブジェクトＯＢ１〜３は、接続候補表示領域ＧＤＡから接続編集領域ＣＥＡへ配置させられると同時に互いに接続される。詳述すると、「配置モード」状態において、接続候補表示領域ＧＤＡに示された上位グループＧＧ１の任意のオブジェクトＯＢ、例えばオブジェクトＯＢ１（画像ＩＭ１）をマウスクリックにより指定する。このとき、指定されたオブジェクトＯＢ１の周囲は一点鎖線で囲まれて指定画像であることが示され、他の画像と区別される。なお、指定画像の区別化は一点鎖線表示でなくてもよく、線種、線幅あるいは線色等の変更、反転表示等で示してもよい。
【００７０】
その後、接続編集領域ＣＥＡ内にマウスポインタを移動させると、マウス操作に応じて移動するオブジェクトマーカＧＭ（図中、破線で示す）が表示される。このオブジェクトマーカＧＭは、マウスポインタを中心としオブジェクトＯＢ１とほぼ同じ大きさの長方形を呈している。ここで、接続編集領域ＣＥＡ内におけるオブジェクトマーカＧＭの位置をマウスクリックによって指定すると、上位グループＧＧ１は接続編集領域ＣＥＡの指定位置に配置され、接続候補表示領域ＧＤＡから除かれる。
【００７１】
図９は、上位グループＧＧ１が接続編集領域ＣＥＡに配置された状態を示す。図８で示されたオブジェクトマーカＧＭの位置にはオブジェクトＯＢ１が配置され、同時にオブジェクトＯＢ２およびＯＢ３がその下に連続して配される。連続する２つのオブジェクトＯＢ間（ＯＢ１−ＯＢ２間、ＯＢ２−ＯＢ３間）には接続線ＣＮＬが示され、相互に接続されていることが明示される。接続線ＣＮＬは２つのオブジェクトＯＢの略中央を結ぶ直線であり、接続線ＣＮＬが描画された後、２つのオブジェクトＯＢが上書きされるように描画される。
【００７２】
このように、同一上位グループＧＧ内におけるオブジェクトＯＢ間の接続は、接続編集領域ＣＥＡへのオブジェクトＯＢの配置により、自動的に行われる。同時に、同一上位グループＧＧ内のグループＧＰは撮影順に接続される。接続された２つのオブジェクトＯＢ間は接続線ＣＮＬで結ばれるので、接続関係が容易に視認できる。
【００７３】
上位グループＧＧ１の接続編集領域ＣＥＡへの配置によって、上位グループＧＧ１を除いた中で一番前の順位にある上位グループＧＧ、即ち上位グループＧＧ２のオブジェクトＯＢ４およびＯＢ５が、接続候補表示領域ＧＤＡに新たに表示される。
【００７４】
続いて、図１０〜図１２を参照して、上位グループＧＧ２のオブジェクトＯＢ４および５を、既に接続が終了しているオブジェクトＯＢ１〜３に接続する操作について説明する。具体的には、前述した操作と同じ操作によってオブジェクトＯＢ４および５を接続編集領域ＣＥＡへ一括して配置して互いに接続し、次にマニュアルでオブジェクトＯＢ３にオブジェクトＯＢ４を接続する。
【００７５】
まず、接続候補表示領域ＧＤＡにおいて接続すべきオブジェクトＯＢ４が指定され、一方、接続編集領域ＣＥＡにおいて接続されるべきオブジェクトＯＢ３が指定され、これらの周囲は一点鎖線に表示変更される。これら２つのオブジェクトＯＢ３、４の指定が完了し、マウスポインタを接続編集領域ＣＥＡ内に移動すると、オブジェクトマーカＧＭが表示され、オブジェクトＯＢ４を配置すべき位置が示される。マウス操作によりオブジェクトマーカＧＭを移動すれば、配置位置を変更し得る。位置が決定した時点でマウスをクリックすると、オブジェクトＯＢ４の位置が確定する。
【００７６】
ここで、図１１に示すように、オブジェクトＯＢ３とオブジェクトＯＢ４とを接続する画面に切り替えられる。図１１には、オブジェクトＯＢ３に対応するグループＧＰ３のペア画像ＩＭ５およびＩＭ６が上段に並列して表示され、オブジェクトＯＢ４に対応するグループＧＰ４のペア画像ＩＭ７およびＩＭ８が下段に並列して表示される。
【００７７】
これらの画像ＩＭ５〜８において、接続点ＲＣ１およびＲＣ２（図１）の像点が指定される。なお、これらの接続点ＲＣ１およびＲＣ２は、図１の撮影ではコーンを載置することにより示されていたが、全画像ＩＭ５〜８内に共通に写し込まれた２点であればよい。
【００７８】
接続点ＲＣ１の像点の指定においては、まず、第１の指定モードボタンＫＢ１がクリックされ、これにより、以後マウスにより画像ＩＭ５〜８で連続して指定される４点が接続点ＲＣ１の像点として対応付けられる。接続点ＲＣ１の像点は画像ＩＭ５〜８においてそれぞれＲＣ１５、ＲＣ１６、ＲＣ１７およびＲＣ１８で示される。同様に、第２の指定モードボタンＫＢ２のクリック後、画像ＩＭ５〜８において、接続点ＲＣ２の像点ＲＣ２５、ＲＣ２６、ＲＣ２７およびＲＣ２８が指定される。
【００７９】
ペア画像ＩＭ５およびＩＭ６において、接続点ＲＣ１の像点ＲＣ１５、ＲＣ１６が指定されると、これら像点の写真座標から、第１シーン座標系における接続点ＲＣ１の３次元座標が求められ、同様に像点ＲＣ１７、ＲＣ１８の写真座標から、第２シーン座標系における３次元座標が求められる。これにより、第１シーン座標系に対する第２シーン座標系の相対移動量が求められる。さらに、接続点ＲＣ２の第１および第２シーン座標系における３次元座標を加味すれば、第１シーン座標系に対する第２シーン座標系の回転角が求められる。従って、図７に示すＸｄｐ、Ｚｄｐ、およびξが求められることとなり、式（５）に基づいて座標変換が行える。
【００８０】
２つの接続点ＲＣ１およびＲＣ２の対応付けが完了したときには、完了ボタンＯＦＮを指示することにより、接続処理が完了する。これにより、グループＧＰ４がグループＧＰ３に接続され、同時に第２シーン座標系で表されていたグループＧＰ４およびＧＰ５が第１シーン座標系（基準座標系）に座標変換される。なお、完了ボタンＯＦＮの下には処理を中断するためのキャンセルボタンＯＣＳが設けられる。なお、像点指定の際には図示しない倍率設定メニューにより像点の近傍の画像を任意に拡大でき、像点指定が高精度に行われる。
【００８１】
接続処理が完了すると、図１２に示す画面に切り替えられ、オブジェクトＯＢ３とオブジェクトＯＢ４とが接続線ＣＮＬで接続される。このとき、接続候補表示領域ＧＤＡには次の順位の上位グループＧＧ３のオブジェクトＯＢ６〜９が表示される。なお、図１２ではオブジェクトＯＢ６〜９は枠線のみで示し、縮小画像は省略する。上位グループＧＧ３の接続に関しては、上述の操作と同様であり、ここでは説明を省略する。
【００８２】
接続編集領域ＣＥＡに既に配置された上位グループＧＧ３に、異なる上位グループＧＧを接続する場合には、接続候補表示領域ＧＤＡにおいて接続すべきオブジェクトＯＢと、接続編集領域ＣＥＡにおいて接続されるべきオブジェクトＯＢは、同一の接続点ＲＣを写し込んだ画像に対応するものが指定される。
【００８３】
図１３を参照して、「移動モード」について説明する。移動モードボタンＭＶＭがマウスにより指定される（図中ハッチングで示される）と、「移動モード」に設定され、接続編集領域ＣＥＡ内におけるオブジェクトＯＢの相対位置が変更可能になる。これによって図１３に示すように、各グループＧＰにより示される撮影領域の実際の位置関係に近い表示が可能であり、あるいは、接続編集領域ＣＥＡで表示に適した配置を設定し得る。なお、このとき接続候補表示領域ＧＤＡおよび接続編集領域ＣＥＡ間におけるオブジェクトＯＢの移動は不可である。
【００８４】
具体的には、任意のオブジェクトＯＢの１つをマウスで指定すると、このオブジェクトの周囲が一点鎖線表示されるとともに、オブジェクトマーカＧＭが発生する。このオブジェクトマーカＧＭを移動させたい位置にマウスで移動させてクリックすると、このオブジェクトマーカＧＭで示された位置に指定されたオブジェクトＯＢが移動する。
【００８５】
また、図示されないが、削除モードボタンＤＬＭにより「削除モード」が設定された場合には、接続編集領域ＣＥＡで指定されたオブジェクトＯＢが、同一上位グループＧＧに含まれる他のオブジェクトＯＢと共に、接続候補表示領域ＧＤＡへ移動せしめられる。このとき、オブジェクトＯＢ間およびグループＧＰ間の接続関係も同時に削除される。
【００８６】
図１４〜図３０を参照して、ＣＰＵ１４において実行されるグループ接続処理ルーチンについて説明する。このグループ接続処理ルーチンは、測量画像データの読出しから測量図の作成までの一連の画像処理を行う画像処理プログラムの一部を構成するものであり、メモリカード１３から読み込まれた全画像ＩＭ１〜１８について、そのカメラパラメータが求められた後に実行される。
【００８７】
図１４および図１５はグループ接続処理のメインルーチンを示すフローチャートである。
【００８８】
グループ接続処理の開始が指示されると、ステップＳ１０１において表示装置１０の画面が初期化され、図８からオブジェクトＯＢ１〜３を除いたフレーム部分のみが表示される。次に、ステップＳ１０２において初期モードとして「配置モード」が設定され、編集モードを示す変数ｍｏｄｅ（＝１〜３）には１が代入される。なお、ｍｏｄｅ＝２は移動モードボタンＭＶＭにより設定される「移動モード」を示し、ｍｏｄｅ＝３は削除モードボタンＤＬＭにより設定される「削除モード」を示す。
【００８９】
次に、ステップＳ１０３において２つのリスト変数が設定され、一方の候補リストＧＤＡＬｉｓｔの要素には接続候補表示領域ＧＤＡに表示すべきオブジェクトＯＢに対応したグループＧＰの番号が格納され、他方の接続リストＣＥＡＬｉｓｔの要素には接続編集領域ＣＥＡに表示すべきオブジェクトＯＢに対応したグループＧＰの番号が格納される。接続候補表示領域ＧＤＡには候補リストＧＤＡＬｉｓｔに格納された要素の順番に基づいてオブジェクトＯＢが表示され、また接続編集領域ＣＥＡには接続リストＣＥＡＬｉｓｔに格納された要素の順番に基づいてオブジェクトＯＢが表示される。初期状態においては、接続候補表示領域ＧＤＡに全オブジェクトＯＢ１〜９を表示させるべく、候補リストＧＤＡＬｉｓｔの要素へ全グループＧＰの番号が読み込まれた順番に格納される一方、接続編集領域ＣＥＡに表示すべきオブジェクトＯＢは何もないので接続リストＣＥＡＬｉｓｔはデータのない空の状態にされる。
【００９０】
続いて、ステップＳ１０４において、２つの変数が設定され、一方の配置用変数ＡｄｄＮｕｍには接続候補表示領域ＧＤＡにおいて指定されたグループＧＰ （例えば図１０において指定されたグループＧＰ４）の番号が代入され、他方の編集用変数ＥｄｉｔＮｕｍには接続編集領域ＣＥＡにおいて指定されたグループＧＰ（例えば図１０において指定されたグループＧＰ３）の番号が代入される。初期状態においては、何れの領域においてもオブジェクトＯＢが指定されないので、配置用変数ＡｄｄＮｕｍおよび編集用変数ＥｄｉｔＮｕｍの双方は初期化され、０が代入される。
【００９１】
そしてステップＳ１０５において、ＧＤＡＬｉｓｔの要素に基づいて、接続候補表示領域ＧＤＡの表示が更新される。即ち、ＧＤＡＬｉｓｔの先頭要素のグループＧＰ１と同一の上位グループＧＧ１に含まれるグループＧＰ１〜３が選択され、図８に示すように接続候補表示領域ＧＤＡの上方から要素順に対応するオブジェクトＯＢ１〜３が表示される。ただし、この時点でオブジェクトＯＢ１の周囲は一点鎖線で囲まれておらず、オブジェクトマーカＧＭも表示されない。
【００９２】
接続候補表示領域ＧＤＡに接続候補となるグループＧＰのオブジェクトＯＢが表示された後、接続編集領域ＣＥＡ内にマウスポインタが存在しているか否かが検出される（ステップＳ１０６）。接続編集領域ＣＥＡ内においてマウスポインタが検出された場合にのみ、マーカ表示処理サブルーチン（ステップＳ２００）が実行され、オブジェクトマーカＧＭ（図８）の表示または消去が更新される。
【００９３】
続いてマウスクリックの有無が検出され（ステップＳ１０７）、クリックがあったときにのみ、クリック場所に応じて７つの分岐処理サブルーチンＢ１、Ｂ２、Ｂ３、Ｂ４、Ａ１、Ａ２およびＥに移行する（ステップＳ１０８）。
【００９４】
クリックがなかったとき（ステップＳ１０７）、クリック場所が分岐処理に対応する所定の領域内でなかったとき（ステップＳ１０８）には、ステップＳ１０６に戻る。即ち、所定の領域がクリックされるまでステップＳ１０６からステップＳ１０８が繰り返し実行される。６つの分岐処理サブルーチンＢ１、Ｂ２、Ｂ３、Ｂ４、Ａ１およびＡ２が終了するとステップＳ１０６に戻り、分岐処理サブルーチンＥが終了するとこのグループ接続処理のメインルーチンは終了する。
【００９５】
図１６はマーカ表示処理サブルーチン（ステップＳ２００）の詳細を示すフローチャートである。まずオブジェクトマーカＧＭが表示されているか否かが判定され（ステップＳ２０１）、表示されていたときにのみ、以前のオブジェクトマーカＧＭが消去され（ステップＳ２０２）、現在のマウス位置にオブジェクトマーカＧＭが表示される（ステップＳ２０３）。即ち、一度表示されたオブジェクトマーカＧＭは、マウスがクリックされない間はマウス操作により接続編集領域ＣＥＡ内を移動自在である。
【００９６】
図１７は、図１５に示す第１の分岐処理サブルーチンＢ１（ステップＳ３０ ０）の詳細を示すフローチャートであり、クリック場所が上位グループ送りボタンＧＧＡまたは上位グループ戻しボタンＧＧＲであったときに実行される。
【００９７】
まず、現在のＧＤＡＬｉｓｔの内容に基づいて、上位グループ送りボタンＧＧＡの場合には次の順位の上位グループＧＧ、上位グループ戻しボタンＧＧＲの場合には前の順位の上位グループＧＧが接続候補表示領域ＧＤＡに更新表示される（ステップＳ３０１）。そして、ＥｄｉｔＮｕｍおよびＡｄｄＮｕｍが初期化されて（ステップＳ３０２）、第１の分岐処理サブルーチンＢ１が終了する。
【００９８】
図１８は、図１５に示す第２の分岐処理サブルーチンＢ２（ステップＳ４０ ０）の詳細を示すフローチャートであり、クリック場所が配置モードボタンＡＲＭであったときに実行される。配置モードボタンＡＲＭがクリックされると、ｍｏｄｅに１が代入されて「配置モード」に設定され（ステップＳ４０１）、ＥｄｉｔＮｕｍおよびＡｄｄＮｕｍはともに０に初期化される（ステップＳ４０２）。そして配置モードボタンＡＲＭがＯＮ表示に切り替えられ、他のボタンＭＶＭおよびＤＬＭはＯＦＦ表示に切り替えられて（ステップＳ４０３）、第２の分岐処理サブルーチンＢ２が終了する。
【００９９】
図１９は、図１５に示す第３の分岐処理サブルーチンＢ３（ステップＳ５０ ０）の詳細を示すフローチャートであり、クリック場所が移動モードボタンＭＶＭであったときに実行される。移動モードボタンＭＶＭがクリックされると、ｍｏｄｅに２が代入されて「移動モード」に設定され（ステップＳ５０１）、ＥｄｉｔＮｕｍおよびＡｄｄＮｕｍはともに初期化される（ステップＳ５０２）。そして移動モードボタンＭＶＭがＯＮ表示に切り替えられ、他のボタンＡＲＭおよびＤＬＭはＯＦＦ表示に切り替えられて（ステップＳ５０３）、第３の分岐処理サブルーチンＢ３が終了する。
【０１００】
図２０は、図１５に示す第４の分岐処理サブルーチンＢ４（ステップＳ６０ ０）の詳細を示すフローチャートであり、クリック場所が削除モードボタンＤＬＭであったときに実行される。削除モードボタンＤＬＭがクリックされると、ｍｏｄｅに３が代入されて「削除モード」に設定され（ステップＳ６０１）、ＥｄｉｔＮｕｍおよびＡｄｄＮｕｍはともに初期化される（ステップＳ６０２）。そして削除モードボタンＤＬＭがＯＮ表示に切り替えられ、他のボタンＡＲＭおよびＭＶＭはＯＦＦ表示に切り替えられて（ステップＳ６０３）、第４の分岐処理サブルーチンＢ４が終了する。
【０１０１】
図２１は、図１５に示す第５の分岐処理サブルーチンＡ１（ステップＳ７０ ０）の詳細を示すフローチャートであり、クリック場所が接続候補表示領域ＧＤＡであったときに実行される。
【０１０２】
ｍｏｄｅ＝１、すなわち「配置モード」であったとき（ステップＳ７０１）、さらにクリック場所がオブジェクトスコープ内であったか否か、即ち接続候補表示領域ＧＤＡに表示されたオブジェクトＯＢの何れか１つがクリックにより指定されたか否かが判定される（ステップＳ７０２）。オブジェクトＯＢが指定されていれば、ＡｄｄＮｕｍに指定オブジェクトＯＢに対応するグループＧＰの番号が代入される（ステップＳ７０３）。ここで一旦、ＥｄｉｔＮｕｍは初期化され（ステップＳ７０４）、第５の分岐処理サブルーチンＡ１は終了する。ｍｏｄｅ＝１でなかったとき、およびオブジェクトＯＢが指定されなかったときはそのまま第５の分岐処理サブルーチンＡ１が終了する。
【０１０３】
図２２は、図１５に示す第６の分岐処理サブルーチンＡ２（ステップＳ８０ ０）の詳細を示すフローチャートであり、クリック場所が接続編集領域ＣＥＡであったときに実行される。
【０１０４】
接続編集領域ＣＥＡに表示されたオブジェクトＯＢの何れか１つが指定されていれば（ステップＳ８０１）、そのときの編集モード（ｍｏｄｅ）に応じて分岐処理サブルーチンＭ１１、Ｍ１２およびＭ１３にそれぞれ移行する（ステップＳ８０２）。また、オブジェクトＯＢが指定されていない場合（ステップＳ８０ １）においても、そのときの編集モードに応じて分岐処理サブルーチンＭ２１、Ｍ２２にそれぞれ移行する（ステップＳ８０３）。これら５つの分岐処理サブルーチンＭ１１、Ｍ１２、Ｍ１３、Ｍ２１およびＭ２２が終了すると、第６の分岐処理サブルーチンＡ２が終了する。なお、接続編集領域ＣＥＡのオブジェクトＯＢが指定されず、さらに「削除モード」（ｍｏｄｅ＝３）であった場合には、直ちに第６の分岐処理サブルーチンＡ２が終了する。
【０１０５】
図２３は、図１５に示す第７の分岐処理サブルーチン（ステップＳ９００）の詳細を示すフローチャートであり、クリック場所が完了ボタンＣＩＢであったときに実行される。完了ボタンＣＩＢがクリックされると、現在のＣＥＡＬｉｓｔの内容、即ち接続編集領域ＣＥＡに表示されたグループＧＰの接続関係や、接続処理において算出されたパラメータ等のデータがＣＰＵ１４のハードディスク２１内に格納される（ステップＳ９０１）。この第７の分岐処理サブルーチンが終了すると、メインルーチンに戻ってグループ接続処理が終了する。
【０１０６】
図２４は、図２２に示す第８の分岐処理サブルーチンＭ１１（ステップＳ１１００）の詳細を示すフローチャートであり、「配置モード」（ｍｏｄｅ＝１）であったときに実行される。
【０１０７】
ＡｄｄＮｕｍが０でない、即ち接続候補表示領域ＧＤＡのオブジェクトＯＢが指定されていると判定されると（ステップＳ１１０１）、接続編集領域ＣＥＡの現在指定しているオブジェクトＯＢに対応するグループＧＰの番号が、ＥｄｉｔＮｕｍに代入される（ステップＳ１１０２）。そして、接続編集領域ＣＥＡにオブジェクトマーカＧＭが表示されて（ステップＳ１１０３）、第８の分岐処理サブルーチンＭ１１が終了する。接続候補表示領域ＧＤＡのオブジェクトＯＢが指定されていない場合（ステップＳ１１０１）には、直ちに第８の分岐処理サブルーチンＭ１１は終了する。
【０１０８】
図２５は、図２２に示す第９の分岐処理サブルーチンＭ１２（ステップＳ１２００）の詳細を示すフローチャートであり、「移動モード」（ｍｏｄｅ＝２）であったときに実行される。
【０１０９】
ＥｄｉｔＮｕｍが０である、即ち現在の指定より以前に接続編集領域ＣＥＡのオブジェクトＯＢが指定されていないと判定されると（ステップＳ１２０１）、接続編集領域ＣＥＡの現在指定しているオブジェクトＯＢに対応するグループＧＰの番号が、ＥｄｉｔＮｕｍに代入される（ステップＳ１２０２）。そして、接続編集領域ＣＥＡにオブジェクトマーカＧＭが表示されて（ステップＳ１２０ ３）、第９の分岐処理サブルーチンＭ１２が終了する。以前に接続編集領域ＣＥＡのオブジェクトＯＢが指定されている場合（ステップＳ１２０１）には、指定する必要がないとして、直ちにこの分岐処理サブルーチンＭ１２は終了する。
【０１１０】
図２６は、図２２に示す第１０の分岐処理サブルーチンＭ１３（ステップＳ１３００）の詳細を示すフローチャートであり、「削除モード」（ｍｏｄｅ＝３）であったときに実行される。
【０１１１】
まず、現在指定しているオブジェクトＯＢを含んだ上位グループＧＧに対応するグループＧＰの番号が、ＣＥＡＬｉｓｔから除かれ（ステップＳ１３０１）、ＧＤＡＬｉｓｔに追加される（ステップＳ１３０２）。そして更新されたＣＥＡＬｉｓｔに基づいて、接続編集領域ＣＥＡにおいて、表示すべきオブジェクトＯＢとこれらオブジェクトＯＢ間の接続線ＣＮＬとが再表示され（ステップＳ１３０３）、更新されたＧＤＡＬｉｓｔに基づいて、接続候補表示領域ＧＤＡが再表示される（ステップＳ１３０４）。言い換えると、指定オブジェクトＯＢおよびこの指定オブジェクトＯＢと同一上位グループＧＧのオブジェクトＯＢが、接続編集領域ＣＥＡから接続候補表示領域ＧＤＡへ戻される。そしてＥｄｉｔＮｕｍおよびＡｄｄＮｕｍが初期化され（ステップＳ１３０５）、第１０の分岐処理サブルーチンＭ１３が終了する。
【０１１２】
図２７は、図２２に示す第１１の分岐処理サブルーチンＭ２１（ステップＳ１４００）の詳細を示すフローチャートであり、「移動モード」（ｍｏｄｅ＝２）であったときに実行される。ＥｄｉｔＮｕｍが０でない、即ち接続編集領域ＣＥＡにおいてオブジェクトＯＢが指定されている場合（ステップＳ１４０１）、指定オブジェクトＯＢは現在マウスポインタ（オブジェクトマーカＧＭ）で指定している場所に移動させられ（ステップＳ１４０２）、第１１の分岐処理サブルーチンＭ２１が終了する。接続編集領域ＣＥＡにおいてオブジェクトＯＢが指定されていない（ＥｄｉｔＮｕｍ＝０）の場合には、直ちに第１１の分岐処理サブルーチンＭ２１が終了する。これにより、各オブジェクトＯＢを任意の位置に移動できる。
【０１１３】
図２８および図２９は、図２２に示す第１２の分岐処理サブルーチンＭ２２ （ステップＳ１５００）の詳細を示すフローチャートであり、「配置モード」 （ｍｏｄｅ＝１）であったときに実行される。
【０１１４】
ＡｄｄＮｕｍおよびＥｄｉｔＮｕｍがともに０でない（ステップＳ１５０１、１５０２）、即ち接続候補表示領域ＧＤＡおよび接続編集領域ＣＥＡの双方でオブジェクトＯＢが指定されている場合、これら２つのオブジェクトＯＢを接続する接続処理サブルーチン（ステップＳ１７００）が実行される。この後、ＡｄｄＮｕｍに一致するグループＧＰの番号がＧＤＡＬｉｓｔから削除されて（ステップＳ１５０５）、ＣＥＡＬｉｓｔに追加される（ステップＳ１５０６）。ここでグループＧＰの番号の削除および追加は、上位グループＧＧごとに行われる。
【０１１５】
そして接続編集領域ＣＥＡにおいて、表示すべきオブジェクトＯＢとこれらオブジェクトＯＢ間の接続線ＣＮＬとが再表示され（ステップＳ１５０７）、接続候補表示領域ＧＤＡが再表示される（ステップＳ１５０８）。画面上では指定オブジェクトＯＢおよびこの指定オブジェクトＯＢと同一上位グループＧＧのオブジェクトＯＢが、接続候補表示領域ＧＤＡから接続編集領域ＣＥＡへ新たに配置される。そしてＥｄｉｔＮｕｍおよびＡｄｄＮｕｍが初期化され（ステップＳ１５０９）、第１２の分岐処理サブルーチンＭ２２が終了する。
【０１１６】
接続候補表示領域ＧＤＡのみでオブジェクトＯＢが指定され（ステップＳ１５０１、１５０２）、かつＣＥＡＬｉｓｔが空で接続編集領域ＣＥＡにオブジェクトＯＢが何も表示されていない場合（ステップＳ１５０４）には、接続編集領域ＣＥＡに接続されるオブジェクトＯＢがないので、接続処理サブルーチンが実行されずにオブジェクトＯＢの移動のみが行われる。また、接続候補表示領域ＧＤＡおよび接続編集領域ＣＥＡの双方でオブジェクトＯＢが指定されなければ、直ちに第１２の分岐処理サブルーチンＭ２２が終了する。
【０１１７】
図３０は、図２８に示す接続処理サブルーチン（ステップＳ１７００）の詳細を示すフローチャートである。接続サブルーチンにおいては、図１１に示すように、接続編集領域ＣＥＡの指定オブジェクトＯＢに対応するグループＧＰのペア画像が上段に、接続候補表示領域ＧＤＡの指定オブジェクトＯＢに対応するグループＧＰのペア画像が下段に表示される（ステップＳ１７０１、１７０２）。表示された４枚の画像において、接続点ＲＣ１およびＲＣ２の像点がそれぞれ指定されて、２つのグループＧＰが接続される。ここで異なる２つの上位グループを接続するためのパラメータ（図７に示すＸｄｐ、Ｚｄｐ、およびξ）が算出される。ステップＳ１７０３が終了すると２つのオブジェクトＯＢが接続されたものとして、接続処理サブルーチンが終了し、メインルーチンに戻る。
【０１１８】
グループ接続処理が完了すると、その後、接続編集領域ＣＥＡに示された配置結果を用いて、各グループＧＰのペア画像における像点の指定、物点の座標演算、および測量図の作成が行われる。
【０１１９】
前述のとおり、画面上において、グループＧＰごとに代表の画像ＩＭをオブジェクトＯＢとして表示し、これらオブジェクトＯＢ間を接続線ＣＮＬで接続することにより、各グループＧＰのグループ接続が視覚的に行え、撮影の履歴およびグループの接続関係が容易に視認できる。また、オブジェクトＯＢがオペレータにより任意の位置に配置変更できるので、撮影履歴をより視覚的に把握し易い。従って、この配置結果を用いれば、物点指定を効率よく行うことができる。
【０１２０】
【発明の効果】
本発明によれば、写真測量におけるグループ間の接続編集作業を効率的に実行でき、マニュアル作業を大幅に効率化し得る。
【図面の簡単な説明】
【図１】 写真測量における撮影状況を概念的に示す図であって、鉛直上方から見た水平面図である。
【図２】 １枚の画像の撮影状況を示す図であって、カメラとターゲットとを示す斜視図である。
【図３】 カメラにより記録される測量画像データのフォーマットを示す概念図である。
【図４】 本発明に係る写真測量画像処理装置の全体構成を示すブロック図である。
【図５】 図２に示す撮影状況により得られた画像を示す概念図である。
【図６】 図５に示す画像、カメラ位置およびターゲットの位置関係を示す斜視図である。
【図７】 異なるカメラ位置を１つの基準座標に変換する状況を示した概念図である。
【図８】 図３に示す表示装置の表示画面を示す概念図である。
【図９】 接続候補表示領域のオブジェクトを接続編集領域に配置した状態の表示画面を示す概念図である。
【図１０】 さらに他の接続候補表示領域のオブジェクトを選択した状態の表示画面を示す概念図である。
【図１１】 接続処理を実行するための別の表示画面を示す概念図である。
【図１２】 接続処理後の表示画面を示す概念図である。
【図１３】 接続編集領域内においてオブジェクトを移動した状態の表示画面を示す概念図である。
【図１４】 図３に示すＣＰＵにおいて実行されるグループ接続処理のメインルーチンの前半を示すフローチャートである。
【図１５】 グループ接続処理のメインルーチンの後半を示すフローチャートである。
【図１６】 図１５に示すマーカ表示処理サブルーチンの詳細を示すフローチャートである。
【図１７】 図１５に示す第１の分岐処理サブルーチンＢ１の詳細を示すフローチャートである。
【図１８】 図１５に示す第２の分岐処理サブルーチンＢ２の詳細を示すフローチャートである。
【図１９】 図１５に示す第３の分岐処理サブルーチンＢ３の詳細を示すフローチャートである。
【図２０】 図１５に示す第４の分岐処理サブルーチンＢ４の詳細を示すフローチャートである。
【図２１】 図１５に示す第５の分岐処理サブルーチンＡ１の詳細を示すフローチャートである。
【図２２】 図１５に示す第６の分岐処理サブルーチンＡ２の詳細を示すフローチャートである。
【図２３】 図２２に示す第７の分岐処理サブルーチンＭ１１の詳細を示すフローチャートである。
【図２４】 図２２に示す第８の分岐処理サブルーチンＭ１２の詳細を示すフローチャートである。
【図２５】 図２２に示す第９の分岐処理サブルーチンＭ１３の詳細を示すフローチャートである。
【図２６】 図２２に示す第１０の分岐処理サブルーチンＭ２１の詳細を示すフローチャートである。
【図２７】 図２２に示す第１１の分岐処理サブルーチンＭ２２の詳細を示すフローチャートである。
【図２８】 図２２に示す第１２の分岐処理サブルーチンＭ１２の詳細を示すフローチャートであり、前半部分を示す図である。
【図２９】 図１７のステップＳ４０３における第３の分岐の処理を示すフローチャートであり、後半部分を示す図である。
【図３０】 図２８に示す接続処理サブルーチンの詳細を示すフローチャートである。
【符号の説明】
１０ 表示装置
１２ 入力装置
１３ メモリカード
３０ ターゲット
５０ カメラ
ＧＤＡ 接続候補表示領域
ＣＥＡ 接続編集領域
ＧＧ１〜ＧＧ３ 上位グループ
ＲＰ１〜ＲＰ３ ターゲット位置
ＲＣ１〜ＲＣ４ 接続点

Claims (12)

1. 所定位置のターゲットを共通に含む所定数の画像を同一グループに定義し、前記各画像について撮影したカメラの位置およびその光軸の傾きを算出し、前記画像内の共通の物点を当該各画像について指定し、前記物点の３次元座標を算出し、この３次元座標に基づいて測量図を生成する写真測量画像処理装置において、
   前記各グループに定義された各画像に対応して前記各グループに対応したオブジェクトを生成するオブジェクト決定手段と、
   前記各グループどうしの接続関係を定義するグループ接続手段と、
   前記オブジェクトを表示するとともに、前記グループ接続手段によって定義された接続関係に基づいて、各オブジェクトの接続関係を表示する表示手段と
   を備えることを特徴とする写真測量画像処理装置。
2. 前記表示手段が、接続されたオブジェクトを表示する接続編集領域と、前記接続編集領域に配置すべきオブジェクトの候補を表示する接続候補表示領域とを有し、
   前記接続編集領域と前記接続候補表示領域との間において、移動すべきオブジェクトを指定する入力手段を備えることを特徴とする請求項１に記載の写真測量画像処理装置。
3. 前記接続編集領域内において、各オブジェクトの配置が適宜変更可能であることを特徴とする請求項２に記載の写真測量画像処理装置。
4. 前記接続編集領域において、前記グループ接続手段によって定義された２つのオブジェクトの接続関係が、双方のオブジェクトの中央を結ぶ所定の太さの線分によって表示されることを特徴とする請求項２に記載の写真測量画像処理装置。
5. 共通のターゲット位置のグループを上位グループとして定義するグループ化手段を備え、前記接続候補表示領域には１つの任意の上位グループに含まれるグループのオブジェクトが表示されることを特徴とする請求項２に記載の写真測量画像処理装置。
6. 前記接続候補領域において指定されたオブジェクトが、前記接続編集領域に配置されると同時に、指定されたオブジェクトと同一上位グループのオブジェクトが前記接続編集領域に配置され、各オブジェクト間が所定の順番に接続されることを特徴とする請求項５に記載の写真測量画像処理装置。
7. 前記接続候補領域において指定されたオブジェクトが、前記接続編集領域に配置される際に、前記接続編集領域に、このオブジェクトの位置を決定するためのオブジェクトマーカが表示されることを特徴とする請求項６に記載の写真測量画像処理装置。
8. 前記接続編集領域において、既に配置されたオブジェクトに新たに配置される異なる上位グループのオブジェクトを接続するために、接続される２つのオブジェクトに対応するグループの全画像において、共通して写し込まれた２つの点が対応付けられることを特徴とする請求項６に記載の写真測量画像処理装置。
9. 前記各グループは２枚の画像を含むことを特徴とする請求項１に記載の写真測量画像処理装置。
10. 前記オブジェクトは、前記グループに含まれる画像のうちの一つを縮小した縮小画像であることを特徴とする請求項１に記載の写真測量画像処理装置。
11. 所定位置のターゲットを共通に含む所定数の画像を同一グループに定義し、前記各画像について撮影したカメラの位置およびその光軸の傾きを算出し、前記画像内の共通の物点を当該各画像について指定し、前記物点の３次元座標を算出し、この３次元座標に基づいて測量図を生成する写真測量画像処理方法において、
    前記各グループに定義された各画像に対応して前記各グループに対応したオブジェクトを生成する第１ステップと、
    共通のターゲット位置のグループを上位グループとして定義する第２ステップと、
    表示装置の接続候補表示領域に、１つの任意の前記上位グループに含まれるオブジェクトを表示する第３ステップと、
    表示装置の接続編集領域において、前記接続候補表示領域で指定されたオブジェクトを同一上位グループのオブジェクトともに配置するとともに、同一上位グループ内の各オブジェクトを所定の順番に接続し、各オブジェクトの接続関係を表示する第４ステップと、
    前記接続編集領域において、既に配置されたオブジェクトに新たに配置される異なる上位グループのオブジェクトを接続するために、接続される２つのオブジェクトに対応するグループの全画像において、共通して写し込まれた２つの点を対応付ける第５ステップと、
    前記接続編集領域に表示された前記オブジェクトの配置を編集する第６ステップと
    を備えることを特徴とする写真測量画像処理方法。
12. 所定位置のターゲットを共通に含む所定数の画像を同一グループに定義し、前記各画像について撮影したカメラの位置およびその光軸の傾きを算出し、前記画像内の共通の物点を当該各画像について指定し、前記物点の３次元座標を算出し、この３次元座標に基づいて測量図を生成する写真測量画像処理プログラムにおいて、
    前記各グループに定義された各画像に対応して前記各グループに対応したオブジェクトを生成し、共通のターゲット位置のグループを上位グループとして定義する定義ルーチンと、
    表示装置の接続候補表示領域に、１つの任意の前記上位グループに含まれるオブジェクトを表示する候補表示処理ルーチンと、
    表示装置の接続編集領域において、前記接続候補表示領域で指定されたオブジェクトを同一上位グループのオブジェクトともに配置するとともに、同一上位グループ内の各オブジェクトを所定の順番に接続し、各オブジェクトの接続関係を表示する同一上位グループ接続処理ルーチンと、
    前記接続編集領域において、既に配置されたオブジェクトに新たに配置される異なる上位グループのオブジェクトを接続するために、接続される２つのオブジェクトに対応するグループの全画像において、共通して写し込まれた２つの点を対応付ける接続処理ルーチンと、
    前記接続編集領域において、前記オブジェクトの配置を編集する編集処理ルーチンと
    を備えた写真測量画像処理プログラムを格納したことを特徴とする記憶媒体。

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