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
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 Download PDFInfo
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Description
【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)
- 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。 - 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。 - 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。
- 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。
- 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。
- 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。
- 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。
- 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。
- 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。
- 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。
- 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。 - 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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