JP4928993B2 - 農地区画データ作成システム - Google Patents
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Description
図1は、本発明の地理画像処理システムの一構成例を概略的に示す機能ブロック図である。図1において、本実施の形態による地理画像処理システムは、パーソナルコンピュータ、ワークステーション等から構成される処理装置10と、メインメモリとして使用されるRAM(ランダムアクセスメモリ)及び磁気ディスク記憶装置等の補助記憶装置とを含む記憶装置20と、入出力装置30と、を備えている。
図2は、本実施の形態によるシステムにより行われる画像処理の概要を例示する図である。図2(a)は、予め記憶装置20に記憶されている地理画像データ21の一例を示す図である。この図2(a)は、水田と、水田を区切る畦道と、を含んでいる。この地理画像データに対してエッジ検出処理を行うことにより、例えば図2(b)に示すエッジ画像が得られる。図2(b)に示すエッジ画像は、エッジデータ23として記憶装置20に格納される。このエッジデータをもとに、土地区画を表す多角形のベクトルデータを抽出するため区画抽出処理を行う。まず画像上の任意の1点をシード点として選択する。次いで、そのシード点から放射状に直線を引き、この直線とエッジとの交点を求める(図2(c))。そして、その交点を隣接している順番に結合させることで、図2(d)に示すような多角形を作成することができる。この多角形は一つの区画領域を示している。一つの区画領域は、複数のベクトルが連結したデータである。このデータは区画領域データ22として記憶装置20に格納される。
以下、本実施の形態による地理画像処理システムにおける区画抽出処理、尖鋭角整形処理、確定辺判定処理、角欠け領域整形処理、突出領域整形処理について詳細に説明を行う。本実施の形態において、地理画像処理プログラム40が起動されると、区画抽出部100、区画整形部200が順に起動される。また、区画整形部200内では、尖鋭角整形部201、確定辺判定部202、角欠け領域整形部203、突出領域整形部204、が起動される。201と202、203と204の順番は逆でも良い。以下、それぞれによる処理の詳細を述べる。
図3は、本実施の形態による地理画像処理プログラム40の区画抽出部100による処理の流れを示すフローチャート図である。図3において、区画抽出部100は、記憶装置20から地理画像データ21を読み込み(S301)、画像中に存在する田畑の畦道等のエッジを抽出する(S302)。エッジを抽出する処理としては、種々の周知技術が適用可能である。例えば、Canny法(上記非特許文献1参照)や、Sobelフィルタ(上記非特許文献2参照)などの各種エッジフィルタを地理画像データに適用することで、畦道などのエッジを抽出することができる。この処理によって図4(a)のようなエッジ画像が生成される。すなわち、シード点Sをエッジで囲まれた領域内に定める。次に、区画抽出部100は、農地の区画を抽出するためにエッジ画像に対して領域抽出処理を行う(S303)。この際の領域抽出には直線交点法(特許文献1参照)を用いることができる。この処理は、与えられたエッジ画像と、シード点と呼ぶ一点の座標Sから、シード点Sを含む区画領域を抽出する処理である。シード点Sとは、区画領域を抽出する際の出発点となる座標のことを指す。シード点は、格子状に点在させたり、ランダムに配置するなどの方法で決定することができる。
図6は、地理画像処理プログラム40の区画整形部200内の、尖鋭角整形部201における処理の流れを示すフローチャート図である。尖鋭角整形部201では、区画抽出部100で得られた区画領域データ22をチェックし、不自然に尖った頂点部分の修正を行う。図6において、尖鋭角整形部201は、記憶装置20から区画領域データ22を読み込み(S401)、区画領域の中から未処理の区画領域を1つ選択する(S402)。次に、読み込んだ区画領域の各頂点の角度を計算する(S403)。このとき、計算した角度が一定以下の場合、その頂点は除去し、除去したその頂点と隣接する前後の頂点同士を結合させる(S404)。
図8は、地理画像処理プログラム40の区画整形部200内の、確定辺判定部202による処理の流れを示すフローチャート図である。図8において、確定辺判定部202は、記憶装置20から区画領域データ22とエッジデータ23とを読み込む(S501)。未処理の区画領域を1つ選択し(S502)、その区画領域の未処理の辺を1つ選択する(S503)。そして、その辺の近傍領域のエッジ画素の比率Rを求める(S504)。Rは各辺の外側数画素分の領域内にあるエッジ画素の比率で決まり、例えば式1で求まる。
図10は、地理画像処理プログラム40の区画整形部200内の、角欠け領域整形部203による処理の流れを示すフローチャート図である。角欠け領域整形部203では、図2(d)の(ロ)のような角が欠けた部分を整形する。図10において、角欠け領域整形部203は、まず記憶装置20から区画領域データ22を読み込む(S601)。以後、各区画領域に対してS602からS611までの処理を行う。これらの処理について、図11を参照しながら説明する。図11の(イ)は、正方形の区画に対して区画抽出処理を行った結果の例を表している。この例では、左上の領域の角部分が適切に抽出できていない。角欠け領域整形部203では、この抽出できていない角部分の形状の推定及び補間を行う。まず、未処理の区画領域を1つ選択する(S602)。
図12は、地理画像処理プログラム40の区画整形部200内の、突出領域整形部204による処理の流れを示すフローチャート図である。突出領域整形処理204では、図2(d)の(ハ)のように、実際の区画の形状から不自然に飛び出した部分を整形する。図12において、突出領域整形部204は、記憶装置20から区画領域データ22を読み込む(S701)。以後、各区画領域に対してS702からS711までの処理を行う。これらの処理について図13を参照しながら説明する。
以上に説明したように、本発明の実施の形態による農地区画データ作成システムは、地表を撮影して得られた地理画像データを解析し、農地区画データを作成する農地区画データ作成システムに関するものである。
20 記憶装置
21 地理画像データ
22 区画領域データ
23 エッジデータ
30 入出力装置
31 入力装置
32 表示装置
33 プリンタ
40 地理画像処理プログラム
100 区画抽出部
200 区画整形部
201 尖鋭角整形部
202 確定辺判定部
203 角欠け領域整形部
204 突出領域整形部
Claims (4)
- 地表を撮影して得られた地理画像データを解析し、農地区画データを作成する農地区画データ作成システムであって、
前記地理画像データについて、エッジ抽出処理により抽出したエッジに基づいて区画領域を抽出する区画領域抽出部と、
抽出した前記区画領域中にある角度以下の鋭角を有する部分領域があれば該部分領域を除去して領域整形を行う尖鋭角整形部と、
前記区画領域の各辺の、前記エッジ抽出処理後の画像におけるエッジとの近接度を計算し、近接度の高い辺を区画領域の辺として確定した確定辺と判定し、近接度の低い辺を確定していない不確定辺と判定する確定辺判定部と、
前記区画領域における、抽出が不十分であった頂点を整形する角欠け領域整形部と
を備えることを特徴とする農地区画データ作成システム。 - さらに、前記区画領域における、余分な抽出部分を除去する突出領域整形部を有することを特徴とする請求項1に記載の農地区画データ作成システム。
- 前記角欠け領域整形部は、
第1の確定辺と第2の確定辺との間に挟まれた不確定辺を含む領域がある場合に、前記第1の確定辺及び第2の確定辺のそれぞれの延長線のうち交点を含む方の延長線により囲まれた領域であって前記交点における前記延長線の成す角度が90度に近い領域を膨張させるように整形することを特徴とする請求項1又は2に記載の農地区画データ作成システム。 - 前記突出領域整形部は、
第1の確定辺と第2の確定辺との間に挟まれた不確定辺を含む領域がある場合に、前記第1の確定辺及び第2の確定辺のそれぞれの延長線のうち交点を含む方の延長線により囲まれた領域であって前記交点における前記延長線の成す角度が90度に近い領域が存在しない場合に、前記第1の確定辺及び前記第2の確定辺のいずれか一方が前記区画領域の他の辺との間に交点を持つ場合において、該交点を持つ方の確定辺の延長線により前記交点を待たない方の確定辺を含む突出領域を削るように整形することを特徴とする請求項1から3までのいずれか1項に記載の農地区画データ作成システム。
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