JP7508722B1 - 高速超解像度画像立体視化処理システム及び高速超解像度画像立体視化処理プログラム - Google Patents

Abstract

詳細な解像度で凹凸の画像を高速に得ることができる高速処理機能を有する超解像度立体視化画像処理システムを得る。基盤地図用データベース１１０と、エリア定義部１１２と、超解像度用ラスタ化処理部１３５と、移動平均部１３４と、平面直角座標変換部１４５と、超解像度画像生成部１５１と、Ｘ方向調整部１５２と、表示処理部１５０を備えて、微細な正方形の超解像度微細メッシュｍｂｉ群で定義した超解像度化正方形メッシュ毎に、内挿補間処理を行って、その超解像度化正方形メッシュ（Ｍｂｉ）の各々の超解像度微細メッシュｍｂｉの内挿補間後標高値ｚｒｉに対して移動平均化処理を所定回数かけた後に、平面直角超解像度化メッシュＭｄｉ）を生成して正方形調整後超解像度化メッシュＭｅｉを生成する。そして、超解像度画像を生成する。

Description

本発明は、高速超解像度画像立体視化処理システムに関する。

近年は国土地理院（以下、地理院という）が、インターネット網でデジタル標高モデル（DEM： Digital Elevation Model）を公開している。

このようなＤＥＭを用いて近年は、特許文献１に基づく赤色立体地図が公開されている。
赤色立体地図の概要は、５ｍDEM（Digital Elevation Model）を用いて斜度と、地上開度、地下開度を求め、地上開度と地下開度斜度とから尾根谷度（浮沈度ともいう）を求め、斜度に赤の彩度を割り当て、尾根谷度を明度に割り当て合成して生成している。

しかしながら、赤色立体地図は、ラスター画像であるので、地形の凹凸をより詳細に見ようとして拡大した場合はジャッギー（ギザギザ）が生じる。
すなわち、地理院地図に赤色立体地図を重ねて、拡大したとしてもジャッギー（ギザギザ）が見えることになるので、画像が汚れる。

これを解決するための特許が開示されている（特許文献２：超解像度立体視化処理システム）。
特許文献２の超解像度立体視化処理システムは、数値標高モデルの所定エリア（例えば、１ｋｍ×１ｋｍ）の緯度経度のメッシュ群を平面直角座標で定義する（場所によって平行四辺形、縦方向に長い台形又は長方形となる）。

そして、この平面直角座標のメッシュ群の各々のＸ方向の辺を均等に奇数（１：含まず）に分割する分割距離を求める。
そして、所定エリア（例えば、１ｋｍ×１ｋｍ）に対応する領域の二次元平面（Ｘ－Ｙ）を前記分割距離で分割して二次元平面（Ｘ－Ｙ）に分割距離のサイズの超解像度微細メッシュ（約５５ｃｍ）を定義する。

そして、二次元平面（Ｘ－Ｙ）に平面直角座標のメッシュ群（５ｍ×５ｍ）を定義して、前記超解像度微細メッシュ（約５５ｃｍ）の標高値を補間した補間後標高値（９分割の例）を求め、このサイズの格子を平滑用格子とし、この平滑用格子を縦横に前記奇数の個数で配列した平滑用格子群よりなる正方形の移動平均フィルタ（平滑メッシュ（５ｍ×５ｍ））を生成する。

そして、二次元平面（Ｘ－Ｙ）に定義された前記超解像度微細メッシュ（約５５ｃｍ）を順次指定し、この指定された超解像度微細メッシュ毎に、正方形の移動平均フィルタ（平滑メッシュ（５ｍ×５ｍ））の中央の平滑用格子を、その超解像度微細メッシュに定めて前記二次元平面（Ｘ－Ｙ）に移動平均フィルタ（平滑メッシュ（５ｍ×５ｍ））を定義する。
そして、この移動平均フィルタ（平滑メッシュ（５ｍ×５ｍ））における超解像度微細メッシュ群の補間後標高値群に基づいて平滑した平滑後標高値を求め、この平滑後標高値を前記指定した超解像度微細メッシュに割り付ける。

そして、前記二次元平面（Ｘ－Ｙ）の超解像度微細メッシュに前記平滑後標高値が割り付けられる毎に、この超解像度微細メッシュを着目点とし、この着目点毎に、この着目点からの考慮距離を前記分割距離に対応する超解像度微細メッシュ数で定義し、この超解像度微細メッシュ数内における浮沈度を求めて、この浮沈度を諧調表示（例えば、赤系の色）する赤色立体化視覚処理を行っている。

特許第３６７０２７４号公報 特許第６６９２９８４号公報

しかしながら、特許文献２の超解像度視覚化処理システムは、緯度経度で定義されている５ｍＤＥＭ（正方形のメッシュ）を平面直角座標に変換した後（台形、長方形等になる）で、この平面直角座標で定義されたメッシュに対して、ＴＩＮバイリニア補間を行い、この後で正方形の移動平均（平滑）フィルタで移動平均化して、滑か処理をして赤色立体画像生成処理を行っている。

すなわち、緯度経度で定義されている正方形メッシュ（ＤＥＭ）を平面直角座標（台形、長方形等になる）に変換して、この台形、長方形等等のメッシュに正方形の移動平均フィルタをかけている。

緯度経度座標を平面直角座標に変換するには、複雑な計算となる。ところが、従来の超解像度視覚化処理システムは、最初に緯度経度の例えば５ｍＤＥＭを平面直角座標に変換した後で、内挿補間（ＴＩＮバイリニア補間）を行って移動平均処理を行って超解像度画像を得ている。

このため、誤差が出るので、結果的に超解像度画像を得るまでに時間を要していた（処理速度が遅い）。特にエリアが大きくなればなるほど時間を要していた。

本発明は以上の課題を鑑みてなされたもので、詳細な解像度で凹凸の画像を高速に得ることができる高速処理機能を有する超解像度立体視化画像処理システムを得ることを目的とする。

発明に係る高速超解像度画像立体視化処理システムは、（Ａ）．数値標高モデルの所定エリアの正方形メッシュ群毎に、この正方形メッシュを微細な正方形の超解像度微細メッシュ群で定義した超解像度化正方形メッシュを得る手段と、
（Ｂ）．前記超解像度化正方形メッシュ毎に、内挿補間処理を行って、その超解像度化正方形メッシュの各々の超解像度微細メッシュに内挿補間後標高値を割り付ける手段と、
（Ｃ）．前記超解像度化正方形メッシュ毎に、各々の超解像度微細メッシュに対して移動平均化処理を所定回数かけ、前記内挿補間後標高値をこの滑らか処理後標高値に更新する手段と、
（Ｄ）．前記（Ｃ）手段の後の超解像度化正方形メッシュを平面直角座標で定義した平面直角超解像度化メッシュを生成する手段と、
（Ｅ）．前記平面直角解像度化メッシュの平面直角超解像度微細メッシュに基づいて正方形超解像度立体視画像を生成する手段とを有することを特徴とする。
また、本発明に係る高速超解像度画像立体視化処理プログラムは、コンピュータに、
（Ａ）．数値標高モデルの所定エリアの正方形メッシュ群毎に、この正方形メッシュを微細な正方形の超解像度微細メッシュ群で定義した超解像度化正方形メッシュを記憶手段に生成する手段、
（Ｂ）．前記超解像度化正方形メッシュ毎に、内挿補間処理を行って、その超解像度化正方形メッシュの各々の超解像度微細メッシュに内挿補間後標高値を割り付ける手段と、
（Ｃ）．前記超解像度化正方形メッシュ毎に、各々の超解像度微細メッシュに対して移動平均化処理を所定回数かけ、前記内挿補間後標高値をこの滑らか処理後標高値に更新する手段、
（Ｄ）．前記（Ｃ）手段の後の超解像度化正方形メッシュを平面直角座標で定義した平面直角超解像度化メッシュを記憶手段に生成する手段、
（Ｅ）．前記平面直角解像度化メッシュの平面直角超解像度微細メッシュに基づいて正方形超解像度立体視画像を記憶手段に生成する手段、
としての機能を実行させる。

以上のように本発明によれば、高速に超解像度画像を得ることができる。また、ＤＥＭを用いた超解像度画像を拡大したとしても、ジャッギー（ギザギザ）が見えなくなり、かつ詳細な解像度で凹凸が立体的に見える。また、格子状のアーチファクトが生じない。

本実施の形態１の高速超解像度画像立体視化処理システムの概要を説明するフローチャートである。 本実施の形態１の高速超解像度画像立体視化処理システムによって得られた画像の説明図である。 実施の形態１の高速超解像度画像立体視化処理システムのプログラムブロック図である。 本実施の形態１の高速超解像度画像立体視化処理システムの詳細フローチャート（１）である。 本実施の形態１の高速超解像度画像立体視化処理システムの詳細フローチャート（２）である。 表示処理部１５０によって５ｍＤＥＭをダウンロードして斜度を色付けして表示させた画像の説明図である。 超解像度化正方形メッシュＭｂｉの９×９分割の説明図である。 仮想超解像度化メッシュＭｂｂｉの説明図である。 ＴＩＮバイリニア補間の説明図である。 ＴＩＮバイリニア補間処理を行うときのポイントの説明図である。 バイリニア補間後の結果の画像例の説明図である。 バイリニア補間前とバイリニア補間後を説明する拡大図である。 移動平均処理を行う理由の説明図である。 移動平均メッシュの説明図である。 移動平均処理による効果の説明図（１）である。 移動平均処理による効果の説明図（２）である。 超解像度滑らか処理後ＤＥＭデータの説明図である。 超解像度画像用滑らか処理（移動平均）を行わない場合と行った場合の標高の軌跡の説明図である。 滑か処理後（９×９ボックスアベレージ）の画像の説明図である。 1回目の移動平均の効果を説明する拡大図である。 ２回目の移動平均の効果を説明する拡大図である。 平面直角投影変換の説明図である。 平面直角座標変換前及び投影変換後の画像の説明図である。 Ｘ方向調整の説明図である。 Ｘ方向調整のための入力画面の説明図である。 Ｘ方向調整による正方形調整後超解像度化メッシュＭｅｉの説明図（１）である。 Ｘ方向調整による正方形調整後超解像度化メッシュＭｅｉの説明図（２）である。 正方形調整後超解像度化メッシュＭｅｉから生成した赤色立体画像の説明図である。 滑か処理後の斜度の配列の説明図である。 本実施の形態の投影変換処理でのリサンプリングについての説明図（１）である。 本実施の形態の投影変換処理でのリサンプリングについての説明図（２）である。 本実施の形態の投影変換処理でのリサンプリングについての説明図（３）である。 赤色立体画像の全体生成工程の説明図である。 赤色立体画像の生成工程の説明図（１）である。 赤色立体画像の生成工程の説明図（２）である。 山岳の赤色立体画像の全生成工程の説明図である。 超解像度画像生成部１５１のプログラムのブロック図である。 凸部強調画像作成部１１と凹部強調画像作成部１２とを説明する概略構成図である。 斜度強調部１３を説明する概略構成図である。 グレイスケールの説明図である。 超解像度の地上開度、地下開度の算出方法の説明図である。 超解像度ＤＥＭのデータ構造の説明図である。 従来の超解像度画像視覚処理システムに基づいて生成した超解像度赤色立体画像の説明図である。 本実施の形態による高速超解像度画像立体視化処理システムで生成した超解像度画像の説明図である。 利用例の説明図である。 実施の形態２の概略構成図である。 滑か等高線情報Ｊｉの生成の説明図である。 滑か等高線情報Ｊｉの等高線（ベクター）を滑か処理を行わない赤色画像に重ねた例の画像の説明図である。 図４８の拡大図である。 標高値ｚｈｉを用いて等高線を滑か処理にした結果の画像の説明図である。 2万５千分の１地図の等高線と、１０ｍＤＥＭに基づいて生成した赤色画像と合成した図である。 本実施の形態１の高速超解像度画像立体視化処理システムによる超解像度赤色画像と合成した画像の説明図である。 他の実施形態の係るＬａｂカラー付高速超解像度画像立体視化処理システムの概略構成図である。 他の実施形態の係るＬａｂカラー付高速超解像度画像立体視化処理システムのフローチャート（１）である。 他の実施形態の係るＬａｂカラー付高速超解像度画像立体視化処理システムのフローチャート（２）である。 他の実施形態の係るＬａｂカラー付高速超解像度画像立体視化処理システムのフローチャート（３）である。 Ｌａｂカラー赤色超解像度画像ＫＬｉを得る過程の画像による説明図である。 Ｌａｂカラー化部３２０の概略構成図である。 スペクトラム分布の説明図である。 Ｌａｂカラー化の工程図である。 地上開度と、地下開度との関係を示す散布図である。 超解像度Ｌａｂカラー画像Ｌｉの画面例を示す図である。 Ｌａｂカラー赤色超解像度画像ＫＬｉの画面例（１）の図である。 Ｌａｂカラー赤色超解像度画像ＫＬｉの画面例（２）の図である。 他の実施の形態２の概略構成図である。 ＤＥＭの解像度を下げて大地系を考慮した場合の説明図である。

以下に示す本実施の形態は、発明の技術的思想（構造、配置）を具体化するための装置や方法を例示するものであって、本発明の技術的思想は、下記のものに特定されるものではない。本発明の技術的思想は、特許請求の範囲に記載された事項の範囲内において、種々の変更を加えることができる。また、図面は模式的なものであり、装置やシステムの構成などは現実のものとは異なることに留意すべきである。

本実施の形態では、地理院の５ｍＤＥＭ（Ａ：Ａはレーザを意味する）の数値標高モデルである基盤地図（以下、５ｍＤＥＭ基盤地図Ｆａという）を一例として高速に超解像度立体視化画像Ｋｉを得る過程を説明する（なお、１０ｍＤＥＭ、２０ｍＤＥＭ、５０ｍＤＥＭ又は１ｍＤＥＭでもよい）。

超解像度立体視化画像Ｋｉ（超解像度赤色立体地図ともいう）は、対象とするエリア、季節等によっても異なるが（青、緑、黄緑等）、本実施の形態では赤色系（赤、紫、朱色、橙、黄色、緑系等）の色を用いて説明する。なお、海、湖、河川等の場合は青系、茶色系緑系を用いるのが好ましい。

＜実施の形態１＞
本実施の形態１の概要を説明する。
（１）国土地理院の基盤地図（ＤＥＭ：数値標高モデル）の５ｍＤＥＭ（等緯度経度の0.2秒：５ｍＤＥＭメッシュともいう）のポイント間を、9等分（奇数：１含まず）にオーバーサンプリング（超解像度化）する（ポイント数は81倍になる（超解像度微細メッシュは８×８＝６４個））。

そして、バイリニア補間で、超解像度微細メッシュ（正方形）の内挿補間後標高値を求める。
（２）次に、すべての超解像度微細メッシュについて、9×9（超解像度微細メッシュは８×８＝６４個）のBox average(２次元的な移動平均処理)を求めることで、滑らかにする。これは、必要に応じて複数回繰り返し行う（ジャギーがなくなるまでが好ましい）。

そして、（３）平面直角座標系に投影変換し、X方向を調整して超解像度赤色立体地図を作成する。なお、開度考慮距離は、当初の一般的な５ｍＤＥＭメッシュと同じになるように調整する。
また、ＤＥＭ（Digital Elevation Model)は、メッシュに緯度、経度、標高等を割り付けて定義しているが、本実施の形態では単にメッシュと称し、分割された微細メッシュ（微細格子ともいう）は超解像度微細メッシュと称する。

なお、奇数にオーバーサンプリング（微細化）するという意味は、代表点の取り方によってその定義が相違する。
例えば、メッシュの角のいずれかに代表点を割り付ける場合は、2点間（緯度方向、経度方向）のポイントを含んで奇数分割する。

また、メッシュの中央を代表点とする場合は、超解像度微細メッシュの個数が奇数になるように分割する。メッシュの角のいずれかに代表点を割り付ける場合を主として説明する。

図１は本実施の形態１の高速超解像度画像立体視化処理システムの概要を説明するフローチャートである。高速超解像度画像立体視化処理システムは高速処理機能付き超解像度画像立体視化処理システムともいう。
図１に示すように、メモリに記憶されている国土地理院の緯度経度で定義された基盤地図（５ｍＤＥＭ（Ａ））を引き当てる（Ｓ１０）。

５ｍＤＥＭ（正方形）は、数値標高モデルであり、地表面を５ｍ（具体的には、５．５×１０^-5：５．５Ｅ―⁵）の等間隔の正方形のメッシュに区切り（枠）、それぞれの正方形の中心に標高値（Ｚ）等のデータを持たせている。
そして、任意のエリアＥｉ（例えば、１ｋｍ×１ｋｍ）を指定し（Ｓ２０）、このエリアＥｉ内を、緯度経度のままで正方形の超解像度微細メッシュｍｂｉで定義して、各々の超解像度微細メッシュｍｂｉにバイリニア補間による標高値を割り付ける微細ラスタ化処理を行う（Ｓ３０）。

この微細ラスタ化処理は、５ｍＤＥＭメッシュ内を偶数個に分割した超解像度微細メッシュｍｂｉ群を得るために、この５ｍＤＥＭメッシュの角の2点（緯度方向、経度方向）を含んで９分割する分割ポイント数ＤＫｉ（3×３、5×５、７×７又は９×９：分割ポイント数ともいう）で分割する（緯度経度のままで求める）。

この分割ポイント数ＤＫｉで分割された幅を分割幅ｄａと称し、例えば９×９の場合は、緯度経度で0.0２秒であり、距離では０．５５５５５ｍに相当（約６０ｃｍともいう）に相当する。緯度経度のままで求める。
そして、エリアＥｉの基準点（例えば、エリアＥｉの原点又は角）から５ｍＤＥＭの大きさのメッシュ（以下、超解像度化正方形メッシュＭｂｉという）を順次定義する。

そして、これらの超解像度化正方形メッシュＭｂｉの４角に基盤地図（５ｍＤＥＭ（Ａ））の緯度、経度、標高値等のデータ（以下、総称して５ｍＤＥＭポイントＭｐｉｊと称する）を割り付ける。右上の角を代表値（メッシュの中央でも良い）として説明する。

そして、超解像度化正方形メッシュＭｂｉ毎に、この超解像度化正方形メッシュＭｂｉの各々の超解像度微細メッシュｍｂｉに対して、５ｍＤＥＭポイントＭｐｉｊを用いてバイリニア補間（内挿補間ともいう）により、その超解像度微細メッシュｍｂｉの標高値、緯度、経度（以下、超解像度微細メッシュポイントＰｉｊという）を求めて、割り付ける。標高値は、内挿補間後標高値ｚｒｉと称する。

そして、これらの超解像度微細メッシュｍｂｉに内挿補間後標高値ｚｒｉに基づく色付けするラスタ色付処理を行う（Ｓ４０）。本実施の形態では超解像度微細メッシュｍｂｉに色付けされた画像を微細ラスタ画像ｍｇｉとも称する。

そして、超解像度微細メッシュｍｂｉ（微細ラスタ画像ｍｇｉ）毎に、超解像度微細メッシュポイントＰｉｊの内挿補間後標高値ｚｒｉ（ｚｒ１、ｚｒ２、・・・）に対する移動平均を行う（Ｓ５０）。

この移動平均は分割ポイント数ＤＫｉ（3×３、5×５、７×７又は９×９）で定義された移動平均メッシュＦｍｉ（移動平均化フィルタともいう）をかけて行う（Ｂｏｘ Ａｖｅｒｇｅ）。

この移動平均化後の標高値を滑らか処理後標高値ｚｈｉとして指定した超解像度微細メッシュｍｂｉ（微細ラスタ画像ｍｇｉ）の超解像度微細メッシュポイントＰｉｊの内挿補間後標高値ｚｒｉをこの滑らか処理後標高値ｚｈｉに更新する（超解像度度用滑らか処理という）。

そして、エリアＥｉの全ての超解像度微細メッシュｍｂｉ（微細ラスタ画像ｍｇｉ）に対して移動平均処理が施されると、これらの組を移動平均後微細ラスタ画像ＧＨｉとして画面に表示する（Ｓ６０）。詳細は後述する。
そして、オペレータは、画面の移動平均後微細ラスタ画像ＧＨｉが滑らかになっているかどうかを判断し（ぼかしが適当かどうか）、滑かになっていない場合は、再度の超解像度度用滑らか処理を行うコマンドを入力して、ステップＳ５０の処理を再び行わせる。

また、滑かであると判定した場合は、平面直角座標変換処理を行いリサンプリングして（Ｓ９０）、Ｘ方向を調整して正方形にした後でリサンプリングして超解像度赤色立体画像生成処理を行って（Ｓ１００）、画面に表示する（Ｓ１１０）。
すなわち、初期の処理として、緯度経度で定義されている正方形の５ｍＤＥＭメッシュに対して平面直角座標変換（例えば、メカトル）を行わないで、緯度経度の値のままで微細（超解像度）な正方形メッシュ（超解像度微細メッシュ）に定義してＴＩＮ（triangulated irregular network）バイリニア補間、移動平均化処理を行い、この後で平面直角投影変換を行ってＸ方向を調整して正方形化してリサンプリングして赤色立体画像生成処理を行っている。
つまり、初期の過程で緯度経度座標を平面直角座標に変換する処理を行わないので、誤差が生じない。このため、超解像度画像を得るまでの時間が早くなる（処理速度が速い）。

これによって、図２（ａ）に示すように、従来のような処理後の５ｍＤＥＭの画像を拡大すると、微細なメッシュ群（ｍｂｉ）がギザギザに表示されるが、図２（ｂ）に示すように、本実施の形態では拡大しても滑らかな画像となっている。なお、超解像度赤色立体画像生成処理については後述する。

図３は実施の形態１の高速超解像度画像立体視化処理システムのプログラムブロック図である。
図３に示すように、実施の形態１の高速超解像度画像立体視化処理システム３００は、コンピュータ本体部１００と、表示部２００等で構成されている。

コンピュータ本体部１００は、５ｍＤＥＭ基盤地図Ｆａを記憶した基盤地図用データベース１１０と、エリア定義部１１２と、超解像度用ラスタ化処理部１３５と、移動平均部１３４と、考慮距離格子数算出部１４８と、平面直角座標変換部１４５と、超解像度画像生成部１５１と、Ｘ方向調整部１５２と、表示処理部１５０等を備えている。

超解像度用ラスタ化処理部１３５は、５ｍＤＥＭ奇数分割部１１５と、ＴＩＮバイリニア補間部１３７と、ラスタ色付処理部１３２等を備えている。

（各部の説明）
エリア定義部１１２は、オペレータにより入力（指定）されたエリアＥｉ（例えば、縦横が５０ｍ～１５００ｍ）に対応する領域を基盤地図用データベース１１０の５ｍＤＥＭ数値モデルから５ｍＤＥＭメッシュＭａｉ（緯度、経度、標高、５ｍの枠）をメモリ１１８に読み込む。

超解像度用ラスタ化処理部１３５の５ｍＤＥＭ奇数分割部１１５は、メモリ１１８のエリアＥｉの正方形メッシュである５ｍＤＥＭメッシュＭａｉ（Ｍａｉ：５ｍ又は１０ｍ）の緯度方向の辺（以下、緯度方向という）及び経度方向の辺（以下、経度方向という）を奇数（１含まず：９×９）に分割して正方形の超解像度微細メッシュｍｂｉ群を有する超解像度化正方形メッシュＭｂｉを順次、生成する。

ＴＩＮバイリニア補間部１３７は、正方形の超解像度化正方形メッシュＭｂｉをメモリ１４２にコピーする。
そして、この超解像度化正方形メッシュＭｂｉ（緯度経度）毎に、ＴＩＮバイリニア補間（内挿補間処理）を行って、その超解像度化正方形メッシュＭｂｉの各々の超解像度微細メッシュｍｂｉに内挿補間後標高値ｚｒｉを割り付ける。

ラスタ色付処理部１３２は、メモリ１４２の内挿補間後標高値ｚｒｉに基づく色値を割り付けて、後述する表示処理部１５０により画面に表示させて、移動平均部１３４を起動する。
移動平均部１３４は、メモリ１４２の超解像度化正方形メッシュＭｂｉ毎に、各々の超解像度微細メッシュｍｂｉに対して移動平均化処理（9×９の移動平均化メッシュを用いる）を所定回数かけ、内挿補間後標高値ｚｒｉをこの滑らか処理後標高値ｚｈｉに更新する。

平面直角座標変換部１４５は、メモリ１４２の移動平均化後の超解像度化正方形メッシュＭｂｉを平面直角座標で定義し、これを平面直角超解像度化メッシュＭｄｉとしてメモリ１４９に生成する。
この平面直角超解像度化メッシュＭｄｉは、正方形、長方形、台形等となるが、本実施の形態では正方形を主として説明する。
Ｘ方向調整部１５２は、平面直角超解像度化メッシュＭｄｉ（メモリ１４９）を正方形に調整した正方形調整後超解像度化メッシュＭｅｉ（正方形変換後超解像度化メッシュともいう）をメモリ１５３に生成する。

超解像度画像生成部１５１は、メモリ１５３の正方形調整後超解像度化メッシュＭｅｉ（正方形変換後超解像度化メッシュ）を指定し、この指定毎に、正方形調整後超解像度化メッシュＭｅｉの調整後微細メッシュｍｅｉを順次、着目点として指定する。

そして、この着目点とした調整後微細メッシュｍｅｉに隣接する調整後微細メッシュｍｅｉとの斜度を滑らか処理後標高値ｚｈｉに基づいて求めて、着目点の調整後微細メッシュｍｅｉに割り付ける。

また、考慮距離格子数算出部１４８からの超解像度微細メッシュの個数（以下、考慮距離超解像度微細メッシュ数という）を読み、この考慮距離超解像度微細メッシュ数内において、着目点に隣接する調整後微細メッシュｍｅｉとの間の尾根谷度（浮沈度ともいう）を求め、この尾根谷度と斜度の組み合わせの色値を示す諧調色値（赤系の色）を着目点の調整後微細メッシュｍｅｉに割り付ける。

そして、これらのデータをメモリ１５３に記憶する。つまり、メモリ１５３には、エリアＥｉ、超解像度化正方形メッシュＭｂｉ、超解像度微細メッシュｍｂｉ（番号）、分割幅ｄａ、バイリニア補間後標高値ｚｒｉ、滑らか処理後標高値ｚｈｉ、超解像度微細メッシュｍｂｉ毎の斜度、斜度の色値、浮沈度（地上開度、地下開度）の色値等よりなる超解像度ＤＥＭデータの集合である超解像度化ＤＥＭが記憶される。

考慮距離格子数算出部１４８は、着目点から入力された考慮距離Ｌ（例えば、５０ｍ）内を超解像度微細メッシュの数に変換する。例えば、Ｌ／ｄａに相当する超解像度微細メッシュを超解像度画像生成部１５１に出力する。

表示処理部１５０は、表示用メモリ（図示せず）を備え、入力された画像種に応じたデータを表示用メモリに読み込み、このデータに割り付けられている色値の画像（超解像度立体視画像）を表示部の画面に表示する。
なお、超解像度画像生成部１５１は、メモリ１４９の平面直角超解像度化メッシュＭｄｉの平面直角超解像度微細メッシュｍｄｉに色値を割り付けて超解像度立体視画像として表示処理部１５０により表示させてもよい。

（動作説明）
図４及び図５は本実施の形態１の高速超解像度画像立体視化処理システムの詳細フローチャートである。
基盤地図用データベース１１０には、５ｍＤＥＭ基盤地図Ｆａ（地形）を記憶している（Ｓ２００）。

この５ｍＤＥＭ基盤地図Ｆａの５ｍＤＥＭは、航空レーザによって取得（数十センチ間隔）された点群であり、この点群のエリアは、日本全国（数十キロ～数百キロ）である。
これらの点群は、緯度、経度、標高値、強度等を含んでおり、本実施の形態ではこれを単に５ｍＤＥＭポイントと称し、５ｍＤＥＭの枠の４角を５ｍＤＥＭ４角ポイントＭａｑ（ｑ：ａ、ｂ、ｃ、ｄ）と称している。

また、この５ｍＤＥＭ４角ポイントＭａｑ（ｑ：ａ、ｂ、ｃ、ｄ）と、５ｍＤＥＭポイントと、５ｍのメッシュ枠とを総称して本実施の形態では５ｍＤＥＭメッシュＭａｉ（正方形）と称する。

エリア定義部１１２は、オペレータにより入力（指定）されたエリアＥｉ（例えば、縦横が５０ｍ～１５００ｍ、２０００ｍ、・・・５０００ｍ、・・１００００ｍ・・・）に対応する領域を基盤地図用データベース１１０の５ｍＤＥＭ数値モデルに指定し、この指定されたエリアＥｉの５ｍＤＥＭメッシュＭａｉ（緯度、経度、標高、５ｍの枠）をメモリ１１８に読み込む（Ｓ２１０：図６参照）。

但し、図６は表示処理部１５０によって斜度を色付けして表示させた画像である。ＰＭｏｉは、５ｍＤＥＭメッシュＭａｉの中心に代表値を取る例である。
つまり、メモリ１１８に５ｍＤＥＭメッシュＭａｉ（緯度、経度、標高、枠）を定義する。なお、このメモリ１１８は、Ｘ軸が経度、Ｙ軸が緯度で定義されている。

緯度、経度は具体的にはＸＹファイルにエクスポートしている。緯度方向はＹ方向、経度方向はＸ方向であるが、単に緯度方向、経度方向と称して説明する。また、平面直角座標と区別するために「ｉ」は緯度方向を示し（Ｙ方向）、「ｊ」は経度方向（Ｘ方向）として図に示す場合もある。

次に超解像度用ラスタ化処理部１３５が微細ラスタ化処理を行う。
（超解像度用ラスタ化処理部１３５）
超解像度用ラスタ化処理部１３５の５ｍＤＥＭ奇数分割部１１５は、入力された分割ポイント数ＤＫｉ（3×３、5×５、７×７又は９×９）と、ＤＥＭの種類（本実施の形態では５ｍＤＥＭとして説明する）等から、メモリ１１８の５ｍＤＥＭメッシュＭａｉ内を分割した超解像度微細メッシュｍｂｉ群を得るための分割ポイント数ＤＫｉ（3×３、5×５、７×７又は９×９）で分割した、超解像度化正方形メッシュＭｂｉをメモリ１１８に順次、生成する（Ｓ２３０）。

但し、図６は表示処理部１５０によって斜度を色付けして表示させた画像（拡大画像）である。
なお、分割幅ｄａで述べると、緯度経度で約0.0２秒（例えば、９×９の場合は０．５５５５５ｍに相当）である。

この超解像度化された５ｍＤＥＭメッシュＭａｉを、本実施の形態では超解像度化正方形メッシュＭｂｉと称し、ｄａサイズのメッシュを超解像度微細メッシュｍｂｉと称している。

図４のＳ２３０及び図７には、超解像度化正方形メッシュＭｂｉを示している。
図７においては、この超解像度化正方形メッシュＭｂｉの４角のポイントを超解像度化後正方形メッシュ角代表ポイントＭｐｑ（Ｍｐａ、Ｍｐｂ、Ｍｐｃ、Ｍｐｄ）と称する。

そして、超解像度微細メッシュｍｂｉの各々の４角に、緯度、経度、標高値等のポイントを後述する仮想超解像度化メッシュを用いて割り付ける（図８参照）。
本実施の形態では、これを超解像度微細メッシュポイントＰｉｊと称している。「ｉ」は緯度方向を示し（Ｘ方向）、「ｊ」は経度方向（Ｙ方向）を示す。

図８においては、超解像度化後正方形メッシュ角代表ポイントＭｐｑ（Ｍｐａ、Ｍｐｂ、Ｍｐｃ、Ｍｐｄ）を超解像度微細メッシュポイントＰｉｊ（（Ｐ１，１）、（Ｐ１，９）、（Ｐ９，１）、（Ｐ９，９））と記載し、（Ｐ１，９）の隣の超解像度微細メッシュｍｂｉを定義する４角の超解像度微細メッシュポイントＰｉｊを（Ｐ１，９）、（Ｐ２，９）、（Ｐ１，１０）、（Ｐ２，１０）と記載している。

つまり、Ｍｐａが（Ｐ１，１）、Ｍｐｂが（Ｐ１，９）、Ｍｐｃが（Ｐ９，１）、Ｍｐｄが（Ｐ９，９）である。なお、ＰＭｏｉは超解像度化正方形メッシュＭｂｉの中央を代表（標高値）とした例である（超解像度化正方形メッシュ中央代表ポイントＰＭｏｉと称する）。

そして、仮想的に１０×１０（サイズは０．０2秒に相当）の塊のメッシュ（以下、仮想超解像度化メッシュＭｂｂｉと称する）を図示しないメモリに生成する処理（仮想１０×１０メッシュ生成処理ともいう）を行う（Ｓ２４０：図８参照）。

仮想１０×１０メッシュ生成処理について説明する。
超解像度化正方形メッシュＭｂｉの代表値（標高）は、そのメッシュの４角のポイントを平均して求めるので、４角のポイント（標高）が分からないと定義できない。
このため、仮想１０×１０メッシュ生成処理を行う。

仮想１０×１０メッシュ生成処理は、図８に示す仮想超解像度化メッシュＭｂｂｉ（１０×１０は分割線数、超解像度微細メッシュ数９個×９個）を超解像度化正方形メッシュＭｂｉ毎に生成する（点線で示している）。

図８においては、仮想超解像度化メッシュＭｂｂｉの４角の代表ポイントをＭｑａ、Ｍｑｂ、Ｍｑｃ、Ｍｐｄと記載している。また、仮想超解像度化メッシュＭｂｂｉの仮想微細メッシュｍｂｂｉのポイントを（Ｐａ１、１）、（Ｐａ１、２）、・・・（Ｐａ１、１１）、・・・、（Ｐａ１１、１）、（Ｐａ１１、２）、・・・（Ｐａ１１、１１）と記載している。これらの（Ｐａ１、１）、（Ｐａ１、２）、・・・（Ｐａ１、１１）、・・・、（Ｐａ１１、１）、（Ｐａ１１、２）、・・・（Ｐａ１１、１１）を総称して仮想微細メッシュポイント（Ｐａｉ、ｊ）と称する。

そして、超解像度化後５ｍＤＥＭメッシュ代表値決定処理を行う（Ｓ２５０）。
初めに、超解像度化正方形メッシュＭｂｉの４角の超解像度化後正方形メッシュ角代表ポイントＭｐｑ（Ｍｐａ、Ｍｐｂ、Ｍｐｃ、Ｍｐｄ）を決定（算出）する。

具体的には、例えば、図８の超解像度化正方形メッシュＭｂｉの右上の角の超解像度化後正方形メッシュポイントＭＰｂ（標高）は、仮想超解像度化メッシュＭｂｂｉのｍｂｂ１０の仮想微細メッシュポイント（Ｐａ１、１０）、（Ｐａ１、１１）、（Ｐａ２、１０）の各々の標高値に基づいて超解像度化後正方形メッシュ角代表ポイントＭｐａ決定する。

そして、ＴＩＮバイリニア補間部１３７が図５に示すようにＴＩＮバイリニア補間処理を行う（Ｓ２６０）。

ＴＩＮバイリニア補間処理（Ｓ２６０）は、メモリ１１８の正方形の超解像度化正方形メッシュＭｂｉ及び関連データをメモリ１４２にコピーする。そして、この超解像度化正方形メッシュＭｂｉの超解像度微細メッシュｍｂｉを順次指定する。
そして、この指定された超解像度微細メッシュｍｂｉの超解像度微細メッシュ代表ポイントＰｑｉｊ（標高）を仮想超解像度化メッシュＭｂｂｉの超解像度化後正方形メッシュ角代表ポイントＭｐｑと、超解像度化正方形メッシュＭｂｉの指定された超解像度微細メッシュｍｂｉの超解像度微細メッシュポイントＰｉｊと、超解像度化正方形メッシュ中央代表ポイントＰＭｏｉ等に基づいてＴＩＮバイリニア補間（標高値を内挿補間）により算出する（図９参照）。

図９はＴＩＮバイリニア補間の説明図である。
なお、図９は超解像度微細メッシュｍｂｉの中央を超解像度微細メッシュ代表ポイントＰｑｉｊとした例である。また、図１０はＴＩＮバイリニア補間処理を行うときのポイントの説明図である。

この図１０は、ＴＩＮバイリニア補間処理を行うときの、超解像度化正方形メッシュＭｂｉと、仮想超解像度化メッシュＭｂｂｉとの状況を示している。但し、標高を色付けしている。

なお、超解像度微細メッシュ代表ポイントＰｑｉｊのＴＩＮバイリニア補間後の標高値は、バイリニア補間後標高値ｚｒｉ（ｚｒ１、ｚｒ２、・・・：内挿補間後標高値ともいう）と称する。
図１０においては、一部の箇所の領域（例えば、５ｍ×５ｍ）に、超解像度化正方形メッシュＭｂｉの枠と、ｍｂｉの枠を記載している。

図１１はバイリニア補間後の結果の画像例である。図１０と比較すると、全体的に色（濃いほど朱色が濃い）が分散している。
図１２はバイリニア補間前とバイリニア補間後を説明する拡大図である。図１２（ａ）がバイリニア補間前であり、図１２（ｂ）がバイリニア補間後であり、それぞれ、標高を色付けさせて表示させたものである。図１２（ａ）に示すようにｍｂｉはギザギザであるが、図１２（ｂ）に示すように、全体的に色が分散している。

そして、ＴＩＮバイリニア補間部１３７は、メモリ１４２の全ての超解像度化正方形メッシュＭｂｉにおいて、全ての超解像度微細メッシュｍｂｉに対するバイリニア補間処理が行われた場合は、ラスタ化色付処理部１３２を起動させる。

ラスタ化色付処理部１３２は、メモリ１４２の超解像度微細メッシュｍｂｉを順次指定し、この指定毎にバイリニア補間後標高値ｚｒｉ（ｚｒ１、ｚｒ２、・・・）を読み込み、この標高値に応じたカラー値をその超解像度微細メッシュｍｂｉに割り付ける（Ｓ２７０）。

しかし、超解像度微細メッシュｍｂｉは、微細メッシュであるからギザギザになっており、いわばノイズがある画像となる。このため、各データ点間の相関を高めてデータがスムーズにつながるようにし、相関性のない特異点やノイズの影響を除去するために、移動平均化処理（例えば、カルマンフィルタ）を行う（Ｓ２８０）。

例えば、図１３（ａ）に示す５ｍＤＥＭをバイリニア補間した場合は、図１３（ｂ）に示すように、バイリニア補間後標高値ｚｒｉが急激に吐出（ｈｕｉの部分）したり、あるは谷部では急激に値が下がったり（ｈｄｉの部分）する。

（移動平均）
移動平均部１３４は、オペレータによって、入力された分割ポイント数ＤＫｉ（例えば、3×３、5×５、７×７又は9×９）の移動平均メッシュＦｍｉ（図１４参照）をメモリ１１７に生成する。本実施の形態１では分割ポイント数ＤＫｉは9×９として説明している。

なお、図１４は、移動平均メッシュＦｍｉの縦行を「ｉ：緯度」、横列を「ｊ：経度としたメッシュ番号ｆｍ（ｉ，ｊ）を記載している。
なお、図１４（ｂ）に示すように、移動平均メッシュＦｍｉ（フィルタとも称する）は、分割ポイント数ＤＫｉは１１×１１（１つのメッシュは、サイズは０．０2秒に相当）であってもよい（Ｆｍｂと記載している：点線）。

なお、中心メッシュにおける移動平均値（加重平均）を滑か処理後標高値ｚｆｉ（移動平均後標高値ｚｆｉともいう）と称し（スムージング標高値ともいう）、指定した超解像度微細メッシュｍｂｉの値をこの滑か処理後標高値ｚｆｉに更新する。

そして、ラスタ色付処理部１３２を起動して、メモリ１４２の滑か処理後標高値ｚｆｉに応じた色（カラースケールによる）をメモリ１４２の超解像度微細メッシュｍｂｉに割り付けて、表示処理部１５０により表示部２００の画面に表示させる（Ｓ２９０）。

この画面に表示された画像を本実施の形態では、超解像度画像ＧＺｉと称する。
そして、オペレータは、画面の超解像度画像ＧＺｉが希望する滑らかな画像であるかどうかを判断する（Ｓ３００）。

滑らかでない場合は、再度の超解像度度用滑らか処理指示を入力して、移動平均部１３４がこの再滑らか指示で再びステップＳ２８０の処理を行わせる。

この移動平均化処理によって、図１５（ｂ）に示すように、バイリニア補間後標高値ｚｒｉが急激に吐出する部分（ｈｕｉの部分）が無くなり、谷部の急激に値が下がった部分（ｈｄｉの部分）が無くなる。つまり、なめらかになる。

具体的には、図１６（ａ）のバイリニア補間後標高値ｚｒｉ（例えば、１０、１０、１１、・・・・１５、１２、１２、１２、１１、・・１０は図１６（ｂ）に示すように、９、９、９、・・・・１３２０、１０、１０、１０、・・１０となる。

すなわち、メモリ１４２は、図１７に示す超解像度画像ＧＺｉの元になるデータである超解像度滑らか処理後ＤＥＭデータＲＧｉが記憶される。
超解像度滑らか処理後ＤＥＭデータＲＧｉは、図１７に示すように、エリアＥｉと、超解像度化正方形メッシュＭｂｉと、超解像度微細メッシュｍｂｉ（番号）と、分割幅（例えば、０．５５５ｍに相当する曲面幅）と、バイリニア補間後標高値ｚｒｉと、一回目の滑か微細標高値ｚｆｉと、２回目の滑か微細標高値ｚｆｉ´等よりなる。

なお、滑か微細標高値ｚｆｉと、２回目の滑か微細標高値ｚｆｉ´とを総称してスムージング処理値ともいう。
また、ｚｒｉ、ｚｆｉ、ｚｆｉ´、・・・を総称して本実施の形態では滑らか処理後標高値ｚｈｉと称する。
この超解像度画像用滑らか処理（移動平均）を行わない場合の標高の軌跡を図１８に示す。

図１８に示すように、移動平均を行わない場合は、曲率最大化処理（スプライン曲線、ベジェ曲線等）を行うものであるから、例えばＡ１点と、頂点Ａ２と、Ａ３点とを結ぶ軌跡が直線Ｌａｉ（実線で示している）となるが、本実施の形態では移動平均化処理を行うので、滑らか処理後標高値ｚｈｉを繋ぐ線（Ｌｂｉ）は、頂点Ａ２を通らないＡｐ点となる（移動平均を繰り返せばさらに低くなる）。

なお、図１８はＡ１とＡ２との間、Ａ２とＡ３との間は、５ｍＤＥＭの幅として記載している。また、超解像度微細メッシュｍｂｉは、Ａ１からｍｂ１、ｍｂ２、・・・ｍｂ８、・・・ｍｂ１６と記載している。

また、滑かな画像であると判断した場合は、滑か画像（超解像度度用滑らか処理：移動平均後微細ラスタ画像ＧＨｉ）が「ＯＫ」であることを入力する。
滑か処理（９×９ボックスアベレージ処理ともいう）を画像化した例(拡大)を図１９に示す。図１９は斜度に応じた色で示している。図２０は1回目の移動平均の効果を説明する拡大図であり、図２１は2回目の移動平均の効果を説明する拡大図である。

図２０（ａ）に示すように、移動平均前はギザギザであるが、1回目の移動平均後は、図２０（ｂ）に示すように、ギザギザが抑制された滑かな画像になっている。
さらに、2回目では、1回目の移動平均後の画像（図２１（ａ））がさらに滑らかになっている。

そして、滑か画像（超解像度度用滑らか処理）が「ＯＫ」の場合（オペレータ判断）は、移動平均部１３４は、平面直角座標変換処理を起動させて次に、平面直角座標変換部１４５が投影変換処理（平面直角座標変換）を行う（Ｓ３２０）。

投影変換処理（Ｓ３２０）は、メモリ１４２の超解像度化正方形メッシュＭｂｉ（緯度経度）の超解像度微細メッシュｍｂｉに割り付けられている超解像度微細メッシュポイントＰｉｊを平面直角座標に変換して、平面直角ポイントＰｂｉｊとして、平面直角用ＸＹＺポイントファイルにエクスポートする（メモリ１４９に記憶する：図２２参照）。
この投影変換処理については、詳細に後述する。

平面直角座標変換は、地球の赤道のみが接する円筒内に地球を置き、経緯線を円筒に投影してから円筒を開いて生成した「正角円筒図法」であり、極に近づくほど緯線の間隔が広くなる。

このため、平面直角座標に変換した場合は、歪があるので、場所によっては、斜めな長方形になったり、歪がない長方形（正方形の場合もある）になったりする。
すなわち、図２２（ａ）に示す正方形の超解像度化正方形メッシュＭｂｉ（緯度経度座標）は図２２（ｂ）又は図２２（ｃ）に示す平面直角超解像度化メッシュＭｄｉとなる。

平面直角超解像度化メッシュＭｄｉは、（Ｐ１，１）、・・・・（Ｐｂ９，９）の平面直角ポイントＰｂｉｊで構成されており、その形状は台形又は長方形に殆んどがなる（場所によっては正方形にもなる）。なお、面直角超解像度化メッシュＭｄｉの超解像度微細メッシュは、平面直角超解像度微細メッシュｍｄｉと称する。

具体的には、例えば以下のようになる。
Idx,X,Y,Elevation (m),Length,Total Length,Heading
1,-10835.893,-32871.056,41.274,0.555 m,---,269° 55' 48.4"
2,-10836.452,-32871.056,41.412,0.79 m,0.555 m,134° 52' 44.3"
３２0835.893,-32871.614,41.214,---,1.349 m,---
となる。

図２３を用いて説明を補充する。図２３（ａ）には、平面直角座標変換前（投影変換ともいう）の画像を示す、図２３（ｂ）には投影変換後の画像を示す。但し、図２３（ａ）及び図２３（ｂ）は標高値に対して色付けした例を示している。図２３（ｂ）に示すように、図２３（ａ）の画像が引き延ばされている。

次に、超解像度画像生成部１５１がメモリ１４９の平面直角超解像度化メッシュＭｄｉの平面直角超解像度微細メッシュｍｄｉを読み込んで（Ｓ３３０）、超解像度画像立体視化処理を行い（３４０）、この画像を表示用メモリに読み込んで表示部２００の画面に表示させる（Ｓ３５０）。

前述の超解像度画像立体化処理（３４０）を行う前に、フローチャートでは図示しないが、Ｘ方向調整部１５２がＸ方向調整処理を行っている。
（Ｘ方向調整処理）
Ｘ方向調整部１５２は、メモリ１４９の平面直角超解像度化メッシュＭｄｉ（例えば、長方形、台形）を正方形に調整した正方形調整後超解像度化メッシュＭｅｉをメモリ１５３に生成する（図２４参照）。図２４（ｄ）に示すように、正方形になっている。

つまり、平面直角超解像度化メッシュＭｄｉが正方形になるように幅を調整する。これを、正方形調整後超解像度化メッシュＭｅｉと称している。
具体的には、メモリ１４９の正方形調整後超解像度化メッシュＭｅｉのＹ方向（辺）の幅がＸ方向（辺）の幅と同じになるようにする。つまり、平面直角超解像度化メッシュＭｄｉのＸ方向（辺）を、上側（＋方向）に移動して平面直角超解像度化メッシュＭｄｉのＹ方向（経度方向の辺）が平面直角超解像度化メッシュＭｄｉのＸ方向（緯度方向の辺）の幅と等しくする。これをＸ方向の調整と称している。

また、この調整によって、平面直角超解像度微細メッシュｍｄｉのＸ方向（緯度方向の辺）を上側（＋）に移動させて、平面直角超解像度微細メッシュｍｄｉのＹ方向（経度）の辺が平面直角超解像度微細メッシュｍｄｉのＸ方向（緯度方向の辺）と等しくする。つまり、平面直角超解像度微細メッシュｍｄｉが正方形になる。これを、調整後微細メッシュｍｅｉと称している。

すなわち、平面直角超解像度化メッシュＭｄｉ（例えば、長方形、台形）の平面直角超解像度微細メッシュｍｄｉのＸ方向（ｉ：緯度方向）のポイント間隔（０．５５５５ｍ：約６０ｃｍ）に、平面直角超解像度微細メッシュｍｄｉのＹ方向（ｊ：経度）の幅を合わせた平面直角座標系に正方形調整後超解像度化メッシュＭｅｉの平面直角超解像度微細メッシュＤＥＭのデータ（標高）を投影変換処理（Ｓ３２０）でサンプリングしなおす（リサンプリング）。

具体的には、図２５に示すように示す画面を表示して調整する。ｇａ（Ｘ－ａｘｉｓ：0.561056071515711）、ｇｂ（Ｙ－ａｘｉｓ：0.684808514623378）を入力するとコンピュータのＸ方向調整処理によって下の画面のｇａａ（Ｘ－ａｘｉｓ：0.561056071515711）、ｇｂｂ（Ｙ－ａｘｉｓ：0.561056071515711）となる。
すなわち、正方形になる。図２６に示すように、正方形調整後超解像度化メッシュＭｅｉが大きな4個の赤丸で形成され、調整後微細メッシュｍｅｉは小さな4個の赤丸（Ｐａｉ，ｊ）で形成された、正方形になっている。

この正方形調整後超解像度化メッシュＭｅｉの微細メッシュを調整後微細メッシュｍｅｉと称している。
この正方形調整後超解像度化メッシュＭｅｉを用いて後述する超解像度画像生成部１５１による画像の効果を図２７及び図２８を用いて説明する。

図２７に示すように、図２６の大きな●（大きな赤い丸）が取り除かれている（表示させないで）。図２８は超解像度画像生成部１５１による画像であり、ジャギーもないし、ギザギザもない画像となっている。

すなわち、メモリ１５３には、エリアＥｉ（番号）と、正方形調整後超解像度化メッシュＭｅｉ番号（Ｍｅ１、Ｍｅ２、・・・）と、正方形調整後超解像度化メッシュＭｅｉ毎に、これを構成する調整後微細メッシュｍｅｉ番号（ｍｅ１、ｍ２、・・・）と、各々の調整後微細メッシュｍｅｉの滑らか標高値等が超解像度ＤＥＭ事前データＲＭｉ（図示せず）として記憶されている。

また、超解像度画像立体視化処理（３４０）を行う前に、平面直角座標変換部１４５が考慮距離格子数算出部１４８を起動させる。超解像度画像立体視化処理を行うには考慮距離Ｌが必要である。この考慮距離の算出は、フローチャートでは図示しないが、考慮距離格子数算出部１４８が行う。

考慮距離Ｌは、入力された考慮距離が５０ｍの場合の場合で、分割ポイント数ＤＫｉが９×９の場合に相当するメッシュ数を考慮距離相当超解像度微細メッシュ数ＫＬｉとして超解像度画像生成部１５１に出力する。

超解像度画像生成部１５１の超解像度画像立体視化処理（３４０）の斜度算出処理について説明する。
斜度算出処理は、メモリ１５３の超解像度ＤＥＭ事前データＲＭｉ（エリアＥｉ、正方形調整後超解像度化メッシュＭｅｉ、調整後微細メッシュｍｅｉ、滑らか標高値等）を指定する。

そして、この超解像度ＤＥＭ事前データＲＭｉに含まれている正方形調整後超解像度化メッシュＭｅｉを指定し、これに関連付けられている調整後微細メッシュｍｅｉを指定する。
そして、この指定した調整後微細メッシュｍｅｉに隣接（例えば4方向）する調整後微細メッシュｍｅｉを有する超解像度ＤＥＭ事前データＲＭｉを指定する。

次に、指定した超解像度ＤＥＭ事前データＲＭｉに含まれている調整後微細メッシュｍｅｉの滑らか処理後標高値ｚｈｉと、隣接する4方向の各々の超解像度ＤＥＭ事前データＲＭｉに含まれている各々の調整後微細メッシュｍｅｉの滑らか処理後標高値ｚｈｉとの斜度を求め、これらの平均斜度（以下、斜度αｉ（又は傾斜）という）を指定した調整後微細メッシュｍｅｉに関連付ける。

つまり、指定した超解像度ＤＥＭ事前データＲＭｉに関連付ける。
このような処理を全ての調整後微細メッシュｍｅｉ毎に行う。
この斜度αｉ（α１、α２、・・・・）を距離軸に対応させると、図２９（ｂ）に示すようになる。

なお、図２９（ｂ）を説明するにあたって、図１８を図２９（ａ）として記載している。
図２９（ｂ）の実線は、平均斜度プロット線ＳＬｉ（実線）と称する。
図２９（ａ）に示すように、Ａ１とＡ２との間の調整後微細メッシュｍｅ１、ｍｅ２、ｍｅ３、ｍｅ４の滑らか処理後標高値ｚｈｉは、ｚｈ１からｚｈ５は、ほぼ一定の割合で増加している。

このため、図２９（ｂ）に示すように、Ａ１とＡ２との間のｍｅ１、ｍｅ２、ｍｅ３、ｍｅ４の平均斜度α１、α２、α３、α４に変化がない。
しかし、図２９（ａ）に示すように、Ａ１とＡ２との間のｍｅ５、ｍｅ６、ｍｅ７、ｍｅ８は、ｚｈ５からｚｈ９までは、高さが次第に緩やかに増加して行っている。

このため、図２９（ｂ）に示すように、ｍｅ５、ｍｅ６、ｍｅ７、ｍｅ８の平均斜度α５、α６、α７、α８は、次第に平均斜度が低下している。
また、図２９（ａ）に示すように、Ａ２とＡ３との間のｍｅ９、ｍｅ１０、ｍｅ１１、ｍｅ１３は、ｚｈ９からｚｈ１４までは滑らかに高さが次第に増加している。

このため、図２９（ｂ）に示すように、ｍｅ９、ｍｅ１０、ｍｅ１１、ｍｅ１３の平均斜度α９、・・・、α１３もわずかに低下しながら推移している。

ここで、重要な点は、図２９（ｂ）に示すように、移動平均（超解像度度用滑らか処理）を行わない場合のＬａｉの斜度を図２９（ｂ）にプロットすると、Ａ１～Ａ２（ｍｅ１～ｍｅ８）の間は点線Ｌｓａｉのようになる（ｍｅ１～ｍｅ５の間は実線に被さっている）。
また、Ａ２～Ａ３（ｍｅ９～ｍｅ１６）の間は、急激に下方に変化して点線Ｌｓｂｉのようになる（ｍｅ１４～ｍｅ１６の間は実線に被さっている）。この変化箇所をＤｓｉと記載している。

しかし、本実施の形態では、移動平均（超解像度滑らか処理）を行うので、Ｄｓｉの箇所は、急激に変化しないで平均斜度プロット線ＳＬｉ（実線）のようになる。従ってジャギーが発生しない。

次に、超解像度画像生成部１５１の超解像度立体視化処理（３４０）は、メモリの超解像度ＤＥＭ事前データＲＭｉを順次指定し、この指定された超解像度ＤＥＭ事前データＲＭｉ毎に、これに含まれている調整後微細メッシュｍｅｉを順次、着目点として指定する。

この着目点毎に、考慮距離相当超解像度微細メッシュ数ＫＬｉに相当する調整後微細メッシュｍｅｉを指定し、この指定された調整後微細メッシュｍｅｉの間に存在する最大の滑らか処理後標高値ｚｈｉを有する調整後微細メッシュｍｅｉを検索する。
そして、この検索された最大の滑らか処理後標高値ｚｈｉを有する調整後微細メッシュｍｅｉと、着目点の調整後微細メッシュｍｅｉとを用いて、地上開度及び地下開度を求めて尾根谷度（浮沈度ともいう）を求める。

そして、この尾根谷度と前記斜度の組み合わせの色値を示す諧調色値（赤系の色）を前記着目点の調整後微細メッシュｍｅｉに割り付けて画像化する。これを本実施の形態では、超解像度赤色化画像（超解像度立体視化画像Ｋｉ）と称する。

ここで、平面直角座標変換部１４５の投影変換処理（Ｓ３２０）でのリサンプリングについて図３０、図３１、図３２を用いて説明する。
図３０（ａ）はメモリ１４２の移動平均化後の超解像度化正方形メッシュＭｂｉ（９×９：線の数）を示している。縦軸が緯度、横軸が経度である。
また、図３０（ａ）は、移動平均化後の超解像度化正方形メッシュＭｂｉ（９×９）のｍｂｉの角に代表点（〇印）を示している。図３０（ａ）においては、移動平均化後の超解像度化正方形メッシュＭｂｉの上から三番目の横線に一例として〇印を示している。
なお、図３０（ａ）においては、横軸は緯度方向を示し、横軸は経度方向を示す。
図３０（ｂ）は移動平均化後の超解像度化正方形メッシュＭｂｉ（平面直角変換前：９×９）を平面直角座標に変換後の面直角超解像度化メッシュＭｄｉ（実線）を示している。
平面直角座標に変換後の面直角超解像度化メッシュＭｄｉ（実線）は、縦軸をＹ、横軸をＸで示している（Ｚ方向は記載しない）。
なお、図３０（ｂ）は、平面直角座標に変換した場合に面直角超解像度化メッシュＭｄｉが台形形状になった場合を示している。
また、図３０（ｂ）においては、図３０（ａ）の移動平均化後の超解像度化正方形メッシュＭｂｉを重ねて示している（点線）。
この図３０（ｂ）に示している△印がｍｂｉの角の代表点（〇印）のリサンプリング点である（但し、ｘ、ｙが一致している例である）。平面直角座標に変換した面直角超解像度化メッシュＭｄｉの上から三番目を一例として△印を示している。
図３０（ｂ）に示すように、〇印と△印とはずれている。
図３１が図３０（ｂ）のＺ方向（標高）を縦軸、Ｘ方向を横軸にした場合の説明図である。つまり、図３１に示すように、△印同士を結ぶ線（実線）が標高の軌跡である。
なお、平面直角座標に変換した場合に面直角超解像度化メッシュＭｄｉが長方形状になった場合を図３２に示している。図３２（ａ）が平面直角変換前の移動平均化後の超解像度化正方形メッシュＭｂｉである。図３２（ｂ）は図３２（ａ）の移動平均化後の超解像度化正方形メッシュＭｂｉを重ねて示している（点線）。
このようなデータを用いて上記の超解像度画像立体視化処理（３４０）、考慮距離の算出を行わせている。
前述の超解像度画像立体視化処理（３４０）は、特許第３６７０２７４号公報の技術を用いている。
この概略を説明する。

図３３に示すように、ｎ番目(n=1～N)に処理した2成分のベクトルＶｎの識別番号Idｎと高度差とから、その経度ｘｎ、緯度ｙｎ、及び海抜高度ｚｎを算出し、その値をメモリ（図示せず）に格納された仮想的な三次元（３Ｄ）のＸ－Ｙ－Ｚ直交の三次元座標空間８０内の対応する座標点Ｑｎ＝｛Ｘｎ＝ｘｎ、Ｙｎ＝ｙｎ、Ｚｎ＝ｚｎ｝に対応付ける（平面直角座標変換）。

つまり、メモリ内の座標点Ｑｎに対応した記憶領域にベクトルＶｎの識別番号Idｎを格納することにより、ベクトルＶｎを三次元座標空間８０に写像し、これを総数N個のベクトルについて行うことにより、ベクトル場７０を三次元座標空間８０に写像する（処理P1）。

更に、三次元座標空間８０内の総数N個又はそれ未満の適宜な個数のId付き座標点の列｛Qn：ｎ＜≦Ｎ｝を必要な滑かさで連結する曲面Ｓを最小二乗法等で求めて、これを総数Ｍ個｛Ｍ≦Ｎ｝の微小な面領域｛Ｓｍ：ｍ≦Ｍ｝に分割し、それぞれ着目点Qmを定め、関連情報をメモリに格納する。

そして、各面領域Smに関し、その着目点Qmから所定半径内に位置する曲面Sの表側（Z+側）の局所領域Lm+を確認し、それにより画成される着目点Qm周りの開放度（即ち、天側に対する見通し立体角又はそれと等価な二回微分値）Ψｍ＋を求め(処理P2)、面領域Smの浮上度として記憶する。

この浮上度Ψｍ＋を曲面S全体に渡り諧調表示した画像を処理結果Aとする。この画像Aは、地形の尾根側、つまり（曲面Ｓの）凸部をいかにも凸部らしく明瞭に示す。
そして、上記面領域Smに関し、その着目点Qmから上記所定半径内に位置する曲面Sの裏側（Z-側）の局所領域Lm-を確認し、それにより画成される着目点Qm周りの開放度（即ち、地側に対する見通し立体角又はそれと等価な二回微分値）Ψｍ-を求め(処理P3)、面領域Smの沈下度として記憶する。この沈下度Ψｍ-を曲面S全体に渡り諧調表示した画像を処理結果Cとする。

この画像Cは、地形の谷側、つまり（曲面Ｓの）凹部をいかにも凹部らしく明瞭に示す。
但し、この画像Cが前記画像Aの単純な反転にならない点に留意する必要がある。

そして、上記面領域Smに関し、その浮上度Ψｍ＋と沈下度Ψｍ-とを目的に（つまり、尾根と谷のどちらを重視するかに従い）定めた配分割合ｗ＋：ｗ－（ｗ＋＋ｗ－＝０）で重み付け合成（ｗ＋Ψｍ＋＋ｗ－Ψｍ-）することにより、所定半径内に位置する曲面Sの表裏の局所領域Lm（Lm+，Lm-）が着目点Qm周りにもたらす立体的効果を求め(図１７の処理P４)、面領域Smの浮沈度Ψｍとして記憶する。

この浮沈度Ψｍを曲面S全体に渡り諧調表示した画像を処理結果Ｂとする。この画像Ｂは、（曲面Ｓの）の凸部を凸部らしくまた凹部を凹部らしく明瞭に示すことにより、地形の尾根と谷とを際立たせ、視覚的立体感を増強する。なお、画像Ｂは、上記合成の重み付けがｗ＋＝－ｗ－＝１になっている。

そして、上記面領域Smに関し、その最大傾斜度（又はそれと等価な一回微分値）Ｇｍを、直接的に又は最小二乗法を介し間接的に求め（処理Ｐ６）、上記面領域Smの斜度Ｇｍとして記憶する。

この斜度Ｇｍを曲面S全体に渡り赤系統の色Ｒで色調表示した画像の無彩色表示画像）を処理結果Ｄとする。この画像Ｄも、地形（つまり曲面Ｓ）の立体感を視覚的に醸成する効果を持つ。

そして、三次元座標空間８０をその関連情報（Ψｍ、Gｍ, R）と共に、二次元面９０に写像（処理P5）することにより、前記座標点Qmの列を連結する面Sの分割領域Smに対応する二次元面９０上の領域９０ｍに、前記斜度GmのR色調表示を行うとともに、そのR色調の明度について、前記浮沈度Ψｍに対応する諧調表示を行う。
この画像（無彩色表示画像）を処理結果Fとする。この画像Fは、地形（つまり曲面Ｓ）に視覚的立体感が付与されている。

画像Eは、前記画像Dの情報（つまり斜度Gmを示すR色調）と、画像Aに対応する浮沈度（つまり浮上度Ψｍ＋）の情報とを二次元面９０に写像（処理P5）した結果を示し、尾根部が強調されている。
画像Gは、前記画像Dの情報（斜度Gmを示すR色調）と画像Cに対応する浮沈度（つまり沈下度Ψｍ-）の情報とを二次元面９０に写像（処理P5）した結果を示し、谷部が強調されている。

前記座標点Qnの列のうち、前記ベクトル場７０のベクトルＶｎの成分から抽出される属性（本実施形態では海抜高度ｚｎ）が等値な座標点Ｑｎを連結した属性等値線（本実施形態では地形の等高線及び外形線）Eaを求めて、これを記憶し、必要に応じ、出力ないしは表示する（処理Ｐ７）。

この結果Ｉも、地形（つまり曲面Ｓ）の立体形状の把握に寄与する。
そして、二次元面９０上に、前記三次元座標空間８０をその関連情報（Ψｍ、Gm, R）と共に写像ないしは出力表示するとともに、上記属性等値線Eaを写像ないしは出力表示する（処理P８）。その表示画像（の無彩色表示画像）を処理結果Ｈとする。この画像Ｈも、地形（つまり曲面Ｓ）に視覚的立体感が付与されている。

従って、ベクトル場（７０）を三次元の三次元座標空間（８０）に写像して対応する座標点列を得る第1のステップ（６１）を行った後で、前記座標点列を連結する面の局所領域での着目点の所定半径内に位置する表側の領域により画成される、前記着目点周りの開放度を、前記局所領域の浮上度（浮沈度）（A）として求める第2のステップと、

前記座標点列を連結する面の局所領域での前記着目点の前記所定半径内に位置する裏側の領域により画成される、前記着目点周りの開放度を、前記局所領域の沈下度（C）として求める第３のステップと、
前記浮上度（A）と前記沈下度（C）とを重み付け合成して前記座標点列を連結する面の局所領域での前記所定半径内の前記表側の領域及び前記裏側の領域が前記着目点周りにもたらす開放度を、前記局所領域の浮沈度（B）として求める第4のステップと、

前記三次元座標空間（８０）を二次元面（９０）に写像し、前記座標点列を連結する面の局所領域に対応する二次元面（９０）上の領域に前記局所領域の浮沈度に対応する諧調表示（F）を行う第5のステップとを行っている。

次に、より具体的に説明する。ＤＥＭ（DigitalElav ationModel）データをもとに、斜度Gmに対応する斜度と、第1の実施の形態の浮上度Ψｍ＋に相当する地上開度と、沈下度Ψｍ-に相当する地下開度との３つのパラメータを求め、その平面分布をグレイスケール画像として保存する。

地上開度と地下開度の差分画像をグレイに、傾斜を赤のチャンネルにいれて、擬似カラー画像を作成することにより、尾根や山頂部分を白っぽく、また谷や窪地を黒っぽく表現し、傾斜が急な部分ほど赤く表現する。このような表現の組み合わせにより、１枚でも立体感のある画像が生成される。

つまり、本実施形態の立体化マップの立体表現手法は、等高線の間をメッシュ化し、それぞれの隣のメッシュとの差すなわち傾斜は赤の色調で表現し、周辺に比べて高いか低いかはグレイスケールで表現する。これは浮沈度Ψｍに相当し、本実施形態では、尾根谷度と呼ばれ、より明るいほうが周辺に比べて高く（尾根的）、より暗いほうが周辺に比べて低い（谷的）ことを示唆し、その明暗を乗算合成することにより立体感が生じる。

すなわち、本実施形態では、開度という概念を用いている。開度は当該地点が周囲に比べて地上に突き出ている程度及び地下に食い込んでいる程度を数量化したものである。つまり、地上開度は、図３４に示すように、着目する標本地点から考慮距離Ｌの範囲内で見える空の広さを表しており、また地下開度は逆立ちをして地中を見渡す時、考慮距離Ｌの範囲における地下の広さを表している。

開度は考慮距離Ｌと周辺地形に依存している。一般に地上開度は周囲から高く突き出ている地点ほど大きくなり、山頂や尾根では大きな値をとり窪地や谷底では小さい。逆に地下開度は地下に低く食い込んでいる地点ほど大きくなり、窪地や谷底では大きな値をとり山頂や尾根では小さい。

すなわち、着目点から一定距離（考慮距離Ｌ）までの範囲に含まれる超解像度微細メッシュｍｂｉ上において、８方向毎に地形断面を生成し、それぞれの地点と着目点を結ぶ線）の傾斜の最大値（鉛直方向から見たとき）を求める。このような処理を８方向に対して行う。

また、反転２させた超解像度微細メッシュの滑か微細標高値の着目点から一定距離までの範囲において、８方向毎に地形断面を生成し、それぞれの地点と着目点を結ぶ線の傾斜の最大値の地表面の立体図において鉛直方向からＬ２（図示せず）を見たときには最小値）を求める。

このような処理を８方向に対して行う。つまり、地上開度と地下開度は、図３２に示すように、２つの基本地点Ａ（ｉA，ｊA，ＨA）とＢ（ｉB，ｊB，ＨB）を考える。標本間隔が約６０ｃｍであることからＡとＢの距離はP=[(iA－iB)2+(jA－jB)2]1/2 … (1)
となる。

図３２は標高０ｍを基準として、標本地点のＡとＢの関係を示したものである。
標本地点Ａの標本地点Ｂに対する仰角θはθ＝ｔａｎ-1｛（ＨB－ＨA）／Ｐ｝で与えられる。θの符号は（１）ＨA＜ＨBの場合には正となり、（２）ＨA＞ＨBの場合には負となる。

着目する標本地点から方位Ｄ、考慮距離Ｌの範囲内にある標本地点の集合をＤＳＬと記述して、
これを「着目する標本地点のＤ－Ｌ集合」を呼ぶことにする。ここで、
DβL：着目する標本地点のDＳLの各要素に対する仰角のうちの最大値
DδL： 着目する標本地点のDＳLの各要素に対する仰角のうちの最小値
として（図３５（ａ）、図３５（ｂ）参照）、次の定義をおこなう。

定義１：着目する標本地点のＤ－Ｌ集合の地上角及び地下角とは、各々
DφL＝９０－DβL
及び
DψL＝９０＋DδL
を意味するものとする。

DφLは着目する標本地点から考慮距離Ｌ以内で方位Ｄの空を見ることができる天頂角の最大値を意味している。一般に言われる地平線角とはＬを無限大にした場合の地上角に相当している。また、DψLは着目する標本地点から考慮距離Ｌ以内で方位Ｄの地中を見ることができる天底角の最大値を意味している。Ｌを増大させると、DＳLに属する標本地点の数は増加することから、DβLに対して非減少特性を持ち、逆にDδLは非増加特性を持つ。

したがってDφL及びDψ1は共にＬに対して非増加特性を持つことになる。
測量学における高角度とは、着目する標本地点を通過する水平面を基準にして定義される概念であり、θとは厳密には一致しない。また地上角及び地下角を厳密に議論しようとすれば、地球の曲率も考慮しなければならず、定義１は必ずしも正確な記述ではない。定義１はあくまでもＤＥＭを用いて地形解析をおこなうことを前提として定義された概念である。

地上角及び地下角は指定された方位Ｄについての概念であったが、これを拡張したものとして、次の定義を導入する。
定義II：着目する標本地点の考慮距離Ｌの地上開度及び地下開度とは、各々
ΦL＝（0φL＋45φL＋90φL＋135φL＋180φL＋225φL＋270φL＋３２5φL）／８
及び
ΨL＝（０ψL＋45ψL＋90ψL＋135ψL＋180ψL＋225ψL＋270ψL＋３２5ψL）／８
を意味するものとする。

すなわち、図３６に示すように、地上開度画像データＤｐ（尾根を白強調：地上開度画像Ｄｐともいう）と、地下開度画像データＤｑ（底を黒く強調：地下開度画像Ｄｑともいう）とを乗算合成した合成画像Ｄｈを生成し、傾斜画像データＤｒａ（傾斜画像Ｄｒａともいう）の傾斜が大きいほど赤を強調した傾斜強調画像Ｄｒを生成し、この傾斜強調画像Ｄｒと合成画像Ｄｈとを合成する。

すなわち、図３６に示すような処理によって、上記の超解像度立体視化画像Ｋｉ（超解像度赤色立体化画像ともいう）を得て、表示部に表示する。

従って、このような表現の組み合わせにより、１枚でも立体感のある画像が生成できる。このため、一目で凹凸の高低の度合い及び傾斜の度合いを把握させることができる。
次に、超解像度画像生成部１５１の処理を詳細に説明する。

図３７は超解像度画像生成部１５１のプログラムのブロック図である。

図３７に示すように、超解像度画像生成部１５１は、メモリ１５３（レイヤー）の超解像度ＤＥＭデータに含まれている滑らか処理後標高値ｚｈｉを読込む地上開度データ作成部９と、地下開度データ作成部１０と、傾斜算出部８とを備え、さらに凸部強調画像作成部１１と、凹部強調画像作成部１２と、斜度強調部１３と、第１の合成部１４と、第２の合成部１５とを備える。

図３８は凸部強調画像作成部１１と凹部強調画像作成部１２とを説明する概略構成図である。但し、図３８においては、第１の合成部１４等を図示する。
図３９は斜度強調部１３を説明する概略構成図である。但し、図３９においては、第１の合成部１４、第２の合成部１５等を記載している。

凸部強調画像作成部１１は、図３８に示すように、第１のグレイスケール１１Ａと諧調補正部２２等を備え、凹部強調画像作成部１２は第２のグレイスケール１１Ｂと、色反転化処理部２７等を備えている。

地上開度データ作成部９は、着目点から一定距離（考慮距離Ｌ）までの範囲に含まれる調整後微細メッシュｍｅｉ上において、８方向毎に地形断面を生成し、それぞれの地点と着目点を結ぶ線）の傾斜の最大値（鉛直方向から見たとき）を求める（図４１参照）。このような処理を８方向に対して行う。

また、地下開度データ作成部１０は、反転させた調整後微細メッシュｍｅｉの滑らか処理後標高値ｚｈｉの着目点から一定距離までの範囲において、８方向毎に地形断面を生成し、それぞれの地点と着目点を結ぶ線の傾斜の最大値の地表面の立体図において鉛直方向からＬ２（図示せず）を見たときには最小値）を求める（図４１参照）。このような処理を８方向に対して行う。図４１に示すように、ｄａ（例えば、０．５５５５ｍ）毎に求めている。

斜度算出部８は、着目点（調整後微細メッシュｍｅｉ）と隣接する正方形の面の平均傾斜（斜度）を上記のようにして求める。平均傾斜（斜度）は最小二乗法を用いて４点から近似した面の傾きである。

前述の凸部強調画像作成部１１は、図３８に示すように凸部強調用色割当処理２０を備えている。
この凸部強調用色割当処理２０は、図３８に示すように、尾根、谷底を明るさで表現するための第１のグレイスケール１１Ａを備え、地上開度データ作成部９が地上開度（着目点からＬの範囲を８方向見たときの、平均角度：高いところにいるかを判定するための指標）を求める毎に、この地上開度ψｉの値に対応する明るさ（明度）を算出する。

例えば、地上開度の値が４０度から１２０度程度の範囲に収まる場合は、５０度から１１０度を第１のグレイスケール１１Ａに対応させ、２５５諧調に割り当てる（図４０（ａ）参照）。
つまり、尾根の部分（凸部）の部分ほど地上開度の値が大きいので、色が白くなる。

また、凸部強調画像作成部１１の凸部強調用色割当処理２０は、地上開度を読み、第１のグレイスケール１１Ａに基づく色データを割り付け（図４０（ｂ）参照）、これを地上開度ファイル２１に保存（地上開度画像データＤｐａ）する。

一方、凸部強調画像作成部１１の諧調補正部２２がこの地上解像度データＤｐａの色諧調を反転させた画像である地上開度レイヤーＤｐをメモリ２３に保存する。つまり、尾根が白くなるように調整した地上開度レイヤーＤｐ（地上開度画像Ｄｐ）を得ている。レイヤーという表現は、他の画像に合成される画像であるので、レイヤーと記載している。

凹部強調画像作成部１２は、図３８に示すように、凹部強調用色割当処理２５を備えている。この凹部強調用色割当処理２５は、凸谷底、尾根を明るさで表現するための第２のグレイスケール１１Ｂ（図４０（ｂ）参照）を備え、地下開度データ作成部１０が地下開度ψｉ（着目点から８方向の平均）を求める毎に、この地下開度ψｉの値に対応する明るさを算出する。

例えば、地下開度の値が４０度から１２０度程度の範囲に収まる場合は、５０度から１１０度を第２のグレイスケール１１Ｂに対応させ（図４０（ｂ）参照）、２５５諧調に割り当てる。
つまり、谷底の部分（凹部）の部分ほど地下開度の値が大きいので、色が黒くなることになる。

そして、図３８に示すように、凹部強調画像作成部１２は、地下開度を読み込み、これを第２のグレイスケール１１Ｂに基づく色データを割り付け、これを地下開度ファイル２６に保存する。次に、色反転化処理部２７が地下開度画像データＤｑａの色諧調を補正し、メモリ２８に記憶する。

色が黒くなり過ぎた場合は、トーンカーブを補正した度合いの色にする。これを地下開度レイヤーＤｑ（地下開度画像ともいう）と称して保存する。

斜度強調部１３は、図３９に示すように、斜度強調用色割当処理３０を備えている。
この斜度強調用色割当処理３０は、傾斜の度合いを明るさで表現するに応じたで表現するための第３のグレイスケール１１Ｃを備え（図４０（ｃ）参照）、斜度算出部８が傾斜度（着目点から４方向の平均）を求める毎に、この傾斜度の値に対応する第３のグレイスケール１１Ｃの明るさ（明度）を算出する。

例えば、斜度αｉの値が０度から７０度程度の範囲に収まる場合は、０度から５０度を第３のグレイスケール１１Ｃに対応させ、２５５諧調に割り当てる。つまり、０度が白、５０度以上が黒。斜度αｉの大きい地点ほど色が黒くなる。

そして、図３９に示すように、斜度強調部１３の斜度強調用色割当処理３０は、斜度（傾斜）を読み込み、第３のグレイスケール１１Ｃに基づく色データを割り付ける。

次に、赤色化処理３２がＲＧＢカラーモード機能でＲを強調する（ただし、５０％の強調を行う場合もある）。つまり、傾斜が大きいほど赤が強調された傾斜強調画像Ｄｒ（単に斜度画像Ｄｒともいう）をメモリ３３（レイヤー）に得る。
第１の合成部１４は、地上開度画像Ｄｐと地下開度画像Ｄｑとを乗算して合成した合成画像Ｄｈを得る。このとき、谷の部分が潰れないように両方のバランスを調整する。

前述の「乗算」というのは、フォトショップ（photoshop：登録商標）上のレイヤーモードの用語で、数値処理上はＯＲ演算となる。
例えば、色相が0°の赤、彩度が50%、明度が80%で構築される落ち着いた赤色にする。
RGB値は各色を0～255の範囲で指定した場合、REDが“204”・GREENが“102”・BLUEが“102”程度にする。HEX値(16進数のWEBカラー・HTMLカラーコード)は#CC6666にする。又は、カラー印刷に使用されるCMYK値はシアン“C20%”・マゼンタ“M70%”・イエロー“Y50%”・ブラック“K0%”がおよその色にする。

第２の合成部１５は、傾斜が大きいほど赤が強調された傾斜強調画像Ｄｒとを合成（乗算合成）して、超解像度立体視化画像Ｋｉを表示処理部によって表示させる。
すなわち、超解像度画像生成部１５１のメモリ１５３には、図４２に示すように、エリアＥｉ（番号）と、正方形調整後超解像度化メッシュＭｅｉ（番号）と、調整後微細メッシュｍｅｉ（番号）と、分割幅ｄａと、ｚｒｉと、滑らか処理後標高値ｚｈｉと、斜度αｉと、斜度の色値、浮沈度（図示せず：地上開度、地下開度）の色値等が超解像度ＤＥＭデータとして記憶される。この超解像度ＤＥＭデータの集合を単に超解像度化ＤＥＭともいう）。この超解像度化ＤＥＭを表示処理部によって色付けして表示させている。

上記のような各処理を行うことによる効果を図４３と図４４とを用いて説明する。
図４３は特許第６６９２９８４号に基づいて生成した５ｍＤＥＭを用いた赤色立体画像の説明図である。図４４は本実施の形態による高速超解像度画像立体視化処理システムで生成した超解像度画像の説明図である。

図４４は９×９バイリニア補間処理と９×９移動平均処理による滑らか処理後標高値ｚｈｉを利用しているので、図４３と比較するとジャギーがない綺麗な画像となっている。
このような画像は、例えば図４５に示すように、一般的な地図と重ね合わせて用いるのが好ましい。図４５に示すように、地図全体の凹凸がはっきりするので立体感があり、都市部の地盤（道路含む）の高さ及び沈みが視覚的に立体的に分る。
なお、上記の実施の形態１では投影変換は超解像度赤色立体地図作成処理と、超解像度用斜度計算処理との間で実行したが、超解像度赤色立体地図作成処理の後で実行して構わない。

＜実施の形態２＞
図４６は実施の形態２の概略構成図である。

図４６においては、図３の超解像度用ラスタ化処理部１３５、移動平均部１３４、考慮距離格子数算出部１４８は図示しない。
図４６には、超解像度画像生成部１５１のメモリ１５３（図示せず）と、超解像度画像生成部１５１と、Ｘ方向調整部１５２とを示して説明する。

また、図４６においては、滑か等高線算出部１５６と、滑か等高線データ用メモリ１５８と、地理院標準地図用メモリ１５９と、第１の画像合成部１６０（地理院地図＋赤色）と、第１の合成画像用メモリ１６１（地理院地図＋赤色）と、第２の画像合成部１６２（滑か等高線＋赤色）と、第２の合成画像用メモリ１６４（滑か等高線＋赤色）と、第３の画像合成部１６６（等高線＋地理院地図＋赤色）と、第３の合成画像用メモリ１６８（等高線＋地理院地図＋赤色）と、表示処理部１５０とを示す。

地理院標準地図用メモリ１５９には、２５０００分の１の標準地図Ｇｋｉ（レベル１６）のベクターデータが記憶されている。
滑か等高線算出部１５６は、メモリ１５３の調整後微細メッシュｍｅｉを指定し、この調整後微細メッシュｍｅｉに割り付けられている超解像度微細メッシュ代表点ポイントｄｐｉｊの滑らか処理後標高値ｚｈｉと同じ標高値を有する調整後微細メッシュｍｅｉを検索する。

そして、これらの調整後微細メッシュｍｅｉに対して標準偏差算出処理等により、繋ぐべき調整後微細メッシュｍｅｉを決定して行って、閉曲させる。
このとき、図４７に示すように、調整後微細メッシュｍｅｉの四角の例えば、超解像度微細メッシュ代表点ポイント（ｄｐ４、５）、（ｄｐ４、６）、（ｄｐ５、５）、（ｄｐ５、６）の内で、例えば、（ｄｐ４、５）と（ｄｐ４、６）とを結ぶ線を入り口の線、（ｄｐ５、５）と（ｄｐ５、６）とを結ぶ線を出口の線とする。

そして、（ｄｐ４、５）と（ｄｐ４、６）の間の標高値を補間し、かつ（ｄｐ５、５）と（ｄｐ５、６）との間を補間して、略同標高となる点を結ぶ線（ｙ＝ａｘ＋ｂ）を生成して繋ぐ。

そして、この閉曲となる調整後微細メッシュｍｅｉの直線の集合をベクター化（関数）し、これを移動平均処理（図１のステップＳ６０、図５のステップＳ２８０と同様な処理）により滑か等高線情報Ｊｉとして滑か等高線データ用メモリ１５８に記憶する。滑か等高線情報Ｊｉを画像化した場合は、滑かな等高線Ｃｉと称する。

このベクター化は、繋ぐべき、隣の調整後微細メッシュｍｅｉがＸ方向又はＹ方向の場合は、中心座標同士（ｘ、ｙ）を直線で結ぶ、また繋ぐ隣の調整後微細メッシュｍｅｉが斜め方向の場合は、繋ぐ方向の調整後微細メッシュｍｅｉ側の角２点を座標の中心と、繋ぐ斜め方向の調整後微細メッシュｍｅｉの２点間の中心座標とを結んで直線にする。

そして、これらの直線の集合を関数（近似関数にしてもよい）にする。
すなわち、滑か等高線情報Ｊｉは、従来のように、スプライン曲線、ベジェ曲線等の曲率最大化処理を行わない、調整後微細メッシュｍｅｉを通る直線を繋げた等高線となっている。

このとき、色値を割り付ける。すなわち、滑か等高線情報Ｊｉは、エリアＥｉと、調整後微細メッシュｍｅｉと、サイズ（０．５５５５ｍ）と、標高値ｚｈｉと、接続方向（Ｘ方向上（又は下）、Ｙ方向上（又は下）又は右斜め或いは左斜め）等よりなる。

なお、滑かな等高線Ｃｉの間隔は、１ｍ、２ｍ、３ｍ、・・でも構わない。
上記の滑か等高線情報Ｊｉの等高線（ベクター）を、滑か処理を行わない赤色画像に重ねた例を図４８に示す。また、図４９には、図４８の拡大図を示す。また、図５０には標高値ｚｈｉを用いて等高線を滑か処理した結果の画像を示す。但し、図５０は移動平均を２回実行した後の画像である。

図４８及び図４９に示すように全体的に等高線はギザギザしている（例えばＶａの箇所）。しかし、図５０においては全体的になめらかになっている（Ｖａ参照）。
このような等高線と、本実施の形態１の高速超解像度画像立体視化処理システムによる超解像度赤色画像と合成した画像が図５２である。図５２は、５ｍＤＥＭの超解像度化ＤＥＭに基づく画像である。なお、等高線の間隔は数メートル（例えば、１ｍ、２ｍ又は３ｍ）である。

また、図５１が2万５千分の１地図の等高線と、１０ｍＤＥＭに基づいて生成した赤色画像と合成した図である。なお、等高線の間隔は１０ｍである。
図５２に示すように、滑かな等高線が細かく表示されており、かつ凹凸の斜度の色合が（凹が深いと濃い赤色、凸部が高いと色が白っぽく）、細かくはっきりとわかる。

すなわち、等高線の間隔は数メートル（例えば、１ｍ、２ｍ又は３ｍ）であるので、本実施の形態の等高線は１万分の１の等高線図として利用できる。
また、第１の画像合成部１６０（地理院地図＋赤色）は、メモリ１５３（図示せず）の画像と、地理院標準地図用メモリ１５９の標準地図Ｇｋｉ（レベル１６）のベクターデータの画像化データとを乗算合成した「地理院地図＋赤色合成画像」ＧＦｉを生成し、これを第１の合成画像用メモリ１６１（地理院地図＋赤色用）に記憶する（図５２参照）。

このとき、第１の画像合成部１６０（地理院地図＋赤色）は、標準地図（建物、道路等の都市図）のベクターを画像化した場合の色（例えば、橙）と相違するように、メモリ１５３の画像の色値を５０％低下させる。例えば、色相が0°の赤、彩度が50%、明度が80%で構築される落ち着いた赤色にする。

RGB値は各色を0～255の範囲で指定した場合、REDが“204”・GREENが“102”・BLUEが“102”程度にする。HEX値(16進数のWEBカラー・HTMLカラーコード)は#CC6666にする。又は、カラー印刷に使用されるCMYK値はシアン“C20%”・マゼンタ“M70%”・イエロー“Y50%”・ブラック“K0%”がおよその色にする。

第２の画像合成部１６２（滑か等高線＋赤色）は、第１の合成画像用メモリ１６１（地理院地図＋赤色用）と、滑か等高線データ用メモリ１５８の滑か等高線情報ＣＪｉを画像化したデータとを乗算合成した「滑か等高線＋赤色」画像ＧａＣｉを生成して第２の合成画像用メモリ１６４（滑か等高線＋赤色）に記憶する。
第３の画像合成部１６６（等高線＋地理院地図＋赤色）は、第１の合成画像用メモリ１６１（地理院地図＋赤色用）の「地理院地図＋赤色合成画像」ＧＦｉと、第２の合成画像用メモリ１６４（滑か等高線＋赤色）の「滑か等高線＋赤色」画像ＧａＣｉとを乗算合成した「標準地図＋赤色＋滑か等高線」画像Ｇａｍｉを第３の合成画像用メモリ１６８に記憶する（図４９参照）。

また、地理院標準地図用メモリ１５９には２５０００分の１の標準地図（レベル１６）のベクターデータが記憶されている。
地理院基盤地図の建物、道路等のベクターデータを表示用メモリに読み込んで表示させてもギザギザ感がない。すなわち、２５０００分の１の標準地図（レベル１６）の複雑な線形の道路輪郭、建物輪郭とに解像度が調和している。

また、拡大したとしても、ギザギザ（ジャギ―）感がない。従って、崖の状況、平面の状況、道路の傾斜等を詳細に確認できる。
このため、地理院が作成を断念した１万分の１の地図とほぼ同様な地図が生成されたことになる。

なお、上記実施の形態では、地上の地盤のＤＥＭを用いて高速に超解像度化する例として説明したが海底の地盤のＤＥＭを用いて高速に超解像度化してもよい。

＜その他の実施の形態＞
（Ｌａｂカラー化）
上記の本実施の形態の高速超解像度画像立体視化処理システムに対してＬａｂカラー化処理を施すことがより画像が鮮明になる。このシステムを本実施の形態ではＬａｂカラー付高速超解像度画像立体視化処理システムと称する。
例えば、谷が暗くなりすぎる。水系が追跡しにくい。谷筋が暗いためか、たどりにくい等がないようにする。

図５３は他の実施形態の係るＬａｂカラー付高速超解像度画像立体視化処理システムの概略構成図である。
図５３において、上記と同一符号のものは説明を省略する。
本実施の形態は、上記の図３の各部の他に、Ｌａｂカラー部３２０と、Ｌａｂ用合成部３４０とを備えている。
なお、超解像度画像生成部１５１のメモリ（図示せず）には、上記説明のメモリ１５３のデータ（正方形調整後超解像度化メッシュＭｅｉを含む）が生成されているとして説明する。

Ｌａｂカラー部３２０は、正方形調整後超解像度化メッシュＭｅｉの調整後微細メッシュｍｅｉが着目点として指定される毎に、超解像度画像生成部１５１で求めた地上開度をＬａｂカラーのａ^*に変換し、地下開度をｂ^*に変換し、斜度（傾斜ともいう）をＬ^*に変換した超解像度Ｌ^*ａ^*ｂ^*カラー画像Ｌｉを生成し、図示しないメモリに記憶する。
Ｌａｂ用合成部３４０は、超解像度Ｌ^*ａ^*ｂ^*カラー画像Ｌｉと、超解像度立体視化画像Ｋｉ（超解像度赤色立体視化画像）とを合成して（Ｌａｂカラー赤色超解像度画像Ｌｋｉという）として、メモリ１７２に記憶する。

表示処理部１５０は、表示用メモリ（図示せず）を備え、入力された画像種に応じたデータを表示用メモリに読み込み、このデータに割り付けられている色値の画像（例えば、Ｌ^*ａ^*ｂ^*カラー赤色超解像度画像Ｌｋｉ）を表示部の画面に表示する。
すなわち、Ｌａｂカラー部３２０は、図５４（図４と同様）、図５５（図５と同様）に示す処理が行われた後で、図５６に示すＬａｂカラー赤色超解像度画像処理を行う。なお、図５４は図４と同様であり、図５５は図５と同様な処理であるので、説明を省略する。

図５６のステップＳ３２０で、超解像度画像生成部１５１が各々の平面直角超解像度化メッシュＭｄｉの各々の平面直角超解像度微細メッシュｍｄｉを読み込んで（Ｓ３３０）、超解像度画像立体視化処理を行う（４００）。

このとき、Ｘ方向調整部１５２によって、平面直角超解像度化メッシュＭｄｉ（例えば、長方形、台形）を正方形に調整した正方形調整後超解像度化メッシュＭｅｉをメモリ１５３（図示せず）に生成する。
（超解像度画像生成部１５１の超解像度画像立体視化処理Ｓ４００）
超解像度画像生成部１５１は、上記の斜度算出処理によって、全ての調整後微細メッシュｍｅｉ毎の斜度αｉ（α１、α２、・・・・）を求めている（図３９（ｂ）参照）。

また、超解像度画像生成部１５１は、上記の処理によって調整後微細メッシュｍｅｉ毎の、地上開度及び地下開度を求めて尾根谷度（浮沈度ともいう）を求めている（図３８参照）。
また、図５６に示す超解像度赤色立体視化処理（Ｓ３４０）は、尾根谷度と斜度（傾斜ともいう）の組み合わせの色値を示す諧調色値（赤系の色）を調整後微細メッシュｍｅｉに割り付けている。つまり、画像化している。超解像度の地上開度の画像を本実施の形態では、上記と同様に、単に地上開度画像Ｄｐと称し、地下開度の画像を本実施の形態では単に地下開度画像Ｄｑと称し、斜度の画像を単に傾斜強調画像Ｄｒと称する。

一方、Ｌａｂカラー部４２０は、Ｌ^*ａ^*ｂ^*カラー調整画像生成処理を行う（Ｓ４２０）。
このＬ^*ａ^*ｂ^*カラー調整画像生成処理は、地上開度画像Ｄｐの調整後微細メッシュｍｅｉ（微細メッシュ：超解像度メッシュ）の画像データを読み出し、該読み出し毎にａ^*チャンネルに割りあてたａ^*データを得る。
また、地下開度画像Ｄｑの調整後微細メッシュｍｅｉ（微細メッシュ）の画像データを読み出し、該読み出し毎にｂ^*チャンネルに割りあてたｂ^*データを得る。
また、傾斜強調画像Ｄｒの画像データを読み出し、該読み出し毎にＬ^*チャンネルに割りあてＬ^*データを得る。

そして、ａ^*データと、ｂ^*データ及びＬ^*データとが得られる毎に、これらのデータをＬ^*ａ^*ｂ^*空間に定義していくことで超解像度Ｌ^*ａ^*ｂ^*カラー画像データＬｉ（図６２参照）を得る。
そして、Ｌａｂ用合成部３４０がステップＳ３４０で得た超解像度赤色立体化画像Ｋｉと合成し、これをＬ^*ａ^*ｂ^*カラー赤色超解像度画像ＫＬｉとしてメモリ１７２に記憶する（Ｓ４４０）。
表示処理部１５０は、このＬ^*ａ^*ｂ^*カラー赤色超解像度画像ＫＬｉ等を画面に表示する（Ｓ４６０）。

図５７には、Ｌ^*ａ^*ｂ^*カラー赤色超解像度画像ＫＬｉを得る過程を画像で示している。
図５７（ａ）には、超解像度Ｌ^*ａ^*ｂ^*カラー画像データＬｉを示し、図５７（ｂ）には超解像度立体視化画像Ｋｉ（超解像度赤色立体視化画像）を示し、これらの画像を合成したＬ^*ａ^*ｂ^*カラー赤色超解像度画像ＫＬｉを図５７（ｃ）に示している。このＬ^*ａ^*ｂ^*カラー赤色超解像度画像ＫＬｉは、Ｌ^*ａ^*ｂ^*の透明度を３０％程度、低減させた画像である。

前述のＬａｂカラー調整画像生成処理（Ｓ４２０）について図５８を用いて説明を補充する。図５８はＬａｂカラー化部３２０の構成図である。但し、超解像度画像生成部１５１、Ｌ^*ａ^*ｂ^*用合成部３４０（単に合成部３４０とも称する）等を記載する。

Ｌａｂカラー化部３２０は、図５８に示すように、傾斜画像階調補正部６２と、地上開度画像階調補正部６４と、地下開度画像階調補正部６３と、Ｌ^*チャンネル化部６６と、ｂ^*チャンネル化部６５と、ａ^*チャンネル化部６７と、Ｌ^*ａ^*ｂ^*カラー画像化部６８とを備えている。

さらに、階調補正部６９と、ＸＹＺ表色系変換部７１と、ＲＧＢ表色系変換部７０と、微調補正部７２、傾斜スペクトラム算出部５２と、地下開度スペクトラム算出部５１と、地上開度スペクトラム算出部５３等を備えて、画像を地下開度が高い谷や窪地をシアン色に、地上開度の大きい尾根や頂上を赤色に調整する。地上開度も小さい谷斜面等は緑色系を呈している。

傾斜スペクトラム算出部５２は、超解像度画像生成部１５１のメモリ１５３（図示せず）の超解像度の傾斜強調画像Ｄｒのスペクトラム分布（斜度スペクトラムともいう）を算出して、これをメモリ５５に記憶する。

傾斜強調画像Ｄｒの斜度スペクトラムは、斜度（０°～９０°）を横軸、画素の頻度（ｎ）を縦軸にとったヒストグラムで示すと図５９（ａ）に示すようになる。図５９（ａ）に示すように、斜度αｉは、実質的には０°～５０°で分布している。

地上開度スペクトラム算出部５３は、超解像度画像生成部１５１のメモリ１５３の地上開度画像Ｄｐのスペクトラム分布（地上開度スペクトラムともいう）を算出して、これをメモリ５４に記憶する。

地上開度スペクトラムは、開度（０°～１８０°）を横軸、画素の頻度（ｎ）を縦軸にとった地上開度ヒストグラムで示すと図５９（ｂ）に示すようになる。図５９（ｂ）に示すように、地下開度θｉは、実質的には０°～９０°で分布（中央が９０°：９０°～１３０°側が急激）している。

地下開度スペクトラム算出部５１は、メモリ１５３の地下開度画像Ｄｑのスペクトラム分布（地下開度スペクトラムともいう）を算出して、これをメモリ５６に記憶する。
地下開度スペクトラムは、地下開度（０°～１８０°）を横軸、画素の頻度（ｎ）を縦軸にとった地上開度ヒストグラムで示すと図５９（ｃ）に示すようになる。図５９（ｃ）に示すように、地下開度φｉは、実質的には５０°～１３０°で分布（中央が９０°：５０°～９０°側が急激）している。

（画像階調部の説明）
傾斜画像階調補正部６２は、急斜面ほど暗くなるように階調補正する。つまり、入力側（横軸）を斜度０°～斜度５０°とし、出力側を０（黒）～２５５（白）とし、斜度αｉが５０°であるときは「０」を斜度αｉが０°の場合は、最大値２５５に変換する直線的な変換を行う（図６０（ａ）参照）。具体的にはルックアップテーブルによって行う。

これによって、得られる斜度のヒストグラが図５９（ａ）である。
地上開度画像階調補正部６３は、尾根すじが明るくなるように階調を補正する。つまり、入力側（横軸）を地上開度５０°～地上開度１３０°とし、出力側を０（黒）～２５５（白）とし、地上開度θｉが５０°であるときは「０」を、地上開度θｉが１３０°の場合は、最大値２５５に変換する直線的な変換を行う（図６０（ｂ）参照）。
但し、地上開度θｉが９０°の場合は、「１２０°」となるようにする。具体的にはルックアップテーブルで行う。すなわち、図６０（ｂ）に示すように、変換直線の中心が（９０°、１２０）を通るようにしている。これによって、得られる地上のヒストグラムを図５９（ｂ）に示している。

地下開度画像階調補正部６４は、谷すじが暗くなるように階調を補正する。つまり、入力側（横軸）を地下開度５０°～地下開度１３０°とし、出力側を０（黒）～２５５（白）とし、地下開度αｉが５０°であるときは「２５５」を、地下開度αｉが１３０°の場合は、「０」に変換する直線的な変換を行う（図６０（ｃ）参照）。但し、地下開度αｉが９０°の場合は、出力側を「１２０」となるようにする。具体的にはルックアップテーブルで行う。これによって、得られる地下開度のヒストグラムが図５９（ｃ）に示している。

すなわち、階調変換部によって地上開度と、地下開度との関係を散布図で示すと図３９に示すようになる。図６１は横軸に地上開度（５０°～１３０°）を、縦軸に地下開（５０°～１３０°）をプロットしたものである。この散布図は、（９０°、９０°）を中心にしている。散布図は直線に近くなるほと青が多く、離れるにしたがって黄色が多くなり、さらに離れるに従って赤が多い。

そして、プロット点の色は、同一着目点の傾斜量に対応した色を示している。図６１に示すように、地上開度と、地下開度との間には反比例関係があることが分る。この関係は、距離が短くなるほど強くなる。尾根部では地上開度が大きく、地下開度が小さく、谷部では地上開度が小さく地下開度が大きい。
プロット点の色から地上開度と地下開度との合計値と傾斜との間に、弱い比例関係があることが分る。

（チャンネル化部）
Ｌ^*チャンネル化部６６は、傾斜画像階調補正部６２で斜度（０°→５０°）が色値（２５５→０）に変換される毎に、これをＬ^*チャンネルに割りあてる（図６０（ａ）参照）。

ａ^*チャンネル化部６７は、地上開度画像階調補正部６３で地上開度θｉ（５０°→１３０°）が色値（０→２５５）に変換される毎に、これをａ^*チャンネルに割りあてる。

ｂ^*チャンネル化部６５は、地下開度φｉ（５０°→１３０°）が色値（２５５→０）に変換される毎に、これをｂ^*チャンネルに割りあてる。

Ｌ^*ａ^*ｂ^*カラー画像作成部６８は、Ｌ^*チャンネル化部６６のＬ^*データと、ａ^*チャンネル化部６７のａ^*データと、ｂ^*チャンネル化部６５のｂ^*データとをＬ^*ａ^*ｂ^*空間に定義して、Ｌ^*ａ^*ｂ^*カラー画像Ｌｉ（Ｌａｉ、Ｌｂｉ）をメモリ４１に得る（図６２参照）。

（その他）
諧調補正部６９は、Ｌ^*ａ^*ｂ^*カラー画像Ｌｉは、ＲＧＢ空間よりも色空間が広いので、レベル補正でおおよその色調整を行った後で、トーカーブを使用して細部を調整する。

例えば、０°～５０°の斜度を０°～３０°又は０°～７０°に変更して再度色値を割りあてる。また、地上開度（５０°～１３０°）、地下開度（５０°～１３０°）を６０°～１２０°又は７０°～１１０°に変更して、再度色値を割りあてる。

ＸＹＺ表色系変換部７１は、Ｌａｂ調整後画像をＸＹＺ表色系に変換する（ＸＹＺ表色系の色空間メモリに定義）する（ＸＹＺ表色系のＬａｂ画像）。

ＲＧＢ表色系変換部７１は、ＸＹＺ表色系のＬａｂ画像をＲＧＢ表色系に変換する（ＲＧＢ空間メモリに定義）する（ＲＧＢレイヤーのＬａｂ画像）。このＲＧＢレイヤーのＬａｂ画像はメモリ４２に記憶される。

Ｌａｂ用合成部３４０（画像合成処理）は、メモリ４２のＲＧＢレイヤーのＬａｂカラー画像と、超解像度立体視化画像Ｋｉ（超解像度赤色立体視化画像）と合成（乗算合成）して、Ｌａｂカラー赤色超解像度画像Ｌｋｉとして、メモリ１７２に記憶する。

微調補正部７２は、Ｌａｂカラー赤色超解像度画像Ｌｋｉのコントラスト（透明度）等を調整する（オペレータ入力による）。
すなわち、これらの画像と重ねあわせ合成することによって、暗くなりすぎた谷の表現をシアンがかった色に調整改善している。このため、谷が暗くて見にくいということはない。

＜実施の形態３＞
この実施の形態３は水系を強調する方法である。
図６５は実施の形態３の概略構成図である。上記と同一符号のものは説明を省略する。図６５に示すように、水系調整部１８０を備えている。この水系調整部１８０は、地下開度のヒストグラムの明るい側を飛ばして、暗い側だけの画像となるように調整する。これにより、地下開度の高い部分（谷部分や周囲に対し相対的に低い部分）が抽出される。

そして、実施の形態２と同様に、超解像度Ｌ^*ａ^*ｂ^*カラー画像Ｌｉと超解像度立体視化画像Ｋｉ（超解像度赤色立体視化画像）とを重ねる。
なお、赤色立体地図は、等高線図等と異なり、高さの概念がなく、あくまで凹凸を表現している。このため、対象範囲内の標高差が大きい場合には全体的な起状感がたりなくなる場合がある。赤色立体地図を大地形を表現した場合、開度の考慮範囲を表現した地形のスケールに応じて大きくすることで実現できる（つまり、１ｋｍ程度の範囲の地形起伏を見たければ開度の範囲を１０００ｍにする）。

しかし、実際には開度の計算では、着目個所の周囲に存在する微地形に規制され、１ｋｍ先まで計算されることはあまりない。
例えば、１ｍＤＥＭに対し、１ｋｍといった開度の範囲を設定すると、谷や尾根部分で開度の値が飽和してしまい、谷が暗くなりすぎたり、尾根が明るくなりすぎたりしてしまう。

これを、解決するには、計算対象のＤＥＭの解像度を下げ（地形の解像度を下げ）、計算を行う。
これによって、大地系を考慮した計算が可能となる（図６６参照）。
１ｍＤＥＭと、４ｍＤＥＭとでは４ｍＤＥＭの方がより全体的ない起伏感が強い。

また、上記実施の形態の手法は、金星の地形や火星の地形に適用できる。さらに、電子顕 微鏡で測定された凹凸の可視化にも適用できる。また、ゲーム機器に適用すれば、めがねをかけなくとも立体感が得られる。
上記の実施の形態では、地上開度と地下開度とより得られる浮沈度（尾根谷度）を用いて超解像度画像を生成したが、例えば、天空率、地形保護係数、平面曲率、ハイバスフィルタ、メキシカンハット関数で求めた画像に重ね表示してもよい。
或いは、天空率、地形保護係数、平面曲率、ハイバスフィルタ、メキシカンハット関数等は反転させた画像を作って、これを地下開度画像としても良い。
なお、基盤地図のＤＥＭは、ＡＬＢ：Ａｉｒｂｏｒｎｅ ｌｉｄａｒ Ｂａｔｈｙｍｅｔｒｙ）であってもよい（点群密度１点/ｍ２）。

１１０ 基盤地図用データベース
１１２ エリア定義部
１１５ ５ｍＤＥＭ奇数分割部
１３２ ラスタ色付処理部
１３４ 移動平均部
１３５ 超解像度ラスタ化処理部
１３７ ＴＩＮバイリニア補間部
１４５ 平面直角座標変換部
１４８ 考慮距離格子数算出部
１５１ 超解像度画像生成部
１５２ Ｘ方向調整部

Claims (14)

1. （Ａ）．数値標高モデルの所定エリアの正方形メッシュ群毎に、この正方形メッシュを微細な正方形の超解像度微細メッシュ群で定義した超解像度化正方形メッシュを得る手段と、
   （Ｂ）．前記超解像度化正方形メッシュ毎に、内挿補間処理を行って、その超解像度化正方形メッシュの各々の超解像度微細メッシュに内挿補間後標高値を割り付ける手段と、
   （Ｃ）．前記超解像度化正方形メッシュ毎に、各々の超解像度微細メッシュに対して移動平均化処理を所定回数かけ、前記内挿補間後標高値をこの滑らか処理後標高値に更新する手段と、
   （Ｄ）．前記（Ｃ）手段の後の超解像度化正方形メッシュを平面直角座標で定義した平面直角超解像度化メッシュを生成する手段と、
   （Ｅ）．前記平面直角解像度化メッシュの平面直角超解像度微細メッシュに基づいて正方形超解像度立体視画像を生成する手段と
   を有することを特徴とする高速超解像度画像立体視化処理システム。
2. 前記（Ｅ）の手段は、
   （Ｅ１）．前記平面直角超解像度化メッシュを正方形に調整する正方形調整後超解像度化メッシュを生成する手段と、
   （Ｅ２）．前記正方形調整後超解像度化メッシュの正方形調整後微細メッシュを順次、着目点として指定し、これに隣接する正方形調整後微細メッシュとの斜度を前記滑らか処理後標高値に基づいて求めて、前記着目点の前記正方形調整後微細メッシュに割り付ける手段と、
   （Ｅ３）．前記正方形調整後微細メッシュを順次、着目点とし、この着目点毎に、この着目点に隣接する前記正方形調整後微細メッシュとの間の地上開度と地下開度とに基づいて尾根谷度を求め、この尾根谷度と前記斜度の組み合わせの色値を示す諧調色値を前記着目点の前記正方形調整後微細メッシュに割り付ける手段と、
   （Ｅ４）．前記（Ｅ３）の手段の後に、前記正方形調整後微細メッシュ及びその諧調色値を表示用メモリに定義して前記正方形超解像度立体視画像として表示する手段と、
   を有することを特徴とする請求項１記載の高速超解像度画像立体視化処理システム。
3. 前記地上開度の値の大きさほどに明るい色を割りあてた地上開度画像（Ｄｐ）、前記地下開度の値の大きさほどに暗い色を割りあてた地下開度画像（Ｄｑ）、前記斜度の値が大きいほどに赤が強調された色を割り付けた傾斜強調画像（Ｄｒ）を得る手段と、
   前記地上開度画像（Ｄｐ）と地下開度画像（Ｄｑ）と傾斜強調画像（Ｄｒ）とを重ね合わせた第１の合成画像（Ｋｉ：超解像度赤色画像）を得る手段と、
   前記地上開度画像（Ｄｐ）の画像データを読み出し、該読み出し毎にａ^*チャンネルに割りあてたａデータを得る手段と、
   前記地下開度画像（Ｄｑ）の画像データを読み出し、該読み出し毎にｂ^*チャンネルに割りあてたｂデータを得る手段と、
   前記傾斜強調画像（Ｄｒ）の画像データを読み出し、該読み出し毎にＬ^*チャンネルに割りあてＬデータを得る手段と、
   前記ａデータと、ｂデータ及び前記Ｌデータとが得られる毎に、これらのデータをＬ^*ａ^*ｂ^*空間に定義していくことで前記地上開度画像（Ｄｐ）と地下開度画像（Ｄｑ）と傾斜強調画像（Ｄｒ）のＬａｂ画像データ（Ｌｉ）を得る手段と、
   前記Ｌａｂ画像（Ｌｉ）と前記第１の合成画像（Ｋｉ：超解像度赤色画像）とを合成した第２の合成画像（Ｌａｂカラー超解像度赤色画像ＫＬｉ）を生成する手段と
   を有することを特徴とする請求項２記載の高速超解像度画像立体視化処理システム。
4. 前記（Ａ）の手段は、
   （Ａ１）．数値標高モデル用記憶部に記憶されている数値標高モデルの所定エリアの正方形メッシュ群を第１のメモリに読み込む手段と、
   （Ａ２）．前記第１のメモリの正方形メッシュ毎に、この正方形メッシュの緯度方向の辺及び経度方向の辺を、奇数（１含まず）の分割ポイント数で等分割して前記超解像度微細メッシュ群を有する前記超解像度化正方形メッシュを生成する手段と、
   を有することを特徴とする請求項1記載の高速超解像度画像立体視化処理システム。
5. 前記（Ｃ）の手段は、
   前記所定エリアの前記滑らか処理後標高値を表示用メモリに読み出して前記超解像度立体視画像として画面に表示し、超解像度度用滑らか処理指示の入力に伴って、再び前記移動平均化処理を行わせる手段と、
   を行うことを特徴とする請求項１記載の高速超解像度画像立体視化処理システム。
6. 前記（Ｃ）の手段は、
   （Ｃ１）．前記超解像度化正方形メッシュを順次指定し、この指定された超解像度化正方形メッシュ毎に、超解像度微細メッシュを順次指定する手段と、
   （Ｃ２）．この超解像度微細メッシュに、分割ポイント数で分割した移動平均化メッシュを所定回数かけて前記滑らか処理後標高値を生成する手段と、
   （Ｃ３）．前記指定した前記超解像度微細メッシュの前記内挿補間後標高値を、前記（Ｃ２）の手段の超解像度度用滑らか処理後の前記滑らか処理後標高値に更新する手段と、
   を有することを特徴とする請求項１記載の高速超解像度画像立体視化処理システム。
7. 前記斜度の色調表示は、赤系の色にすることを特徴とする請求項２記載の高速超解像度画像立体視化処理システム。
8. コンピュータに、
   （Ａ）．数値標高モデルの所定エリアの正方形メッシュ群毎に、この正方形メッシュを微細な正方形の超解像度微細メッシュ群で定義した超解像度化正方形メッシュを記憶手段に生成する手段、
   （Ｂ）．前記超解像度化正方形メッシュ毎に、内挿補間処理を行って、その超解像度化正方形メッシュの各々の超解像度微細メッシュに内挿補間後標高値を割り付ける手段、
   （Ｃ）．前記超解像度化正方形メッシュ毎に、各々の超解像度微細メッシュに対して移動平均化処理を所定回数かけ、前記内挿補間後標高値をこの滑らか処理後標高値に更新する手段、
   （Ｄ）．前記（Ｃ）手段の後の超解像度化正方形メッシュを平面直角座標で定義した平面直角超解像度化メッシュを記憶手段に生成する手段、
   （Ｅ）．前記平面直角解像度化メッシュの平面直角超解像度微細メッシュに基づいて正方形超解像度立体視画像を記憶手段に生成する手段、
   としての機能を実行させる高速超解像度画像立体視化処理プログラム。
9. 前記（Ｅ）の手段は、
   （Ｅ１）．前記平面直角超解像度化メッシュを正方形に調整する正方形調整後超解像度化メッシュを生成する手段、
   （Ｅ２）．前記正方形調整後超解像度化メッシュの正方形調整後微細メッシュを順次、着目点として指定し、これに隣接する正方形調整後微細メッシュとの斜度を前記滑らか処理後標高値に基づいて求めて、前記着目点の前記正方形調整後微細メッシュに割り付ける手段、
   （Ｅ３）．前記正方形調整後微細メッシュを順次、着目点とし、この着目点毎に、この着目点に隣接する前記正方形調整後微細メッシュとの間の尾根谷度を求め、この尾根谷度と前記斜度の組み合わせの色値を示す諧調色値を前記着目点の前記正方形調整後微細メッシュに割り付ける手段、
   （Ｅ４）．前記（Ｅ３）の手段の後に、前記正方形調整後微細メッシュ及びその諧調色値を表示用メモリに定義して前記正方形超解像度立体視画像として表示する手段、
   としての機能を実行する請求項８記載の高速超解像度画像立体視化処理プログラム。
10. コンピュータに、
    前記地上開度の値の大きさほどに明るい色を割りあてた地上開度画像（Ｄｐ）、前記地下開度の値の大きさほどに暗い色を割りあてた地下開度画像（Ｄｑ）、前記傾斜度の値が大きいほどに赤が強調された色を割り付けた傾斜強調画像（Ｄｒ）を得る手段、
    前記地上開度画像（Ｄｐ）と地下開度画像（Ｄｑ）と傾斜強調画像（Ｄｒ）とを重ね合わせた第１の合成画像（Ｋｉ：超解像度赤色画像）を得る手段、
    前記地上開度画像（Ｄｐ）の画像データを読み出し、該読み出し毎にａ ^* チャンネルに割りあてたａデータを得る手段、
    前記地下開度画像（Ｄｑ）の画像データを読み出し、該読み出し毎にｂ ^* チャンネルに割りあてたｂデータを得る手段、
    前記傾斜強調画像（Ｄｒ）の画像データを読み出し、該読み出し毎にＬ ^* チャンネルに割りあてＬデータを得る手段、
    前記ａデータと、ｂデータ及び前記Ｌデータとが得られる毎に、これらのデータをＬ ^* ａ ^* ｂ ^* 空間に定義していくことで前記地上開度画像（Ｄｐ）と地下開度画像（Ｄｑ）と傾斜強調画像（Ｄｒ）のＬａｂ画像データ（Ｌｉ）を得る手段、
    前記Ｌａｂ画像（Ｌｉ）と前記第１の合成画像（Ｋｉ：超解像度赤色画像）とを合成した第２の合成画像（Ｌａｂカラー超解像度赤色画像ＫＬｉ）を生成する手段、
    としての機能を実行させる請求項８記載の高速超解像度画像立体視化処理プログラム。
11. 前記（Ａ）の手段は、
    （Ａ１）．数値標高モデル用記憶部に記憶されている数値標高モデルの所定エリアの正方形メッシュ群を第１のメモリに読み込む手段、
    （Ａ２）．前記第１のメモリの正方形メッシュ毎に、この正方形メッシュの緯度方向の辺及び経度方向の辺を、奇数（１含まず）の分割ポイント数で等分割して前記超解像度微細メッシュ群を有する前記超解像度化正方形メッシュを生成する手段、
    としての機能を実行させる請求項８記載の高速超解像度画像立体視化処理プログラム。
12. 前記（Ｃ）の手段は、
    前記所定エリアの前記滑らか処理後標高値を表示用メモリに読み出して前記超解像度画像として画面に表示し、超解像度度用滑らか処理指示の入力に伴って、再び前記超解像度度用滑らか処理を行わせる手段、
    としての機能を実行させる請求項８記載の高速超解像度画像立体視化処理プログラム。
13. 前記（Ｃ）の手段は、
    （Ｃ１）．前記超解像度化正方形メッシュを順次指定し、この指定された超解像度化正方形メッシュ毎に、超解像度微細メッシュを順次指定する手段、
    （Ｃ２）．この超解像度微細メッシュに、分割ポイント数で分割した移動平均化メッシュを所定回数かけて前記滑らか処理後標高値を生成する手段、
    （Ｃ３）．前記指定した前記超解像度微細メッシュの前記内挿補間後標高値を、前記（Ｃ２）の手段の超解像度度用滑らか処理後の前記滑らか処理後標高値に更新する手段、
    としての機能を実行させる請求項８記載の高速超解像度画像立体視化処理プログラム。
14. 前記斜度の色調表示は、赤系の色にすることを特徴とする請求項９記載の高速超解像度画像立体視化処理プログラム。

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