JP2003256807A - 土地区画データ作成方法および装置 - Google Patents

土地区画データ作成方法および装置

Info

Publication number
JP2003256807A
JP2003256807A JP2002055960A JP2002055960A JP2003256807A JP 2003256807 A JP2003256807 A JP 2003256807A JP 2002055960 A JP2002055960 A JP 2002055960A JP 2002055960 A JP2002055960 A JP 2002055960A JP 2003256807 A JP2003256807 A JP 2003256807A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
image
rectangular area
edge
rectangle
extraction processing
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP2002055960A
Other languages
English (en)
Other versions
JP4172941B2 (ja
JP2003256807A5 (ja
Inventor
Sen Kubota
仙 久保田
Takashi Onoyama
隆 小野山
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hitachi Software Engineering Co Ltd
Original Assignee
Hitachi Software Engineering Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hitachi Software Engineering Co Ltd filed Critical Hitachi Software Engineering Co Ltd
Priority to JP2002055960A priority Critical patent/JP4172941B2/ja
Priority to US10/360,624 priority patent/US7127107B2/en
Publication of JP2003256807A publication Critical patent/JP2003256807A/ja
Publication of JP2003256807A5 publication Critical patent/JP2003256807A5/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP4172941B2 publication Critical patent/JP4172941B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING OR CALCULATING; COUNTING
    • G06TIMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
    • G06T7/00Image analysis
    • G06T7/60Analysis of geometric attributes
    • G06T7/66Analysis of geometric attributes of image moments or centre of gravity
    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING OR CALCULATING; COUNTING
    • G06TIMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
    • G06T7/00Image analysis
    • G06T7/10Segmentation; Edge detection
    • G06T7/12Edge-based segmentation
    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING OR CALCULATING; COUNTING
    • G06TIMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
    • G06T2207/00Indexing scheme for image analysis or image enhancement
    • G06T2207/10Image acquisition modality
    • G06T2207/10032Satellite or aerial image; Remote sensing
    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING OR CALCULATING; COUNTING
    • G06TIMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
    • G06T2207/00Indexing scheme for image analysis or image enhancement
    • G06T2207/20Special algorithmic details
    • G06T2207/20112Image segmentation details
    • G06T2207/20168Radial search
    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING OR CALCULATING; COUNTING
    • G06TIMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
    • G06T2207/00Indexing scheme for image analysis or image enhancement
    • G06T2207/30Subject of image; Context of image processing
    • G06T2207/30181Earth observation
    • G06T2207/30188Vegetation; Agriculture

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Computer Vision & Pattern Recognition (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Geometry (AREA)
  • Image Processing (AREA)
  • Image Analysis (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 高度上空から地表を撮影した観測画像に基
き、高速かつユーザの負担を軽減し、農地等の土地区画
のデータを作成する。 【解決手段】 衛星や航空機などの高度飛翔体から地表
を撮影した観測画像のエッジを抽出するエッジ抽出処理
ステップと、抽出した画像に対して、画像上の1点から
放射状に伸ばした複数の直線とエッジとの交点を求め、
それらの交点を連結することによって画像上の矩形領域
を抽出する矩形領域抽出処理ステップと、抽出された矩
形領域の選別および修正を行う調整処理ステップとを含
むことを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、衛星や航空機等を
用いて高度上空から地表を撮影した観測画像を解析し、
地表における土地区画に関するデータを作成する方法お
よび装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】近年、衛星写真や航空写真の利用が広ま
ってきており、それらの画像を使った地図の作成や地表
の分析等に関わる技術が開発されている。この中で、農
地部を撮影した写真の分析を行うには、画像内の農地区
画を認識する方法が不可欠である。農地区画の認識は、
画像から農地を表すエッジで囲まれた多角形(以下、矩
形)を抽出することによって行う。画像内の矩形を認識
する既存技術としては、エッジの抽出と二値化を行った
画像からエッジトレースによって行う方法が、すでに特
開平11−266373号「画像処理装置」などで開示
されている。また、マーカーペン等による領域指定を行
った後、それを矩形情報として読み込む方法が、特願平
6−146651号「枠内領域矩形化装置」などで開示
されている。
【0003】
【発明が解決しようとしている課題】上記の従来技法に
よる矩形領域の認識方法のエッジトレースにおいては、
処理中のトレース方向の判定に対してユーザの判断が必
要であり、処理は必然的に対話的な処理となり、ユーザ
に時間的、労力的な負担が大きいという問題がある。ま
た、マーカーペン等による指定領域を認識する方法につ
いては、認識すべき領域を事前にユーザが全てマーキン
グしておかなくてはならないため、これもユーザの労力
的負担が大きいという問題がある。
【0004】本発明の目的は、ユーザの負担を軽減し、
高速で農地などの土地区画のデータを作成することがで
きる土地区画データ作成方法および装置を提供すること
にある。
【0005】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明に係る土地区画データ作成方法は、衛星や航
空機などの高度飛翔体から地表を撮影した観測画像のエ
ッジを抽出するエッジ抽出処理ステップと、抽出した画
像に対して、画像上の1点から放射状に伸ばした複数の
直線とエッジとの交点を求め、それらの交点を連結する
ことによって画像上の矩形領域を抽出する矩形領域抽出
処理ステップと、抽出された矩形領域の選別および修正
を行う調整処理ステップとを含むことを特徴とする。ま
た、前記エッジ抽出処理ステップにおけるエッジ抽出処
理を、キャ二ィ法を用いて実施することを特徴とする。
また、前記エッジ抽出処理ステップにおけるエッジ抽出
処理を、ソーベルフィルタを用いたフィルタリング処理
法を用いて実施することを特徴とする。また、前記エッ
ジ抽出処理ステップにおけるエッジ抽出処理が、抽出し
たエッジを吟味し、直線成分の小さな短いエッジを除去
する小エッジ処理を含むことを特徴とする。また、前記
エッジ抽出処理ステップにおけるエッジ抽出処理が、抽
出および吟味したエッジを強調する処理を含むことを特
徴とする。また、前記調整処理ステップが、抽出した矩
形領域の面積をチェックし、予め定めた面積より小さな
微小矩形矩形領域のデータを削除する処理を含むことを
特徴とする。また、前記調整処理ステップが、抽出した
矩形領域の各頂点における角度をチェックし、予め定め
た内角より小さな鋭角が含まれる矩形領域については当
該鋭角の頂点を削除して矩形領域の形状を整形する処理
を含むことを特徴とする。また、前記調整処理ステップ
が、抽出した矩形領域の形状を予め設定された土地矩形
パターンと照合し、土地形状として不自然な矩形領域の
データを削除する処理を含むことを特徴とする。また、
前記調整処理ステップが、土地区画であるかどうかの判
断が難しい矩形領域を表示し、ユーザからの指定に応じ
て、矩形領域の削除や修正を行う処理を含むことを特徴
とする。また、矩形領域抽出処理ステップが、画像上の
任意の1点から放射状に伸ばした複数の直線とエッジと
の交点を求め、それらの交点を連結することによって画
像上の矩形領域を抽出する1次抽出処理と、抽出した矩
形領域内の中心位置を求め、その中心位置から放射状に
伸ばした複数の直線とエッジとの交点を求め、それらの
交点を連結することによって画像上の矩形領域を抽出す
る2次抽出処理とを含むことを特徴とする。
【0006】本発明に係る土地区画データ作成装置は、
衛星や航空機などの高度飛翔体から地表を撮影した観測
画像のエッジを抽出するエッジ抽出処理手段と、抽出し
た画像に対して、画像上の1点から放射状に伸ばした複
数の直線とエッジとの交点を求め、それらの交点を連結
することによって画像上の矩形領域を抽出する矩形領域
抽出処理手段と、抽出された矩形領域の選別および修正
を行う調整処理手段とを含むことを特徴とする。
【0007】
【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施形態につい
て図面を参照して説明する。本実施形態では、衛星や航
空機などの高度飛翔体から地表を撮影した観測画像情報
を入力とし、自動処理によって農地等の土地区画の認
識、不自然な部分の警告表示を行い、ユーザの入力に従
って微調整処理を行った後、最終的な土地区画の矩形情
報を出力する。図1は、本発明を適用した土地区画デー
タ作成装置の実施の形態を示すブロック構成図である。
本実施形態の装置は、入力装置101、ディスプレイ等
の表示装置102、プリンタなどの出力装置103、処
理装置105、および記憶装置110を備える。処理装
置105は、エッジ抽出処理部107、矩形情報抽出処
理部108および調整処理部109を含む一連のプログ
ラム106を実行する。また、記憶装置110には、元
画像データ111、エッジ画像データ112、矩形デー
タ113、114が格納される。矩形データの詳細は図
2で示す。
【0008】本実施形態の装置は、衛星や航空機などの
高度飛翔体から地表を撮影した観測画像データを入力と
し、そのデータに対して一連のプログラム106を実行
する。元画像データ111及び各処理を行って得られた
データ112、113、114は記憶装置110に格納
され、そのまま出力したり、その他の解析システムで利
用することが出来る。
【0009】図2は、この装置によって最終的に作成さ
れる矩形データ113、114の一例を示すデータ構造
図である。矩形データは、図2(a)の矩形管理情報、
図2(b)の矩形情報、図2(c)の矩形画像情報の3
つの情報から成り立っている。矩形管理情報は、矩形情
報をまとめた統計情報や各矩形情報で構成される。具体
的には、当矩形管理情報を一意に識別するためのID
(201)、処理を行う以前の画像を一意に識別する元
画像ID(202)、対応する矩形画像情報を一意に識
別するための矩形画像ID(203)、当矩形管理情報
が登録している矩形数(204)、全登録矩形の平均面
積(205)、登録している各矩形情報(206)、
(207)などで構成される。
【0010】矩形情報は、各矩形の詳細情報で構成され
る。具体的には、当矩形情報を一意に識別するためのI
D(211)、当矩形の面積(212)、矩形の中心座
標(213)、元画像の矩形内の平均輝度等の特徴量
(214)、矩形を形成する頂点の数(215)、各頂
点の座標(216)、(217)などで構成される。
【0011】矩形画像情報は、通常の画像情報と同様の
形式で示されるデータで、簡易な表示用と、座標から矩
形データへの逆引き等に使うことが出来る。具体的に
は、図2(c)に示すように、モノクロ画像の形式で、
各画素のデータに、矩形外画素(00)、境界線画素
(FF)、矩形内画素が識別できる値を格納する。特
に、1つの画素が1つの矩形情報にのみ属する場合は、
矩形内画素値に矩形情報のIDn(図2(b)の211
に相当)を使うことによって矩形情報との対応を取る。
【0012】図3は、処理装置105が実行するプログ
ラム106の概要を示すフローチャートである。まず、
観測画像データを読み込み(ステップ301)、記憶装
置110に元画像データ111として格納する。次に、
元画像データ111からエッジ抽出処理を行い(ステッ
プ302)、そこで得られたエッジ画像データ(11
2)を記憶装置110に格納する。なお、エッジ抽出処
理の詳細は図4で後述する。
【0013】次に、自動的な矩形抽出処理を行い(ステ
ップ303)、得られた矩形データ113を記憶装置1
10に格納する。この矩形抽出処理の詳細は図6で後述
する。次に調整処理が終了かどうかの判定を行う(ステ
ップ304)。この判定は自動的な判定や回数での限界
規定、あるいはユーザからの入力で決定する等、目的に
応じた方法によって行う。終了の場合は、最終的な矩形
データ114を記憶装置110に格納し、処理全体を終
了する。そうでない場合、調整処理を行い(ステップ3
05)、ステップ304の判定に戻る。この調整処理の
詳細は図6で後述する。
【0014】図4は、図3のエッジ抽出処理(ステップ
302)の詳細を示すフローチャートである。エッジ抽
出処理は、画像内の矩形を抽出する前段階として、矩形
を形作るエッジ成分のみを取り出す処理である。エッジ
は少なすぎると矩形の周囲が途切れることが多くなり、
多すぎるとノイズ分が入って矩形の断定が困難になるた
め、エッジ抽出を行う際の閾値等には適切な判断が必要
となる。この処理は、まず元画像がモノクロであるかど
うかを調べ(ステップ401)、モノクロ画像でない場
合はモノクロ化を行う(ステップ402)。画像のモノ
クロ化は、例えば通常のRGBカラー画像の場合、各画
素のR,G,B要素にそれぞれ重みをつけて1次変換す
ることによって白黒の輝度を算出する。モノクロ化画像
の一例を図11の符号1101で示す。
【0015】次に、画像のヒストグラム均等化を行う
(ステップ403)。画像のヒストグラム均等化とは、
全体的に変化の少ない画像からもエッジが検出できるよ
う、画像全体または適当な区画ごとに画素値の分布を調
べ、その平均値が中間値になるように、1次変換を行う
フィルタ処理である。ヒストグラム均等化画像の一例を
図11の符号1102で示す。
【0016】次に、エッジ抽出技法を適用する(ステッ
プ404)。エッジ抽出技法としては、Canny法(J.Cann
y、 A Computational Approach to Edge Detection、IEEE
Transactions on Pattern Analysis and Machine Inte
lligence.、Vol.PAMI-8、No6、1986年11月 )や、ソーベルフ
ィルタ(尾上守、画像処理ハンドブック、1987年昭
晃堂出版)を用いたフィルタ処理などが挙げられる。こ
のエッジ抽出技法適用画像の一例でCanny法を用いて抽
出したエッジ画像の一例を図11に符号1103で示
す。
【0017】次に、画像の2値化を行う(ステップ40
5)。画像の2値化は、各画素の輝度値と閾値の大小関
係を調べ、閾値より大きい画素は最大値に、小さい画素
は最小値に置き換えるフィルタ処理である。これによ
り、各画素はエッジを表す画素と、そうでない画素に2
分される。閾値は予め決定されているか、画像またはそ
の一部分の統計情報から決定する。2値化画像の一例を
図11に符号1104で示す。次に、小エッジの除去処
理を行う(ステップ406)。この小エッジの除去処理
の詳細は図5で後述する。小エッジ除去処理後画像の一
例を図11の符号1105で示す。
【0018】次に、エッジの膨張処理を行う(ステップ
407)。エッジの膨張処理は、モルフォロジー(間瀬
茂他、モルフォロジーと画像解析[I]、電子情報通信
学会誌Vol.74、No2、pp164-174、1991年2月)等の技法を用
いて行う。膨張処理後画像の一例を図11の符号110
6で示す。この一連の処理で出来た画像をエッジ画像デ
ータ112として記憶装置110に格納し、終了する。
【0019】図5は、図4における小エッジの除去処理
(ステップ404)の詳細を示すフローチャートであ
る。小エッジの除去処理は、エッジ画像内のノイズ除去
のために行われる。ただし、矩形を形作る線分の一部を
誤って消さないよう、小エッジであっても直線成分の強
いものは消さずに残しておく。この処理は、まず2値化
を行った画像のエッジを表す画素全てに対して、その画
素に連結する画素の数を調べる(ステップ501)。そ
の後、連結する画素の数が一定量以下の画素で作られる
線分をリストLに登録する(ステップ502)。この処
理の閾値を変化させることで、除去するエッジの量を調
節することが出来る。
【0020】次に、リストLの中に登録されている線分
が残っているかどうかを調べ(ステップ503)、残っ
てない場合は終了する。残っている場合は、その中から
1線分を選択し(ステップ504)、その線分の直線性
を評価し、その評価をsに代入する(ステップ50
5)。直線性の評価は、テンプレートマッチング(岸野
文郎他著、画像と空間の情報処理、2000年岩波書店
出版)等の技法を用いて行う。次に、sが閾値以下かど
うかのチェックを行い(ステップ506)、閾値以下の
場合は、その線分を画像から削除する(ステップ50
7)。次に、選択した線分をリストLから削除し(ステ
ップ508)、ステップ503のチェックに戻る。
【0021】図6は、図3の矩形抽出処理(ステップ3
03)の詳細を示すフローチャートである。矩形抽出処
理は、エッジ抽出された画像から、自動的に出来る部分
の矩形抽出を行う処理である。本実施形態では、矩形抽
出の正確さを高めるために、処理を2段階(1次抽出と
2次抽出)で行っている。この処理は、まず、処理する
画像内に任意のシード点を複数決定し、そのリストを作
成する(ステップ601)。シード点とは、矩形抽出を
行う際の処理の出発点となる座標の事を指す。ここでの
シード点の決め方は、格子状に点在させたり、ランダム
に配置させたりする方法で行う。次に、ステップ601
で作成したシード点のリストを使って処理A、すなわち
図6の破線内で囲むステップ605〜609の処理を行
い、1次矩形データを作成する(ステップ602)。
【0022】次に、ステップ602で作成した矩形デー
タを利用し、各矩形の重心を取る等の方法で、各矩形領
域の中心位置(または中心近傍)に位置する新しいシー
ド点リストを作成する(ステップ603)。そして、ス
テップ603で作成したシード点のリストを使って再び
処理A、すなわちステップ605〜609の処理を行
い、2次矩形データを作成する。
【0023】処理Aでは、シード点リストに従い、1シ
ード点に対して1矩形を抽出する。以下にその詳しい処
理を説明する。この処理では、まず、リスト内の全ての
シード点に対してステップ606〜609のチェックを
行ったかどうかを調べ(ステップ605)、全てのチェ
ックが終わっていた場合は終了する。そうでない場合、
リストの中からチェックを行っていないシード点を1点
選択し(ステップ606)、選択したシード点がそれま
でに抽出した矩形の内部に含まれているかどうかのチェ
ックを行う(ステップ607)。どこかの矩形内部に含
まれている場合、そのシード点のチェックを終了し、ス
テップ606の処理に戻る。どの矩形にも含まれていな
い場合、本発明の特徴である直線交点法による矩形の抽
出を行う(ステップ608)。直線交点法の詳細は、図
7に示す。
【0024】次に、得られた矩形を示す矩形データを登
録し(ステップ609)、ステップ605のチェックに
戻る。この処理は、ステップ601及び602の処理の
みを行って得られた矩形データをそのまま使うことで簡
略化することも可能であるが、その場合、シード点リス
ト作成のランダム性のため、特にシード点が矩形の端に
ある場合、正確な矩形データが得られない場合がある。
その正確でない矩形の画像例を図13に示す。図13の
例では、ランダムに配置されたシード点1301を基に
ステップ602の矩形領域の抽出処理を行うと、得られ
る1次矩形データで示される矩形領域は符号1302の
ようなものになる。
【0025】そこで、ステップ603〜604の処理を
行い、1次矩形データの重心(または中心や中心近傍)
を新たなシード点1303に選定し、このシード点13
03から放射状に直線1304を伸ばし、エッジとの交
点を求め、それらの交点を連結することによって2次矩
形データを取り直すことにより、符号1305のように
より正確な矩形領域のデータを抽出することが出来る。
【0026】図7は、図6における直線交点法による処
理(ステップ608)の詳細を示す説明図である。この
処理は、与えられたエッジ画像と、シード点を呼ぶ1点
の座標から、シード点を含む矩形を抽出する。まず、エ
ッジ画像701とシード点702が与えられているとす
る。この時、シード点から、等角度間隔に全方位に直線
703を伸ばし、それぞれの直線とエッジ画像における
エッジ画素との交点704−1〜704−8を求める。
そして、そこで得られた交点704−1〜704−8を
結ぶことにより、画像内の矩形領域705を抽出する。
【0027】矩形データはその矩形領域705を形作る
頂点リストから成り立っており、その頂点の数は放射状
に伸ばす直線の数による。この直線数を増やすことによ
り、より精密な矩形の抽出を行うことが出来るが、エッ
ジ画像にノイズ成分がある場合、ノイズ成分との交点を
検出してしまう恐れもあるため、画像の種類や目的によ
って、適度な数を設定しておく必要がある。
【0028】図8は、図3の調整処理(ステップ30
5)の詳細を示すフローチャートである。調整処理は、
それまでの処理で得られた矩形データをチェックし、不
自然な矩形データを検出または除去するために行われ
る。矩形データのチェックは、主に大きさのチェックと
形状のチェックによって行われる。この処理は、まず、
この処理の前に行われた矩形抽出処理(ステップ30
3)で作られた矩形データRMを読み込む(ステップ8
01)。
【0029】次に、読み込んだ矩形データRMに登録さ
れている全ての矩形情報を調べたかどうかをチェックし
(ステップ802)、全てチェックし終わっている場
合、ステップ811の処理へ進む。まだチェックしてい
ない矩形情報がある場合、まだチェックしていない矩形
情報を1つ選び(ステップ803)、その矩形の面積を
算出して変数sに代入する(ステップ804)。そし
て、矩形の面積sが予め設定しておいた閾値以下かどう
かをチェックし(ステップ805)、閾値以下であった
場合は選択した当該矩形情報を削除する(ステップ80
6)。ここでの面積チェックの閾値は、目的や画像の解
像度によって決定される。
【0030】次に、鋭端矩形の修正を行う(ステップ8
07)。鋭端矩形の修正とは、矩形の形状のチェックの
1つであり、矩形のなかに極端な鋭角で構成される部分
を修正する処理である。詳細な処理は図9に示す。次
に、矩形の形状の評価を行い、その評価値を変数Eに代
入する(ステップ808)。矩形の形状評価は、ノイズ
等による矩形抽出のぶれを少なくするために行う処理
で、凹型矩形であったり、極端に細長い形など、土地矩
形として不自然な形であるかどうかを、パターン認識
(河田 聡他、 科学計測のための画像データ処理、1
994年CQ出版社出版)等の手法を用いて評価する。
【0031】次に、この評価値Eが閾値以上であるかど
うかをチェックし(ステップ809)、閾値以上である
場合、その矩形を警告矩形リストALに登録し(ステッ
プ810)、ステップ802の処理へ戻る。なお、ステ
ップ809の閾値は、どの程度厳密に形状をチェックす
るかに関し、画像や目的によって変化する。
【0032】次に、ステップ802のチェックで全ての
矩形情報に対するチェックが終わっている場合、警告矩
形リストALに矩形が登録されているかどうかを調べ
(ステップ811)、登録されている場合、その矩形を
表示装置102の画面に表示する(ステップ812)。
次にユーザによる修正処理を受付け(ステップ81
3)、処理を終了する。ユーザによる修正処理の詳細は
図10に示す。
【0033】図9は、図8の鋭端矩形の修正処理(ステ
ップ807)の詳細を示すフローチャートである。鋭端
矩形の修正処理は、エッジ画像に含まれるノイズやエッ
ジの不完全さに拠る検出矩形の不自然さを修正するため
の処理である。例えば、直線交点法による交点がノイズ
のために1点だけ極端に離れたところにあった場合等に
有効である。この処理で修正される矩形データの画像例
を図12に示している。この処理は、まず修正を行う矩
形情報rを読み込み(ステップ901)、修正を行った
かどうかを示すフラグ変数flagに「0」を代入する(ス
テップ902)。
【0034】次に矩形情報rに登録された頂点を全てチ
ェックしたかどうかを調べ(ステップ903)、全て調
べた場合はステップ909の処理へ進む。調べてない頂
点がある場合、調べてない頂点から1つを選び(ステッ
プ904)、選択した頂点に繋がる2辺の成す角度を調
べる(ステップ905)。次に、その角度が予め設定し
た閾値以下であるかどうかを調べる(ステップ90
6)。このときの閾値は、どの程度鋭角でも矩形として
自然とみなすかどうかに関わり、目的や画像によって決
まる。角度が閾値以下であった場合、その頂点を削除し
て矩形データを作り直し(ステップ907)、flagに
「1」を代入する(ステップ908)。そして、どちら
の場合もステップ903の処理に戻る。
【0035】ステップ903で全ての頂点をチェックし
ていた場合、変数flagが「1」であるかどうかチェック
し(ステップ909)、「1」であった場合はflagに
「0」を代入し(ステップ910)、ステップ903の
処理に戻る。「1」ではなかった場合には、この処理を
終了する。図12に示す例では、1201のような元の
エッジ画像に対して直線交点法による矩形抽出を行った
場合に、1202のように一部に極端な鋭端部分120
3が存在する矩形を認識している。この場合、土地区画
としては不自然な形状のため、鋭端矩形の修正処理にお
いて、鋭端部分が閾値以下と判定され、ステップ907
の処理で該当する頂点を削除し、1204のように矩形
を修正する。
【0036】図10は、図8のユーザによる修正処理
(ステップ813)の詳細を示すブロック図である。ユ
ーザによる修正処理は図8における警告表示(ステップ
812)によって不自然な矩形を表示した後、ユーザの
入力にしたがって行われる。ユーザは矩形情報および不
自然な形状であるとして警告された矩形の確認し、メニ
ューからコマンドを入力する。
【0037】コマンドは、図10に示すように、矩形分
割1001、矩形合併1002、新矩形抽出1003、
シード点取り直し1004、矩形除去1005、終了1
006から選ぶことが出来る。矩形分割1001を選ん
だ場合、ユーザはさらに分割する矩形と分割線の始点お
よび終点を入力する。これによって、装置は入力情報に
したがって矩形データを変更する。矩形合併1002を
選んだ場合、ユーザはさらに合併する2つの隣接した矩
形を選択する。装置はその入力情報にしたがって矩形デ
ータを変更する。新矩形抽出1003を選んだ場合、ユ
ーザはさらに新しいシード点を入力し、その点を使い直
線交点法(図7参照)により新しい矩形を抽出し、矩形
データに登録する。シード点取り直し1004を選んだ
場合、ユーザはさらに1点を入力する。d装置はその点
を含む矩形を、改めて直線交点法を用いて抽出した矩形
に置き換える。矩形除去1005を選んだ場合、ユーザ
はさらに1矩形を選択する。装置はその矩形情報をデー
タから削除する。最後に終了1006選択し、この処理
を終了する。
【0038】図11は、エッジ抽出処理における各処理
後の画像のサンプル例である。各画像は、エッジ抽出処
理間に得られる画像である。対応は図4の説明に上述し
た通りである。図12は、鋭端矩形処理における対象画
像のサンプル例である。各画像は、鋭端矩形処理を視覚
的に説明している。対応は図9で説明した通りである。
図13は、矩形抽出処理における矩形データの変化のサ
ンプル例である。各画像は、矩形抽出処理の流れを視覚
的に説明している。対応は図6で説明した通りである。
【0039】以上のように本実施形態においては、地表
を撮影した画像上の任意の1点から放射状に伸ばした直
線とエッジの交点を求め、それを連結することによって
画像上の矩形領域を抽出する処理(直線交点法)を自動
的に行い、農地等の土地区画の矩形抽出を行う。この方
法によれば、画像上の1点の座標を指定すると、その点
から所定角度間隔に全方位に直線を伸ばし、それぞれの
直線とエッジ画像におけるエッジ画素との交点を求めて
画像内の矩形を抽出することが出来る。シード点の取り
方を自動的なものに決定していれば、画像内の全ての矩
形の認識を自動的に行うことが出来る。また、処理もエ
ッジトレースに比べて単純なため、短い時間で処理を行
うことが出来る。さらに、直線交点法によって認識した
矩形に対し、大きさや形の面で農地区画としてふさわし
くないと思われるものをチェックし、ユーザに知らせた
後、ユーザの判断を取り入れる調整処理ステップを導入
することで、ユーザの負担を最小限にし、認識率を向上
させることが可能になる。
【0040】
【発明の効果】以上のように本発明によれば、農地等の
土地区画のデータを高速にかつ、ユーザの負担を最小限
にして行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明を適用した土地区画データ作成装置の一
実施形態を示すブロック構成図である。
【図2】矩形データの構成例を示すデータ構造図であ
る。
【図3】全体的な処理を示すフローチャートである。
【図4】エッジ抽出処理の詳細を示すフローチャートで
ある。
【図5】小エッジ除去処理の詳細を示すフローチャート
である。
【図6】矩形抽出処理の詳細を示すフローチャートであ
る。
【図7】直線交点法による矩形抽出処理の説明図であ
る。
【図8】調整処理の詳細を示すフローチャートである。
【図9】鋭端矩形の修正処理の詳細を示すフローチャー
トである。
【図10】ユーザによる修正処理の詳細を示すブロック
図である。
【図11】実施形態におけるエッジ抽出処理過程で得ら
れる画像の変化を示す画像一覧図である。
【図12】実施形態における鋭端矩形の修正処理過程で
の画像の変化を示す画像一覧図である。
【図13】実施形態における矩形抽出処理過程での画像
の変化を示す画像一覧図である。
【符号の説明】
101…入力装置、102…表示装置、103…出力装
置、105…処理装置、106…プログラム、107…
エッジ抽出処理部、108…矩形情報抽出処理部、10
9…調整処理部。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 小野山 隆 神奈川県横浜市中区尾上町6丁目81番地 日立ソフトウエアエンジニアリング株式会 社内 Fターム(参考) 5B057 AA14 CE06 CH01 CH11 DA08 DA16 DC04 DC16 5L096 BA18 CA02 FA05 FA06 FA59 GA12 GA55 JA11

Claims (11)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 衛星や航空機などの高度飛翔体から地表
    を撮影した観測画像を解析し、土地区画データを作成す
    る方法であって、 前記観測画像のエッジを抽出するエッジ抽出処理ステッ
    プと、抽出した画像に対して、画像上の1点から放射状
    に伸ばした複数の直線とエッジとの交点を求め、それら
    の交点を連結することによって画像上の矩形領域を抽出
    する矩形領域抽出処理ステップと、抽出された矩形領域
    の選別および修正を行う調整処理ステップとを含むこと
    を特徴とする土地区画データ作成方法。
  2. 【請求項2】 前記エッジ抽出処理ステップにおけるエ
    ッジ抽出処理を、キャ二ィ法を用いて実施することを特
    徴とする請求項1に記載の土地区画データ作成方法。
  3. 【請求項3】 前記エッジ抽出処理ステップにおけるエ
    ッジ抽出処理を、ソーベルフィルタを用いたフィルタリ
    ング処理法を用いて実施することを特徴とする請求項1
    に記載の土地区画データ作成方法。
  4. 【請求項4】 前記エッジ抽出処理ステップにおけるエ
    ッジ抽出処理が、抽出したエッジを吟味し、直線成分の
    小さな短いエッジを除去する小エッジ処理を含むことを
    特徴とする請求項1〜3のいずれか一項に記載の土地区
    画データ作成方法。
  5. 【請求項5】 前記エッジ抽出処理ステップにおけるエ
    ッジ抽出処理が、抽出および吟味したエッジを強調する
    処理を含むことを特徴とする請求項4に記載の土地区画
    データ作成方法。
  6. 【請求項6】 前記調整処理ステップが、抽出した矩形
    領域の面積をチェックし、予め定めた面積より小さな微
    小矩形矩形領域のデータを削除する処理を含むことを特
    徴とする請求項1〜5のいずれか一項に記載の土地区画
    データ作成方法。
  7. 【請求項7】 前記調整処理ステップが、抽出した矩形
    領域の各頂点における角度をチェックし、予め定めた内
    角より小さな鋭角が含まれる矩形領域については当該鋭
    角の頂点を削除して矩形領域の形状を整形する処理を含
    むことを特徴とする請求項1〜6のいずれか一項に記載
    の土地区画データ作成方法。
  8. 【請求項8】 前記調整処理ステップが、抽出した矩形
    領域の形状を予め設定された土地矩形パターンと照合
    し、土地形状として不自然な矩形領域のデータを削除す
    る処理を含むことを特徴とする請求項1〜7のいずれか
    一項に記載の土地区画データ作成方法。
  9. 【請求項9】 前記調整処理ステップが、土地区画であ
    るかどうかの判断が難しい矩形領域を表示し、ユーザか
    らの指定に応じて、矩形領域の削除や修正を行う処理を
    含むことを特徴とする請求項1〜8のいずれか一項に記
    載の土地区画データ作成方法。
  10. 【請求項10】 矩形領域抽出処理ステップが、画像上
    の任意の1点から放射状に伸ばした複数の直線とエッジ
    との交点を求め、それらの交点を連結することによって
    画像上の矩形領域を抽出する1次抽出処理と、抽出した
    矩形領域内の中心位置を求め、その中心位置から放射状
    に伸ばした複数の直線とエッジとの交点を求め、それら
    の交点を連結することによって画像上の矩形領域を抽出
    する2次抽出処理とを含むことを特徴とする請求項1〜
    9のいずれか一項に記載の土地区画データ作成方法。
  11. 【請求項11】 衛星や航空機などの高度飛翔体から地
    表を撮影した観測画像を解析し、土地区画データを作成
    する装置であって、 前記観測画像のエッジを抽出するエッジ抽出処理手段
    と、抽出した画像に対して、画像上の1点から放射状に
    伸ばした複数の直線とエッジとの交点を求め、それらの
    交点を連結することによって画像上の矩形領域を抽出す
    る矩形領域抽出処理手段と、抽出された矩形領域の選別
    および修正を行う調整処理手段とを含むことを特徴とす
    る土地区画データ作成装置。
JP2002055960A 2002-03-01 2002-03-01 土地区画データ作成方法および装置 Expired - Fee Related JP4172941B2 (ja)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2002055960A JP4172941B2 (ja) 2002-03-01 2002-03-01 土地区画データ作成方法および装置
US10/360,624 US7127107B2 (en) 2002-03-01 2003-02-10 Land partition data generating method and apparatus

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2002055960A JP4172941B2 (ja) 2002-03-01 2002-03-01 土地区画データ作成方法および装置

Publications (3)

Publication Number Publication Date
JP2003256807A true JP2003256807A (ja) 2003-09-12
JP2003256807A5 JP2003256807A5 (ja) 2005-04-28
JP4172941B2 JP4172941B2 (ja) 2008-10-29

Family

ID=27800067

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2002055960A Expired - Fee Related JP4172941B2 (ja) 2002-03-01 2002-03-01 土地区画データ作成方法および装置

Country Status (2)

Country Link
US (1) US7127107B2 (ja)
JP (1) JP4172941B2 (ja)

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004078659A (ja) * 2002-08-20 2004-03-11 Toshiba Corp パターン輪郭の抽出方法、画像処理方法、パターンエッジの探索方法、プローブの走査方法、半導体装置の製造方法、パターン検査装置およびプログラム
JP2007149046A (ja) * 2005-11-01 2007-06-14 Hitachi Software Eng Co Ltd 地理画像処理システム
JP2008003935A (ja) * 2006-06-23 2008-01-10 Ntt Facilities Inc データ編集方法及び装置、データ編集プログラム及び該プログラムを記録した記録媒体
JP2008097315A (ja) * 2006-10-12 2008-04-24 Matsushita Electric Works Ltd 図形特定システム,これを用いる図形照合システム,及びこれを用いる積算システム
JP2008225942A (ja) * 2007-03-14 2008-09-25 Hitachi Software Eng Co Ltd 農地区画データ作成システム
JP2012043472A (ja) * 2005-11-01 2012-03-01 Hitachi Solutions Ltd 地理画像処理システム
JP2012198200A (ja) * 2011-02-17 2012-10-18 Honeywell Internatl Inc ディスプレイ上で危険な飛行ゾーン領域を識別するための方法およびシステム
JP2013196225A (ja) * 2012-03-16 2013-09-30 Fujitsu Ltd プログラム、情報処理方法及び情報処理装置

Families Citing this family (28)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB0427484D0 (en) * 2004-12-15 2005-01-19 Money Controls Ltd Acceptor device for sheet objects
US8655595B1 (en) 2006-10-17 2014-02-18 Corelogic Solutions, Llc Systems and methods for quantifying flood risk
US7917292B1 (en) 2006-10-17 2011-03-29 Jpmorgan Chase Bank, N.A. Systems and methods for flood risk assessment
KR100780242B1 (ko) * 2006-11-14 2007-11-27 삼성전기주식회사 이미지의 어두운 영역에서의 노이즈 제거 방법 및 장치
US8649567B1 (en) 2006-11-17 2014-02-11 Corelogic Solutions, Llc Displaying a flood change map with change designators
US8077927B1 (en) 2006-11-17 2011-12-13 Corelogic Real Estate Solutions, Llc Updating a database with determined change identifiers
US8542884B1 (en) 2006-11-17 2013-09-24 Corelogic Solutions, Llc Systems and methods for flood area change detection
US7890509B1 (en) 2006-12-05 2011-02-15 First American Real Estate Solutions Llc Parcel data acquisition and processing
US8385672B2 (en) * 2007-05-01 2013-02-26 Pictometry International Corp. System for detecting image abnormalities
US9262818B2 (en) 2007-05-01 2016-02-16 Pictometry International Corp. System for detecting image abnormalities
US8638327B2 (en) * 2007-11-14 2014-01-28 Microsoft Corporation Tiled projections for planar processing of round earth data
US8320615B2 (en) * 2008-02-27 2012-11-27 Honeywell International Inc. Systems and methods for recognizing a target from a moving platform
EP2476098A1 (en) * 2009-09-13 2012-07-18 Delacom Detection Systems, LLC Method and system for wildfire detection using a visible range camera
US8488958B2 (en) 2010-05-25 2013-07-16 Apple Inc. Scene adaptive auto exposure
WO2012169294A1 (ja) * 2011-06-09 2012-12-13 国立大学法人京都大学 Dtm推定方法、dtm推定プログラム、dtm推定装置及び3次元建物モデルの作成方法、並びに、領域抽出方法、領域抽出プログラム及び領域抽出装置
JP5822664B2 (ja) 2011-11-11 2015-11-24 株式会社Pfu 画像処理装置、直線検出方法及びコンピュータプログラム
JP5871571B2 (ja) * 2011-11-11 2016-03-01 株式会社Pfu 画像処理装置、矩形検出方法及びコンピュータプログラム
JP5854774B2 (ja) 2011-11-11 2016-02-09 株式会社Pfu 画像処理装置、直線検出方法及びコンピュータプログラム
AU2013273787A1 (en) * 2013-12-20 2015-07-09 Canon Kabushiki Kaisha Method of detecting regions in an edge-based representation
EP3203218B1 (en) * 2014-09-29 2022-02-23 IHI Corporation Image analysis device, image analysis method, and program
US9942440B2 (en) 2016-07-25 2018-04-10 Clearag, Inc. Image-based field boundary detection and identification
CN108319895B (zh) * 2017-12-29 2021-09-17 百度在线网络技术(北京)有限公司 用于识别电子地图中的路口的方法和装置
CA3158552C (en) 2018-07-12 2025-07-22 TerraClear Inc. SYSTEM AND METHOD FOR IDENTIFYING AND COLLECTING OBJECTS
CN109146889B (zh) * 2018-07-13 2021-11-19 洛阳中科龙网创新科技有限公司 一种基于高分辨率遥感图像的农田边界提取方法
US10331966B1 (en) * 2018-10-19 2019-06-25 Capital One Services, Llc Image processing to detect a rectangular object
US10803635B2 (en) * 2019-02-26 2020-10-13 Tusimple, Inc. Method and system for map construction
US11170230B2 (en) 2019-02-26 2021-11-09 Tusimple, Inc. Method and system for map construction
CN113091757B (zh) * 2019-12-23 2022-09-27 百度在线网络技术(北京)有限公司 地图生成方法和装置

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5377102A (en) * 1992-03-05 1994-12-27 Nishiishigaki; Kenji Apparatus for preparing map data with regional properties
EP0686932A3 (en) * 1994-03-17 1997-06-25 Texas Instruments Inc Computer vision system to search for three-dimensional rectangular objects
JP3090848B2 (ja) 1994-06-28 2000-09-25 株式会社東芝 枠内領域矩形化装置
DE69736967T2 (de) * 1996-06-19 2007-07-26 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd., Kadoma Gerät zur Gewinnung von Strassennetzzonendaten aus den Blockdaten einer Strassennetzkarte, System zum Umformen dieser Daten und Darstellung einer umgeformten Karte und geographisches Informationssystem
JPH11184375A (ja) * 1997-12-25 1999-07-09 Toyota Motor Corp デジタル地図データ処理装置及びデジタル地図データ処理方法
JP3700381B2 (ja) 1998-03-18 2005-09-28 コニカミノルタビジネステクノロジーズ株式会社 画像処理装置
JP3330090B2 (ja) * 1998-09-30 2002-09-30 松下電器産業株式会社 臓器境界抽出方法および装置
US6446060B1 (en) * 1999-01-26 2002-09-03 International Business Machines Corporation System and method for sequential processing for content-based retrieval of composite objects
JP2000293696A (ja) * 1999-04-07 2000-10-20 Matsushita Electric Ind Co Ltd 画像認識装置
WO2000070558A1 (en) * 1999-05-18 2000-11-23 Sanyo Electric Co., Ltd. Dynamic image processing method and device and medium
US6853751B1 (en) * 2000-03-31 2005-02-08 Cognex Technology And Investment Corporation Location of generally rectangular shaped objects in an image
JP2002157576A (ja) * 2000-11-22 2002-05-31 Nec Corp ステレオ画像処理装置及びステレオ画像処理方法並びにステレオ画像処理用プログラムを記録した記録媒体
JP2003016463A (ja) * 2001-07-05 2003-01-17 Toshiba Corp 図形の輪郭の抽出方法、パターン検査方法、パターン検査装置、プログラムおよびこれを格納したコンピュータ読み取り可能な記録媒体

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004078659A (ja) * 2002-08-20 2004-03-11 Toshiba Corp パターン輪郭の抽出方法、画像処理方法、パターンエッジの探索方法、プローブの走査方法、半導体装置の製造方法、パターン検査装置およびプログラム
JP2007149046A (ja) * 2005-11-01 2007-06-14 Hitachi Software Eng Co Ltd 地理画像処理システム
JP2012043472A (ja) * 2005-11-01 2012-03-01 Hitachi Solutions Ltd 地理画像処理システム
JP2008003935A (ja) * 2006-06-23 2008-01-10 Ntt Facilities Inc データ編集方法及び装置、データ編集プログラム及び該プログラムを記録した記録媒体
JP2008097315A (ja) * 2006-10-12 2008-04-24 Matsushita Electric Works Ltd 図形特定システム,これを用いる図形照合システム,及びこれを用いる積算システム
JP2008225942A (ja) * 2007-03-14 2008-09-25 Hitachi Software Eng Co Ltd 農地区画データ作成システム
JP2012198200A (ja) * 2011-02-17 2012-10-18 Honeywell Internatl Inc ディスプレイ上で危険な飛行ゾーン領域を識別するための方法およびシステム
JP2013196225A (ja) * 2012-03-16 2013-09-30 Fujitsu Ltd プログラム、情報処理方法及び情報処理装置

Also Published As

Publication number Publication date
US7127107B2 (en) 2006-10-24
JP4172941B2 (ja) 2008-10-29
US20030165258A1 (en) 2003-09-04

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP2003256807A (ja) 土地区画データ作成方法および装置
US12394036B2 (en) Information processing device, information processing method, and storage medium
CN110678901B (zh) 信息处理设备、信息处理方法和计算机可读存储介质
US6404936B1 (en) Subject image extraction method and apparatus
CN110490839B (zh) 一种检测高速公路中损坏区域的方法、装置及计算机设备
JP2003256807A5 (ja)
CA2658239A1 (en) Geospatial modeling system providing geospatial model data target point filtering based upon radial line segments and related methods
CN112861654A (zh) 一种基于机器视觉的名优茶采摘点位置信息获取方法
CN116883847B (zh) 一种松材线虫病蔓延监测预警方法及系统
JP4747122B2 (ja) 特定領域自動抽出システム、特定領域自動抽出方法、および、プログラム
JP2009163682A (ja) 画像識別装置及びプログラム
JP2004198530A (ja) 地図更新システム、地図更新方法及びコンピュータプログラム
JPH05181411A (ja) 地図情報照合更新方式
JP4103898B2 (ja) 地図情報更新方法及び地図更新装置
CN110852207A (zh) 基于面向对象影像分类技术的蓝色屋顶建筑物提取方法
CN115482235B (zh) 一种壁画裂隙与脱落病害的自动标注方法
JP4088386B2 (ja) 地図情報更新方法
JP2000310940A5 (ja)
JP5424694B2 (ja) 画像認識装置、及びプログラム
JP3944034B2 (ja) 区画データ作成方法、装置
JP2007033931A (ja) 衛星画像等を用いた地図作成のための道路認識システム
CN116246216A (zh) 一种建筑拆除爆破用炸药的识别方法、装置以及处理设备
CN110097062B (zh) 一种利用指针中心点的指针识别方法
JP2004094427A (ja) 帳票画像処理装置及び該装置を実現するためのプログラム
JP2004252733A (ja) 画像処理システム、画像処理用プログラム

Legal Events

Date Code Title Description
A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20040616

A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20040616

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20070726

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20071016

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20071217

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20080611

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20080722

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20080812

A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20080812

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110822

Year of fee payment: 3

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110822

Year of fee payment: 3

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140822

Year of fee payment: 6

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees