JPS6112593B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPS6112593B2 JPS6112593B2 JP55131967A JP13196780A JPS6112593B2 JP S6112593 B2 JPS6112593 B2 JP S6112593B2 JP 55131967 A JP55131967 A JP 55131967A JP 13196780 A JP13196780 A JP 13196780A JP S6112593 B2 JPS6112593 B2 JP S6112593B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- projection
- orthographic
- transformation
- projection image
- central
- 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.)
- Expired
Links
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING OR CALCULATING; COUNTING
- G06T—IMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
- G06T3/00—Geometric image transformations in the plane of the image
- G06T3/06—Topological mapping of higher dimensional structures onto lower dimensional surfaces
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Theoretical Computer Science (AREA)
- Image Processing (AREA)
- Image Generation (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、投影変換処理方式、特に例えば写真
機により撮影された中心投影像を平行光線で投影
した正射投影像に変換する変換処理方式に関する
ものである。
機により撮影された中心投影像を平行光線で投影
した正射投影像に変換する変換処理方式に関する
ものである。
従来のこの種の方式には、正射投影の空中写真
を得る方式として立体視用に作成された２枚の空
中写真を用いて人手により同写真の微小なセグメ
ントごとにその撮影対象物の高度を求め、その高
度に応じて光学機械を移動させて写真を撮影しな
おす光学的方法と、１枚の空中写真と同写真と同
じ対象地域を記述した正射投影の地形図を重ね合
わせていくつかの標定点が互いに一致するような
近似変換関数を求める方法とがある。しかし前者
は特殊な光学装置が必要でありかつ処理に熟練し
た技能とかなりの時間を要することが欠点であ
り、また後者は画面の全面にわたつて良好な近似
関数を得ることが極めて困難であつた。
を得る方式として立体視用に作成された２枚の空
中写真を用いて人手により同写真の微小なセグメ
ントごとにその撮影対象物の高度を求め、その高
度に応じて光学機械を移動させて写真を撮影しな
おす光学的方法と、１枚の空中写真と同写真と同
じ対象地域を記述した正射投影の地形図を重ね合
わせていくつかの標定点が互いに一致するような
近似変換関数を求める方法とがある。しかし前者
は特殊な光学装置が必要でありかつ処理に熟練し
た技能とかなりの時間を要することが欠点であ
り、また後者は画面の全面にわたつて良好な近似
関数を得ることが極めて困難であつた。
本発明は、これらの欠点を解決することを目的
としており、中心投影像と同じ対象物の高度を記
述した正射投影の等高線図を中心投影等高線図に
変換するときに与えられるその変換パラメータを
用いて、中心投影像を正射投影像に逆変換するこ
とを特徴とするもので、以下図面について詳細に
説明する。
としており、中心投影像と同じ対象物の高度を記
述した正射投影の等高線図を中心投影等高線図に
変換するときに与えられるその変換パラメータを
用いて、中心投影像を正射投影像に逆変換するこ
とを特徴とするもので、以下図面について詳細に
説明する。
第１図ａは本発明の一実施例構成を示す。図
中、１，２はフレームメモリ、３は投影変換装
置、４は座標変換装置、５はフレームメモリであ
る。また第１図ｂは投影変換および座標変換の様
子を模式的に示したもので、図中Ｔは正射投影等
高線図、T′は中心投影等高線図、Ｓは正射投影
像、S′は中心投影像、（ｘ、ｙ）はＴおよびＳ上
の同一の位置、（Ｘ、Ｙ）は（ｘ、ｙ）に対応す
るT′およびS′上の同一の位置である。実施例を
動作するには、まずフレームメモリ１に投影変換
を希望する中心投影像を貯える。一方同じ対象に
ついて記述した正射投影等高線図をフレームメモ
リ２に貯える。次いで、フレームメモリ２に貯え
られた該正射投影等高線図を読み出して投影変換
装置３により該等高線図を中心投影等高線図に変
換する。このことは、投影変換装置３により正射
投影等高線図の各位置座標が座標変換されて中心
投影等高線図となると言いかえてよい。すなわ
ち、第１図ｂのＴ上の点ｐ（ｘ、ｙ）がT′上の
点p′（Ｘ、Ｙ）に変換される動作を行なわれる。
そしてこのときの両等高線図Ｔ，T′の対応する
位置座標（ｘ、ｙ）、（Ｘ、Ｙ）が座標変換装置４
に入力される。最後にフレームメモリ１に貯えら
れた中心投影像の位置（Ｘ、Ｙ）にある画素を読
み出して、（ｘ、ｙ）に逆座標変換してフレーム
メモリ５に正射投影像として貯える。すなわち第
１図ｂのS′上の点（Ｘ、Ｙ）がＳ上の点（ｘ、
ｙ）に変換される。
中、１，２はフレームメモリ、３は投影変換装
置、４は座標変換装置、５はフレームメモリであ
る。また第１図ｂは投影変換および座標変換の様
子を模式的に示したもので、図中Ｔは正射投影等
高線図、T′は中心投影等高線図、Ｓは正射投影
像、S′は中心投影像、（ｘ、ｙ）はＴおよびＳ上
の同一の位置、（Ｘ、Ｙ）は（ｘ、ｙ）に対応す
るT′およびS′上の同一の位置である。実施例を
動作するには、まずフレームメモリ１に投影変換
を希望する中心投影像を貯える。一方同じ対象に
ついて記述した正射投影等高線図をフレームメモ
リ２に貯える。次いで、フレームメモリ２に貯え
られた該正射投影等高線図を読み出して投影変換
装置３により該等高線図を中心投影等高線図に変
換する。このことは、投影変換装置３により正射
投影等高線図の各位置座標が座標変換されて中心
投影等高線図となると言いかえてよい。すなわ
ち、第１図ｂのＴ上の点ｐ（ｘ、ｙ）がT′上の
点p′（Ｘ、Ｙ）に変換される動作を行なわれる。
そしてこのときの両等高線図Ｔ，T′の対応する
位置座標（ｘ、ｙ）、（Ｘ、Ｙ）が座標変換装置４
に入力される。最後にフレームメモリ１に貯えら
れた中心投影像の位置（Ｘ、Ｙ）にある画素を読
み出して、（ｘ、ｙ）に逆座標変換してフレーム
メモリ５に正射投影像として貯える。すなわち第
１図ｂのS′上の点（Ｘ、Ｙ）がＳ上の点（ｘ、
ｙ）に変換される。
第２図は投影変換の原理を示したものである。
図は、中心投影像を撮影する視線の方向と垂直の
方向から、視点や対象物の関係を見たものであ
る。具体的には飛行機から地形を撮影する様に地
表に立つて水平方向にながめたものに相当し、図
における曲線ｃ−c′は山の表面等の被写体の表面
を表わしている。
図は、中心投影像を撮影する視線の方向と垂直の
方向から、視点や対象物の関係を見たものであ
る。具体的には飛行機から地形を撮影する様に地
表に立つて水平方向にながめたものに相当し、図
における曲線ｃ−c′は山の表面等の被写体の表面
を表わしている。
面ｇ−g′は基準高度面、点Ｏは視点、点Ｒは点
Ｏから面ｇ−g′に垂らした垂直面の足である。点
Ｒは撮影画面の中心に対応する。また曲線ｃ−
c′上にある任意の点をＰ、その基準高度面ｇ−
g′からの高さをｈとし、点Ｐから基準高度面ｇ−
g′に垂らした垂直線の足をP′とする。正射投影に
おいては点Ｐの点Ｒからの変位は′＝ｄである
が、視点Ｏを中心とした中心投影においては点Ｐ
の点Ｒからの変位は＝Ｄとなる。また視点Ｏ
の基準高度面からの距離を＝Ｈとする。
Ｏから面ｇ−g′に垂らした垂直面の足である。点
Ｒは撮影画面の中心に対応する。また曲線ｃ−
c′上にある任意の点をＰ、その基準高度面ｇ−
g′からの高さをｈとし、点Ｐから基準高度面ｇ−
g′に垂らした垂直線の足をP′とする。正射投影に
おいては点Ｐの点Ｒからの変位は′＝ｄである
が、視点Ｏを中心とした中心投影においては点Ｐ
の点Ｒからの変位は＝Ｄとなる。また視点Ｏ
の基準高度面からの距離を＝Ｈとする。
すると、ΔOQRとΔPQP′は相似形であるか
ら、ＯＨ／ＱＲ＝ＰＰ′／ＱＰ′となり、したがつてＨ
／Ｄ＝ｈ／Ｄ−ｄとな る。これを変形すると、Ｄ／ｄ＝Ｈ／Ｈ−ｈとなる。即
ち 正射投影図における任意の点は、中心投影図に変
換した場合に、画面中心からの距離がその点の高
度ｈに応じてＨ／（Ｈ−ｈ）倍される。
ら、ＯＨ／ＱＲ＝ＰＰ′／ＱＰ′となり、したがつてＨ
／Ｄ＝ｈ／Ｄ−ｄとな る。これを変形すると、Ｄ／ｄ＝Ｈ／Ｈ−ｈとなる。即
ち 正射投影図における任意の点は、中心投影図に変
換した場合に、画面中心からの距離がその点の高
度ｈに応じてＨ／（Ｈ−ｈ）倍される。
第３図は第１図図示の投影変換装置の実施例構
成を示す。図中６，７，８，９は夫々レジスタ、
１０は減算器、１１は除算器、１２，１３は乗算
器、１４，１５は夫々レジスタである。
成を示す。図中６，７，８，９は夫々レジスタ、
１０は減算器、１１は除算器、１２，１３は乗算
器、１４，１５は夫々レジスタである。
この動作を第１図ｂを引用しながら説明する
と、正射投影等高線図Ｔにおいて中心投影等高線
図T′に投影変換するときの中心視点を原点に定
める。なおこの中心視点は撮影条件として別途与
えられる値である。そして正射投影等高線図Ｔの
任意の座標ｘ、ｙをレジスタ６，７に、またその
座標における高度ｈをレジスタ８に格納する。こ
のとき一般に等高線図においては等高線上の高度
は与えられているが等高線と等高線の間について
は高度は不明なので、このような場合は補間法に
よつて高度を求める。レジスタ９には中心投影の
視点の基準高度面との距離Ｈを格納する。減算器
１０によりレジスタ９の内容Ｈとレジスタ８の内
容ｈとの差がとられ（Ｈ−ｈ）が出力される。減
算器１０の出力はレジスタ９の内容Ｈを除する除
数として除算器１１に入力され、除算器１１の出
力にＨ／（Ｈ−ｈ）が得られる。除算器１１の出
力はレジスタ６，７の内容ｘ、ｙに乗ずる乗数と
して乗算器１２，１３に入力され、乗算器１２，
１３はそれぞれHx／（Ｈ−ｈ）およびHy／（Ｈ
−ｈ）を出力し、該２出力がレジスタ１４，１５
に投影変換された第１図ｂのT′上の座標Ｘ、Ｙ
として格納される。
と、正射投影等高線図Ｔにおいて中心投影等高線
図T′に投影変換するときの中心視点を原点に定
める。なおこの中心視点は撮影条件として別途与
えられる値である。そして正射投影等高線図Ｔの
任意の座標ｘ、ｙをレジスタ６，７に、またその
座標における高度ｈをレジスタ８に格納する。こ
のとき一般に等高線図においては等高線上の高度
は与えられているが等高線と等高線の間について
は高度は不明なので、このような場合は補間法に
よつて高度を求める。レジスタ９には中心投影の
視点の基準高度面との距離Ｈを格納する。減算器
１０によりレジスタ９の内容Ｈとレジスタ８の内
容ｈとの差がとられ（Ｈ−ｈ）が出力される。減
算器１０の出力はレジスタ９の内容Ｈを除する除
数として除算器１１に入力され、除算器１１の出
力にＨ／（Ｈ−ｈ）が得られる。除算器１１の出
力はレジスタ６，７の内容ｘ、ｙに乗ずる乗数と
して乗算器１２，１３に入力され、乗算器１２，
１３はそれぞれHx／（Ｈ−ｈ）およびHy／（Ｈ
−ｈ）を出力し、該２出力がレジスタ１４，１５
に投影変換された第１図ｂのT′上の座標Ｘ、Ｙ
として格納される。
第４図は第１図図示の座標変換装置の実施例構
成を示す。図中１６は読出し回路、１７は書込み
回路である。この動作を第１図ｂを引用しながら
説明すると、まずレジスタ６，７および１４，１
５にはそれぞれ第３図の投影変換装置により得ら
れる一対の対応する第１図ｂのＴ上の正射投影座
標ｘ、ｙおよび第１図ｂのT′上の中心投影座標
Ｘ、Ｙが順次格納される。またフレームメモリ１
には正射投影変換を施したい中心投影像が格納さ
れている。読出し回路１６はレジスタ１４，１５
に格納されている座標Ｘ、Ｙをフレームメモリ１
上の位置座標とする画素、すなわち第１図ｂの
S′上の画素（Ｘ、Ｙ）の画素情報（濃淡情報また
はカラー情報）を読出す。この際、レジスタ１
４，１５に格納されている値ＸまたはＹが整数値
とならずまたフレームメモリ１のアドレスが整数
値で与えられている場合は座標（Ｘ、Ｙ）に最も
近い画素の画素情報を読出すか或いは近傍数画素
の画素情報の補間値を読出す。読出し回路１６に
より読出された中心投影像の座標（Ｘ、Ｙ）の画
素情報は書込み回路１７により、中心投影座標
（Ｘ、Ｙ）に対応する正射投影座標（ｘ、ｙ）に
ある画素、すなわち第１図ｂのＳ上の画素（ｘ、
ｙ）としてフレームメモリ５に書込まれる。
成を示す。図中１６は読出し回路、１７は書込み
回路である。この動作を第１図ｂを引用しながら
説明すると、まずレジスタ６，７および１４，１
５にはそれぞれ第３図の投影変換装置により得ら
れる一対の対応する第１図ｂのＴ上の正射投影座
標ｘ、ｙおよび第１図ｂのT′上の中心投影座標
Ｘ、Ｙが順次格納される。またフレームメモリ１
には正射投影変換を施したい中心投影像が格納さ
れている。読出し回路１６はレジスタ１４，１５
に格納されている座標Ｘ、Ｙをフレームメモリ１
上の位置座標とする画素、すなわち第１図ｂの
S′上の画素（Ｘ、Ｙ）の画素情報（濃淡情報また
はカラー情報）を読出す。この際、レジスタ１
４，１５に格納されている値ＸまたはＹが整数値
とならずまたフレームメモリ１のアドレスが整数
値で与えられている場合は座標（Ｘ、Ｙ）に最も
近い画素の画素情報を読出すか或いは近傍数画素
の画素情報の補間値を読出す。読出し回路１６に
より読出された中心投影像の座標（Ｘ、Ｙ）の画
素情報は書込み回路１７により、中心投影座標
（Ｘ、Ｙ）に対応する正射投影座標（ｘ、ｙ）に
ある画素、すなわち第１図ｂのＳ上の画素（ｘ、
ｙ）としてフレームメモリ５に書込まれる。
以上説明したように、本発明によれば、容易か
つ精度良く中心投影像を正射投影像に投影変換で
きるので、例えば中心投影空中写真をその撮影さ
れている地域を記述した地形図を用いて正射投影
空中写真に変換し、多数枚の空中写真を接合して
大画面の空中写真を得る作業などを能率良く行な
うことが可能となる。
つ精度良く中心投影像を正射投影像に投影変換で
きるので、例えば中心投影空中写真をその撮影さ
れている地域を記述した地形図を用いて正射投影
空中写真に変換し、多数枚の空中写真を接合して
大画面の空中写真を得る作業などを能率良く行な
うことが可能となる。
第１図ａは本発明の一実施例構成、第１図ｂは
投影変換および座標変換の様子を表わした説明
図、第２図は投影変換の原理を説明する説明図、
第３図は第１図図示の投影変換装置の実施例構
成、第４図は第１図図示の座標変換装置の実施例
構成を示す。 １……フレームメモリ、２……フレームメモ
リ、３……投影変換装置、４……座標変換装置、
５……フレームメモリ、６……レジスタ、７……
レジスタ、８……レジスタ、９……レジスタ、１
０……減算器、１１……除算器、１２……乗算
器、１３……乗算器、１４……レジスタ、１５…
…レジスタ、１６……読出し回路、１７……書込
み回路。
投影変換および座標変換の様子を表わした説明
図、第２図は投影変換の原理を説明する説明図、
第３図は第１図図示の投影変換装置の実施例構
成、第４図は第１図図示の座標変換装置の実施例
構成を示す。 １……フレームメモリ、２……フレームメモ
リ、３……投影変換装置、４……座標変換装置、
５……フレームメモリ、６……レジスタ、７……
レジスタ、８……レジスタ、９……レジスタ、１
０……減算器、１１……除算器、１２……乗算
器、１３……乗算器、１４……レジスタ、１５…
…レジスタ、１６……読出し回路、１７……書込
み回路。
Claims (1)
- １ 予め定めた視点位置から見た中心投影像を、
当該投影像と同一対象に関して記述された正射投
影等高線情報を用いて正射投影像に変換する投影
変換処理方式において、中心投影像を蓄積する装
置と、正射投影等高線情報を蓄積する装置と、正
射投影等高線情報を中心投影等高線情報に変換す
るときに与えられる座標変換係数を用いて投影変
換を行なう投影変換装置と、該投影変換装置から
の出力と上記中心投影像とを用いて座標変換を行
なう座標変換装置とをそなえ、上記中心投影像を
正射投影像に変換するようにしたことを特徴とす
る投影変換処理方式。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP55131967A JPS5757364A (en) | 1980-09-22 | 1980-09-22 | Processing system for conversion of projection |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP55131967A JPS5757364A (en) | 1980-09-22 | 1980-09-22 | Processing system for conversion of projection |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5757364A JPS5757364A (en) | 1982-04-06 |
| JPS6112593B2 true JPS6112593B2 (ja) | 1986-04-09 |
Family
ID=15070405
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP55131967A Granted JPS5757364A (en) | 1980-09-22 | 1980-09-22 | Processing system for conversion of projection |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5757364A (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2502957B2 (ja) * | 1982-10-13 | 1996-05-29 | ソニー株式会社 | 画像変換装置 |
-
1980
- 1980-09-22 JP JP55131967A patent/JPS5757364A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5757364A (en) | 1982-04-06 |
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