ステレオ写真解析機
【課題】 ステレオ写真解析機における測量図作成を容易にして測量精度を高める。
【解決手段】 視差を有するステレオカメラで指標を撮影する。解析機は撮影された複数のペア写真を読込む。２組のペア写真をモニタの接続写真表示領域ＣＰＤ１、ＣＰＤ２に表示する。自動ボタンＡＴＢを押すと指標の画像座標とマークを検出する。対応付けボタンを押すと、同一のマークに基づいて２つの画像における同一の指標の座標を対応付ける。算出開始ボタンＰＳＢを押すと、２つの画像における指標の座標に基づいて、変換パラメータを算出する。変換パラメータを算出した２組のペア写真の測量点の座標を変換パラメータにより変換する。
【解決手段】 視差を有するステレオカメラで指標を撮影する。解析機は撮影された複数のペア写真を読込む。２組のペア写真をモニタの接続写真表示領域ＣＰＤ１、ＣＰＤ２に表示する。自動ボタンＡＴＢを押すと指標の画像座標とマークを検出する。対応付けボタンを押すと、同一のマークに基づいて２つの画像における同一の指標の座標を対応付ける。算出開始ボタンＰＳＢを押すと、２つの画像における指標の座標に基づいて、変換パラメータを算出する。変換パラメータを算出した２組のペア写真の測量点の座標を変換パラメータにより変換する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、写真測量における画像処理に関する。
【背景技術】
【０００２】
写真測量は地図の作成に広く使用されており、交通事故の現場検証等の局所的な状況の記録において極めて有効な手段として活用されている。従来の写真測量は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１組のペア画像から各測量点の３次元座標を算出する。このような写真測量方法においては、ペア画像をステレオ写真解析機に読込ませ、ペア画像に共通に写込まれた測量点の３次元座標を求め、測量図を作成している。測量が広範囲に渡る場合は多数のペア画像が用いられ、ペア画像毎にそれぞれ得られる測量図を接続している。
【０００３】
測量図の接続を簡便に行うために２つ以上の地点標示器上の目印を２組のペア画像両方に写しておき、ステレオ写真解析機において、マウス等の入力手段を用いたマニュアル作業によって２組のペア画像に写込まれた目印を指定することにより、測量図の接続が行われている（特許文献１参照）。
【０００４】
しかし、接続するペア画像が多くなると目印を指定するマニュアル作業は煩雑であり、接続に時間がかかっていた。また、接続精度は全体の測量精度に影響を及ぼすので、接続を行うオペレータの熟練度によって全体の測量精度にも影響を与えていた。
【特許文献１】特開２００１−２１３５１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
したがって、本発明ではステレオカメラにより撮影されたペア画像により得られる多数の測量図の接続を簡便にかつ迅速に行うステレオ写真解析機の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明のステレオ写真解析機は、２以上のカメラを有するステレオカメラにより撮影され複数の指標が写る写真群をデジタルデータとして取得する取得手段と、写真群の各々の写真に写る指標について各々の写真を基準とした座標を認識する認識手段と、認識手段により認識された指標についての各々の写真を基準とした座標に基づいて、写真群を撮影した撮影位置を基準とした指標の座標である指標座標を演算する演算手段と、同一の指標についての第１撮影位置を基準とした座標系における指標座標である第１指標座標と第１撮影位置と異なる第２撮影位置を基準とした座標系における指標座標である第２指標座標とを指標毎に対応付ける対応付け手段と、対応付け手段により対応付けられた同一の指標についての第１指標座標と第２指標座標との複数の組合せに基づいて第１撮影位置を基準とした座標系における座標と第２撮影位置を基準とした座標系における座標とを基準となる単一の第１・２基準座標系における座標に変換するための第１・２変換パラメータを算出する変換値算出手段とを備えることを特徴としている。
【０００７】
指標がそれぞれ異なる識別情報を備え、認識手段が指標毎の識別情報を指標に対応した指標座標と関連付けて認識し、対応付け手段が認識手段により認識された第１指標座標と関連付けられた識別情報である第１識別情報と第２指標座標と関連付けられた識別情報である第２識別情報との同一の指標についての組合わせに基づいて対応付けを行うことが好ましい。さらに、写真群に含まれる写真の画像を表示するモニタと、モニタに表示される写真群に含まれる写真の画像上の任意の点あるいは領域を指定する入力手段とを備え、認識手段が入力手段により指定された領域内あるいは指定された領域近傍において第１識別情報および第１指標座標あるいは第２識別情報および第２指標座標を認識することが好ましい。
【０００８】
あるいは、写真群に含まれる写真の画像を表示するモニタと、モニタに表示される写真群に含まれる写真の画像上の任意の点あるいは領域を指定する入力手段とを備え、対応付け手段が入力手段により第１撮影位置から撮影された第１写真群に含まれる写真の画像上で指定された領域内の指標と同一の指標を第２撮影位置から撮影された第２写真群に含まれる写真の画像上において領域指定することにより同一の指標についての第１指標座標と第２指標座標とを対応付けることが好ましい。さらに、認識手段が入力手段により指定された領域内あるいは指定された領域近傍において第１識別情報および第１指標座標あるいは第２識別情報および第２指標座標を認識することが好ましい。
【０００９】
また、演算手段が、測量を行う測量点として入力手段により指定された点についての各々の写真を基準とした座標に基づいて写真群を撮影した撮影位置を基準とした測量点の座標である測量点座標を演算し、変換値算出手段により算出された変換パラメータに基づいて測量点座標を基準座標系における座標に変換する変換手段を備えることが好ましい。
【００１０】
対応付け手段が同一の指標についての第２指標座標と第１撮影位置および第２撮影位置と異なる第３撮影位置を基準とした座標系における指標座標である第３指標座標とを指標毎に対応付け可能であり、変換値算出手段が対応付け手段により対応付けられた同一の指標についての第２指標座標と第３指標座標との複数の組合せに基づいて、第２撮影位置を基準とした座標系における座標と第３撮影位置を基準とした座標系における座標とを基準となる単一の第２・３基準座標系における座標に変換するための第２・３変換パラメータを算出可能であり、第１・２変換パラメータと第２・３変換パラメータとに基づいて第３撮影位置を基準とした座標系における座標を第１・２基準座標系における座標に変換する複合変換手段を備えることが好ましい。
【００１１】
さらに、指標がそれぞれ異なる識別情報を備え、認識手段が指標毎の識別情報を指標に対応した指標座標と関連付けて認識し、対応付け手段が認識手段により認識された第２指標座標と関連付けられた識別情報である第２識別情報と第３指標座標と関連付けられた識別情報である第３識別情報との同一の指標についての組合わせに基づいて対応付けを行うことが好ましい。
【００１２】
あるいは、写真群に含まれる写真の画像を表示するモニタと、モニタに表示される写真群に含まれる写真の画像上の任意の点あるいは領域を指定する入力手段とを備え、対応付け手段が入力手段により第２撮影位置から撮影された第２写真群に含まれる写真の画像上で指定された領域内の指標と同一の指標を第３撮影位置から撮影された第３写真群に含まれる写真の画像上において領域指定することにより同一の指標についての第２指標座標と第３指標座標とを対応付けることが好ましい。
【００１３】
取得手段から取得される複数の写真群から第１写真群と第２写真群とを選択する選択手段を備えることが好ましく、選択手段が画像選択の入力を行う選択入力手段における入力を検出して第１写真群と第２写真群とを選択することが好ましい。さらに、取得手段がステレオカメラに設けられた方位センサにより検出される撮影時のステレオカメラの撮影方向を撮影された写真群と関連付けて取得し、選択手段が最初に選択された第１写真群に関連付けられた方位と略同一の方位を関連付けられた写真群を第２写真群の選択候補に挙げることが好ましい。あるいは、取得手段がステレオカメラに設けられたタイマにより検出される撮影時刻を撮影された写真群と関連付けて取得し、選択手段が最初に選択された第１写真群に関連付けられた撮影時刻と連続する撮影時刻に関連付けられた写真群を第２写真群の選択候補に挙げることが好ましい。
【００１４】
取得手段から取得される複数の写真群から第１写真群と第２写真群とを選択する選択手段を備えることが好ましく、選択手段が画像選択の入力を行う選択入力手段における入力を検出して第１写真群と第２写真群とを選択することが好ましい。さらに、取得手段がステレオカメラに設けられた方位センサにより検出される撮影時のステレオカメラの撮影方向を撮影された写真群と関連付けて取得し、選択手段が最初に選択された第１写真群に関連付けられた方位と略同一の方位を関連付けられた写真群を第２写真群の選択候補に挙げることが好ましい。あるいは、取得手段がステレオカメラに設けられたタイマにより検出される撮影時刻を撮影された写真群と関連付けて取得し、選択手段が最初に選択された第１写真群に関連付けられた撮影時刻と連続する撮影時刻に関連付けられた写真群を第２写真群の選択候補に挙げることが好ましい。
【００１５】
取得手段が、デジタルカメラにより撮影された写真群のデジタルデータを取得すること、あるいは銀鉛写真である写真群の画像をスキャナで読取りＡ／Ｄ変換を行うことによりデジタルデータを取得することが好ましい。
【００１６】
また、識別情報が指標毎に異なる色であること、あるいは指標の近傍に記された識別用の文字、図形、あるいは記号であることが好ましい。
【００１７】
本発明の地点標示器は、略直立状態に固定可能な板部材と板部材の側面であって表裏の相対する位置に設けられた指標とを備えることを特徴としている。
【００１８】
指標の近傍に識別用の文字、図形、あるいは記号が記されることが好ましい。あるいは、指標毎に異なる色であることが好ましい。
【００１９】
本発明の写真測量方法は、いずれかの撮影位置での複数のカメラを有するステレオカメラによる写真測量における設計上の測量精度を満たすための撮影範囲である有効測量範囲に指標を表面に備えた複数の地点標示器を含ませることが可能となるように地点標示器を測量地点に配置する配置のステップと、ステレオカメラの有効測量範囲に複数の地点標示器を含ませるための第１撮影位置およびステレオカメラの第１撮影姿勢を決定する第１位置決めのステップと、第１位置決めのステップにおいて決定した第１撮影位置においてステレオカメラによる撮影を行い第１画像データを取得する第１撮影のステップと、第１撮影位置から移動し第１撮影位置における第１撮影姿勢での有効測量範囲に含まれる複数の地点標示器をステレオカメラの有効測量範囲に含ませるための第２撮影位置および第２撮影姿勢を決定する第２位置決めのステップと、第２位置決めのステップにおいて決定した第２撮影位置においてステレオカメラによる撮影を行い第２画像データを取得する第２撮影のステップと、第１撮影のステップにおいて取得した第１画像データと第２撮影のステップにおいて取得した第２画像データとに基づいて本発明のステレオ写真解析機を用いて測量を行う解析のステップとを有することを特徴としている。
【００２０】
配置のステップにおいて有効測量範囲に２以上の地点標示器を含ませるように並べ、第１位置決めのステップおよび第２位置決めステップにおいてステレオカメラの有効測量範囲に２以上の地点標示器を含ませ、第２撮影のステップにおいて撮影するときの水平面に対するステレオカメラの傾斜が第１撮影位置において撮影したときの傾斜と略同一であることが好ましく、あるいは配置のステップにおいて有効測量範囲に３以上の地点標示器を含ませるように並べ、位置決めのステップにおいて第１撮影位置におけるステレオカメラの有効測量範囲に３以上の地点標示器を含むことが好ましい。
【００２１】
さらに、配置のステップにおける地点標示器が本発明の地点標示器であり、第２位置決めステップにおいて第１撮影姿勢におけるステレオカメラの向く方向が第２撮影姿勢におけるステレオカメラの向きと逆であることが好ましい。
【００２２】
本発明の写真測量プログラムは、２以上のカメラを有するステレオカメラにより撮影され複数の指標が写る写真群をデジタルデータとして取得する取得手段と、写真群の各々の写真に写る指標について各々の写真を基準とした座標を認識する認識手段と、認識手段により認識された指標についての各々の写真を基準とした座標に基づいて写真群を撮影した撮影位置を基準とした指標の座標である指標座標を演算する演算手段と、同一の指標についての第１撮影位置を基準とした座標系における指標座標である第１指標座標と第１撮影位置と異なる第２撮影位置を基準とした座標系における指標座標である第２指標座標とを指標毎に対応付ける対応付け手段と、対応付け手段により対応付けられた同一の指標についての第１指標座標と第２指標座標との複数の組合せに基づいて第１撮影位置を基準とした座標系における座標と第２撮影位置を基準とした座標系における座標とを基準となる単一の第１・２基準座標系における座標に変換するための第１・２変換パラメータを算出する変換値算出手段としてコンピュータを機能させることを特徴としている。
【発明の効果】
【００２３】
本発明によれば、地点標示器の目印をステレオ写真解析機が自動的に指定を行うことができ、測量時間の短縮および測量者の技量によらず測量精度を高い水準に保つことが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
以下、本発明の実施形態を図面を参照して説明する。
図１は本発明の第１の実施形態である写真測量方法において撮影に使用する測量用自動車を示す図である。
【００２５】
測量用自動車４０には上面にステレオカメラである撮影装置４１が備えられる。撮影装置４１は略水平に保持される基線桿４２の左右にデジタルカメラ４３、４４を備えて構成される。左右のカメラ４３、４４は光軸が略平行で同一方向を向くように固定される。撮影装置４１の向く方向は調整可能である。左右のカメラ４３、４４はオペレータのレリーズ操作により同時に撮影動作が実行される。
【００２６】
なお、撮影装置４１には、左右のカメラ４３、４４以外の複数のカメラが備えられてもよい。左右のカメラ４３、４４に対して位置および姿勢が固定されていれば、他のカメラと左右のカメラ４３、４４との写真によって写真測量が可能である。複数のカメラにより写真測量を行う場合は、測量点をペア写真でなく、同一の撮影位置から撮影された写真群により行うことが可能である。また、カメラは例えば上と下等のように左と右に配置されていなくてもよく、同じ被写体を写し、視差を有していれば写真測量は可能である。
【００２７】
図２は、本発明の第１の実施形態である写真測量方法における撮影状況を示す図であり、測量対象である道路の外形および白線を描いた平面図である。
【００２８】
測量地点において自動車４０を用いて撮影するとき、固定した撮影姿勢において撮影したペア写真の視差は水平方向に生じる。左カメラ４３の撮影範囲と、右カメラ４４の撮影範囲との重なる中央の領域（撮影領域）に写る被写体の測量が可能である。一方で撮影装置４１による写真測量において設計上許容される測量精度が定められる。この測量精度を確保するために、撮影位置から測量を行い得る被写体までの距離（測量距離）が定まる。測量距離の範囲内の撮影領域が有効測量範囲（図２網掛け部）となり、有効測量範囲内に写る測量点の写真測量が可能である。
【００２９】
なお、左右のカメラ４３、４４の焦点距離、左右のカメラ４３、４４の間隔、（基線長）、解像度、ディストーション等のパラメータは正確に測定されており、このパラメータに対し、許容される測量精度を確保できる測量距離が決まる。本実施形態では左右のカメラ４３、４４から奥行きが例えば略３０ｍの範囲までとする撮影領域が有効測量範囲となる。
【００３０】
測量を行う道路上に地点標示器ＰＳが略直線上に配置される。第１標示器から第４標示器ＰＳ１、ＰＳ２、ＰＳ３、ＰＳ４を撮影装置４１の第１有効測量範囲ＭＡ１に含ませる第１撮影位置ＲＰ１に自動車４０を移動する。撮影装置４１の方向や傾斜である第１撮影姿勢を調整して決定した後、撮影が行われる。左右のカメラ４３、４４で撮影した写真は第１ペア写真として、第１ペア写真に相当する第１画像データが取得されてメモリカード１５（図４参照）に格納される。
【００３１】
標示器ＰＳは図３に示すように４角錐状の本体部材３１の側面に指標３２と指標３２の識別情報であるマーク３５が形成される。本体部材３１の側面は単一の色であり、指標３２は本体部材３１とは異なる単一の色で丸型に形成される。したがって、指標３２の周囲の色は指標３２の色とは異なる。またマーク３５は指標３２毎に異なっており、指標３２の近傍に設けられる。
【００３２】
図２において、第１撮影位置で撮影後、標示器ＰＳの配列に沿って略１０ｍ進み、第２撮影位置ＲＰ２に自動車４０を移動する。第２標示器から第５標示器ＰＳ２、ＰＳ３、ＰＳ４、ＰＳ５を撮影装置４１の第２有効測量範囲ＭＡ２に含ませるように第２撮影姿勢が調整される。したがって、第１撮影位置ＲＰ１における第１有効測量範囲ＭＡ１に入る標示器ＰＳ２、ＰＳ３、ＰＳ４は、第２撮影位置ＲＰ２における第２有効測量範囲ＭＡ２に含まれる。第２撮影位置ＲＰ２おいて撮影を行い、第２画像データがメモリカード１５に格納される。同様に自動車４０を移動して、測量地点すべてが有効測量範囲に含まれるまで撮影位置を変えて繰返して撮影が行われる。
【００３３】
以上のように取得した画像データを、後述する本発明の第１の実施形態を適用したステレオ写真解析機に供給して、測量を行うことにより、画像データ毎の測量結果の接続、すなわち測量座標および測量図の接続が容易に行われる。
【００３４】
撮影装置４１にはタイマ、方位センサ、チルトセンサ（図示せず）が備えられており、各撮影位置において撮影したときの時刻、方位、傾きが検出され、これらに相当する撮影関連データが各々の撮影位置における画像データと関連付けられてメモリカード１５に格納される。
【００３５】
なお、本実施形態において各撮影位置において４つ以上の標示器ＰＳを有効測量範囲に含ませるように並べて、４つ以上の標示器ＰＳを有効測量範囲に含ませるように撮影位置および撮影姿勢を決めているが、チルトセンサによる撮影角度の補正を行う場合、あるいは撮影装置４１の傾きを常に一定にして撮影する場合、最低限３つの標示器ＰＳを含ませればよい。なお、図２においては、３つ以上の標示器ＰＳを一つの撮影位置における有効測量範囲に含ませるように並べて、３つ以上の標示器ＰＳを有効測量範囲に含ませるための撮影位置と撮影姿勢を決めればよい。なお、有効測量範囲に３つ以上の標示器ＰＳが含まれるので、ペア写真には３つ以上の標示器ＰＳが写されている。
【００３６】
３つ以上の画像データを接続するために撮影装置４１の方向を略一定にして撮影位置を変えていく場合、接続の基礎として写す３つの標示器ＰＳを順次変えていくことが便利である。さらに接続を行う方向に沿って標示器ＰＳを並べることが便利である。例えば、自動車４０を進ませながら進行方向前方の第１ペア写真〜第３ペア写真を撮った場合、第１ペア写真の手前に写っていた標示器ＰＳが第２ペア写真では写らなくなる。一方で第２ペア写真の有効測量範囲に新たに別の標示器ＰＳが含まれる。第２ペア写真と第３ペア写真においても同様である。
【００３７】
第２ペア写真について考えると、手前の３つの標示器ＰＳにより第１ペア写真と接続を行い、奥の３つの標示器ＰＳで第３ペア写真と接続が行われる。真ん中の２つの標示器ＰＳを重複させれば、一番手前の標示器ＰＳと重複する２つの標示器ＰＳにより第１ペア写真と、一番奥の標示器ＰＳと重複する２つの標示器ＰＳにより第３ペア写真と接続可能である。したがって、最低限４つの標示器ＰＳを有効測量範囲に含ませることが便利である。
【００３８】
なお、本実施形態において第１有効測量範囲ＭＡ１と第２有効測量範囲ＭＡ２には３つの同一の標示器ＰＳが含まれるが、水平面に対する撮影装置４１の傾斜が各撮影位置において略同一である場合あるいはチルトセンサにより求めた傾きを用いて補正する場合は、２つの同一の標示器ＰＳが含まれればよい。例えば、撮影装置４１の水平面に対する傾斜角を一定に保ち、平面状の道路を測量する場合は２つの標示器ＰＳにより接続が可能である。したがって、本実施形態における写真測量のためには複数の標示器ＰＳを有効測量範囲に含ませればよい。
【００３９】
次に本発明の第１の実施形態を適用したステレオ写真解析機の構成を説明する。図４は解析機の構成を示すブロック図である。ステレオ写真解析機１０は、ＣＰＵ１１、カード読取装置１２、およびモニタ１３によって構成される。ＣＰＵ１１、カード読取装置１２、およびモニタ１３は直接あるいは間接的にバス１４に接続される。ＣＰＵ１１により装置全体の動作が制御される。カード読取装置１２により画像データ等がメモリカード１５から読取られる。画像データに相当するペア写真中の一部あるいはすべての写真がモニタ１３において表示可能である。
【００４０】
また写真解析装置１０には、像点指定や様々な指示に用いるマウス１６およびキーボード１７が備えられる。マウス１６およびキーボード１７は入力制御部１８を介してバス１４に接続され、マウス１６およびキーボード１７からの入力がバス１４を介してＣＰＵ１１に転送され、またこれらの入力モード等が設定される。
【００４１】
メモリカード１５はカード読取装置１２に挿入され、メモリカード１５内に格納された複数の画像データが装置内に読込まれる。すなわち、撮影により得られたペア写真に相当する画像データを取得することが可能である。カード読取装置１２の読込み動作および書込み動作は、バス１４に接続された記録媒体制御部１９により制御される。記録媒体制御部１９にはハードディスク２０が接続される。ハードディスク２０にはメモリカード１５から読込まれた画像データが撮影関連データとともに取得され格納される。
【００４２】
次に解析機１０における画像接続について説明する。写真解析機１０には３次元座標演算機能と３次元座標接続機能とが備えられる。これらの機能が互いに働くことにより画像接続が果たされる。３次元座標演算機能により、１組のペア写真の有効測量範囲内の任意の測量点について、ペア写真の撮影位置を基準とした３次元座標が演算される。３次元座標接続機能により、２組のペア写真各々の撮影位置を基準とした３次元座標が単一の座標系における３次元座標に変換される。３次元座標接続機能は、次に記す変換パラメータ算出操作と座標変換操作とにより実行される。
【００４３】
ペア写真毎に演算される３次元座標はペア写真毎に異なる撮影位置を基準とした３次元座標系に基づくものである。複数の３次元座標系を単一の座標系に変換するには原点を一致させるための移動変換、および座標軸を一致させるための回転変換を行えばよい。なお、撮影位置を基準とした３次元座標系とは、それぞれの撮影位置における左右のカメラ４３、４４の位置により相対的に定まる位置を原点とし、原点で互いに交わる任意の３方向を座標軸とする座標系である。
【００４４】
変換パラメータ算出操作により移動・回転変換を行うための変換パラメータが算出される。座標変換操作により複数の座標系における測量点の３次元座標が、変換パラメータに基づいて単一の３次元座標系おける３次元座標に変換される。
【００４５】
次にこれらの機能を実行させるための具体的操作について説明する。まず、解析機１０における３次元座標演算機能について説明する。図５はモニタにおける読込み写真を表示する画面を示す図である。解析機１０の操作により読み込み写真表示画面がモニタ１３の表示面に表示される。
【００４６】
表示面の左上に表示される読込みボタンＲＤＢを押すと、ハードディスク２０あるいはメモリカード１５に格納された画像データがＣＰＵ１１に読込まれる。読込み写真表示領域ＡＰＤには、ハードディスク２０あるいはメモリカード１５に格納された画像データに相当するペア写真の片方の写真が表示される。
【００４７】
ペア写真の片方の写真は２列に並んで表示され、その右側に文字情報を表示可能である。この文字情報として、例えば、ＣＰＵ１１に読込まれた画像デ−タの順番を示す番号である画像データ番号５０、および撮影関連データに相当する情報、撮影時刻５１および撮影時の方位５２等が表示される。画像データ番号５０はＣＰＵ１１に読込まれた順番に各画像データに付与される。読込み写真標示領域ＡＰＤの上側には、読込みボタンＲＤＢ、測量ボタンＭＳＢ、パラメータ算出ボタンＰＭＢ、および接続ボタンＣＮＢが表示される。
【００４８】
読込み写真表示画面において測量ボタンＭＳＢを押すと、測量点の３次元座標の演算を行う1組のペア写真の選択が可能となる。マウス１６等によりペア写真の選択を行うと、図６に示すような測量を行う操作画面がモニタ１３の表示面に表示される。選択されたペア写真がモニタ１３の上側の選択ペア写真表示領域ＳＰＤに表示される。
【００４９】
左カメラ４３により写された写真の画像である左画像ＩＭＬが左側に、右カメラ４４により写された写真の画像である右画像ＩＭＲが右側に表示される。オペレータはマウス１６の操作により左画像ＩＭＬ、右画像ＩＭＲ上の任意の点を指定可能であり。測量を行う測量点が左画像ＩＭＬおよび右画像ＩＭＲ上でオペレータにより指定される。
【００５０】
指定された測量点に基づき、ペア写真を撮影した位置を基準とした測量点の３次元座標が以下に記すように演算される。測量点が指定されることにより、左画像ＩＭＬおよび右画像ＩＭＲそれぞれにおける測量点の画像座標が認識される。左カメラ４３と右カメラ４４は視差を有しているので、測量点の左画像ＩＭＬにおける画像座標と右画像ＩＭＲにおける画像座標とに基づいて、三角測量の原理によりペア写真を撮影した撮影位置を基準とした３次元座標が求められる。
【００５１】
例えば、同一の道路の１点Ｐ１に相当する測量点を、左画像ＩＭＬおいて点Ｐ１Ｌを指定し、右画像ＩＭＲにおいて点Ｐ１Ｒを指定することにより測量点Ｐ１の３次元座標が演算される。同一の測量点（Ｐ２、Ｐ３、Ｐ４、．．．）を両画像ＩＭＬ、ＩＭＲ上で指定することにより各測量点の３次元座標が演算される。
【００５２】
モニタ１３の下側の測量図表示領域ＧＶＤには、演算された各測量点の３次元座標に基づいて、各測量点が２次元座標上に表示される。この２次元座標は測量点を上方から見た平面の座標である。測量図表示領域ＧＶＤに表示される複数の測量点が、マウス１６の操作により直線や曲線で結ぶことが可能である。道路の外縁を測量点として指定し、この測量点を結ぶことによりペア写真の有効測量範囲にある道路の測量図が作図される。なお、図６は左右の両画像独立に入力する方法を示しているが、従来公知の偏向フィルターと偏向眼鏡を用いた実体視入力装置を使用して入力してもよい。
【００５３】
１組のペア写真における測量および作図を終了すると、再び読込み写真表示画面に戻る。図５に示すように測量作業を終了したペア写真について、ペア写真の片方の写真を表示する右側の文字情報に測量済みであることを示す記号５３が付加される。
【００５４】
以上のようにして、３次元座標演算機能が実行される。次に変換パラメータ算出操作について説明する。
【００５５】
図５において、オペレータがマウス１６等を操作してパラメータ算出ボタンＰＭＢを押すと、変換パラメータを求めるための２組のペア写真を選択することが可能となる。２組のペア写真はマウス１６等の操作により指定される。一つ目のペア写真を選択すると、最初に選択したペア写真の画像データに関連付けられた撮影関連データに基づき、接続を行う２組目のペア写真の選択候補が表示される。
【００５６】
例えば、最初に選択したペア写真を撮影した時刻と連続する前後の時刻に撮影された２組のペア写真の片方の写真の外枠が読込み写真表示領域ＡＰＤにおいて赤色で表示される。この２組のペア写真が最初に選択したペア写真と接続を行うペア写真の選択候補として挙げられる。通常、互いに接続する写真は連続して撮影されるので、撮影時刻が連続する写真が接続候補と考えられる。
【００５７】
または、最初に選択したペア写真を撮影した時の方位が略同一の方位で撮影されたペア写真の片方の写真の外枠が読込み写真表示領域ＡＰＤにおいて青色で表示される。したがって、これらのペア写真が最初に選択したペア写真と接続を行うペア写真の選択候補として挙げられる。
【００５８】
図２に示すように、標示器ＰＳを並べた列が２列あり、それぞれの列に沿って移動し、１つの列に沿った各撮影位置における撮影方向を変えずにペア写真を撮影することがある。このような場合、互いに接続する写真の撮影は略同一の方位で行われるので、同一の方位で撮影された写真が接続候補として考えられる。なお、撮影時刻および方位により選択候補になる場合はペア写真の片方の写真の外枠が読込み写真表示領域ＡＰＤにおいて緑色で表示される。
【００５９】
第１撮影位置ＲＰ１で撮影した第１ペア写真と、第１撮影位置ＲＰ１と異なる第２撮影位置ＲＰ２で撮影した第２ペア写真との２組のペア写真が選択される。マウス１６等の操作により選択完了、あるいは再選択の入力が可能であり、選択完了すると変換パラメータ算出操作を行う画面が表示される。再選択を入力すると再度の選択が可能である。なお、選択される第２ペア写真には第１ペア写真に写る指標３２と一部またはすべて同一の指標３２が写されていなければならない。
【００６０】
図７は変換パラメータ算出操作のための標示器検出操作画面を示す図である。選択された第１ペア写真の一方の写真の画像がモニタ１３の表示面の左側の接続写真表示領域ＣＰＤ１に、第２ペア写真の一方の写真の画像が右側の接続写真表示領域ＣＰＤ２に表示される。接続写真表示領域ＣＰＤ１、ＣＰＤ２の上側には自動ボタンＡＴＢ、半自動ボタンＨＡＢ、対応付け開始ボタンＣＳＢ、および算出開始ボタンＰＳＢが表示される。
【００６１】
自動ボタンＡＴＢが押されると、自動モードすなわち接続写真表示領域ＣＰＤ１、ＣＰＤ２において表示される標示器ＰＳの位置および範囲が自動的に検出される。標示器ＰＳの検出は公知の特徴抽出等の画像認識により実行される。標示器ＰＳの検出が終わると、検出された標示器ＰＳがそれぞれの画像上で点滅して表示される。標示器ＰＳ以外の被写体が標示器ＰＳとして検出された場合においてマウス１６等の操作により標示器ＰＳ以外の被写体を除外する入力が可能である。なお、領域ＣＰＤ１、ＣＰＤ２に表示される一方の写真と同一のペアであって表示されていない写真上の標示器ＰＳの位置および範囲も検出される。なお、実体視解析装置を用いる場合では、立体的に見えている画面において表示される。
【００６２】
また、半自動ボタンＨＡＢが押されると、半自動モードで検出可能である。半自動モードでは、まず接続写真表示領域ＣＰＤ１、ＣＰＤ２においてオペレータにより標示器ＰＳの位置が概略指定される。指定は領域ＣＰＤ１、ＣＰＤ２における一つの標示器ＰＳ近傍の一点あるいは一領域であればよい。標示器ＰＳの位置を概略指定すると、指定された点または領域の近傍、あるいは領域内の標示器ＰＳの位置および範囲が検出される。半自動モードはマウス１６等の操作による検出終了の入力により終了する。
【００６３】
自動モードによれば、有効測量範囲内にある被写体の外観が標示器ＰＳに似ている場合にその被写体を標示器ＰＳとして検出することがある。半自動モードによれば、標示器ＰＳのみを正確に検出することが可能でなる。
【００６４】
自動モードあるいは半自動モードにより標示器ＰＳが検出されると、それぞれの接続写真表示領域ＣＰＤ１、ＣＰＤ２において標示器ＰＳ毎に記されたマーク３５が認識される。さらに標示器ＰＳ毎に備えられた指標３２の画像座標、すなわちペア写真を構成する各写真を基準とした座標が認識される。指標３２の画像座標は標示器ＰＳ毎に記されたマーク３５、すなわち指標３２に対応したマーク３５に関連付けられて認識される。なお、マーク３５の検出は公知の特徴抽出等の画像認識により、また画像座標の検出は公知の輝度重心の検出等の画像認識により実行される。
【００６５】
さらに検出された指標３２の画像座標に基づいて、第１撮影位置ＲＰ１および第２撮影位置ＲＰ２を基準とした３次元座標である第１指標座標および第２指標座標が演算される。なお、３次元座標の演算は前述した３次元座標演算機能が実行されることにより自動的に行われる。また、第1指標座標の演算に用いた画像座標に関連付けられた第１マークがそのまま第１指標座標にも関連付けられる。同様に第２指標座標も同様に第２マークに関連付けられる。
【００６６】
標示器ＰＳの検出、マーク３５の認識、指標の３次元座標の演算が終わると、対応付け開始ボタンＣＳＢを押すことが可能となる。対応付け開始ボタンＣＳＢを押すと、同一の指標３２について第１指標座標と第２指標座標が対応付けられる。対応付けは、第１指標座標に関連付けられた第１マーク３５と、第２指標座標に関連付けられた第２マーク３５とが同一である組合わせを対応付けることにより行われる。対応付けが行われた指標３２毎に対応付け番号５４が付与される。
【００６７】
対応付けの処理が終わると、図８に示すように接続写真表示領域ＣＰＤ１の下側の対応付け表示領域ＣＲＤに対応付けられた指標３２の対応付け番号５４が表示される。各対応付け番号５４をマウス１６等の操作により指定すると、対応付け番号５４に対応する指標３２が領域ＣＰＤ１、ＣＰＤ２において点滅し、対応付けの確認が可能である。対応付けが誤っている場合において、マウス１６等の操作により修正することや、その対応付けを後述する変換パラメータ算出から除外することが可能である。
【００６８】
対応付けの確認を終え、パラメータ算出ボタンＰＳＢを押すと、第２撮影位置ＲＰ２を基準とした３次元座標系である第２座標系から第１撮影位置ＲＰ１を基準とした３次元座標系である第１座標系に変換するための第１―２変換パラメータが算出される。第１―２変換パラメータの算出は、同一の指標３２について対応付けられた第１指標座標と第２指標座標との複数の組合わせに基づき、逐次近似解法により算出される。
【００６９】
変換パラメータの算出を終えると再び読込み写真表示画面に戻る。図５に示すように変換パラメータが算出されると、各ペア写真の片方の写真の右側に表示される文字情報として変換パラメータで結ばれる他のペア写真の画像データ番号５０が付加される。第１ペア写真と第２ペア写真の変換パラメータが算出されたので、画像データ番号１のペア写真の片方の写真表示の列には（２）が、画像データ番号２のペア写真の片方の写真表示の列には（１）が表示される。同様に接続する２組のペア写真を選択し、ペア写真毎に変換パラメータが算出される。
【００７０】
以上のように変換パラメータ算出作業および３次元座標演算機能を実行させた後に、座標変換操作が可能となる。読み込み写真表示画面（図５参照）において接続ボタンＣＮＢを押すと３次元座標接続画面（図９参照）が表示される。モニタ１３の表示面の上側に組合わせ表示領域ＣＧＤが設けられる。組合わせ表示領域ＣＧＤには測量作業の終了しているペア写真であって、他のペア写真との変換パラメータが算出されたペア写真の画像データ番号５０が表示される。画像データ番号５０は変換可能な他のペア写真の画像データ番号５０に結びついて表示される。
【００７１】
例えば、第１ペア写真と第２ペア写真、第２ペア写真と第３ペア写真、第３ペア写真と第４ペア写真、および第５ペア写真と第６ペア写真が変換可能、すなわち変換パラメータが算出されている場合、組合わせ表示領域ＣＧＤに“１−２−３−４”の画像データ番号の組合わせおよび“５−６”の番号の組合わせが表示され、第１ペア写真〜第４ペア写真、あるいは第５のペア写真と第６のペア写真の接続が可能であることがわかる。なお、第１ペア写真、第２ペア写真、第３ペア写真、第４ペア写真、第５ペア写真、および第６ペア写真を撮影した撮影位置はお互いに異なる。
【００７２】
接続を行う組合わせを選択して、マウス１６等の操作により変換を開始すると、組合せに含まれる各々のペア写真を撮影した撮影位置を基準とした測量点の３次元座標が単一の３次元座標系である基準座標系の座標に変換される。なお、座標の変換は上述した変換パラメータに基づいて演算される。組合わせ表示領域ＣＧＤの下側の測量図表示領域ＧＶＤに、各ペア写真毎に作成された測量図が接続されて表示される。また、各測量点が測量図内に表示される。なお、領域ＧＶＤにおいて測量点を接続して、道路の測量図を作成することも可能である。
【００７３】
なお、３以上のペア写真の接続、例えば第１ペア写真と第２ペア写真と第３ペア写真との接続は以下に述べるように行うことが可能である。第１ペア写真と第２ペア写真との第１−２変換パラメータが上述のように算出される。第３撮影位置を基準とした第３座標系における測量点の座標を第２座標系の座標に変換する第２−３変換パラメータが第１−２変換パラメータ同様に算出される。第１座標系を単一の３次元座標系である基準座標系とする場合、第２座標系における測量点の座標は第１−２変換パラメータにより、第３座標系における測量点の座標は第１−２変換パラメータおよび第２−３変換パラメータにより変換することが可能である。
【００７４】
次に図１０〜図１４のフローチャートを参照して、ＣＰＵ１１によるペア写真接続の処理を説明する。
【００７５】
図１０は接続作業全体の処理手順を示すメインルーチンを示すフローチャートである。ステップＳ１００においてカード読取装置１２あるいは左右のカメラ４３、４４からペア写真の画像データを読込む。次にステップＳ１０１において、読込まれたペア写真が２組以上あるか否かを確認する。１組のペア写真しか読込まれなかった場合には、接続ができないので終了する。
【００７６】
２組以上のペア写真がある場合はステップＳ１０２に進み、読込み写真表示画面をモニタ１３に表示して、ステップＳ１０３に進む。ステップＳ１０３では測量ボタンＭＳＢ、パラメータ算出ボタンＰＭＢ、接続ボタンＣＮＢのいずれかのボタンからの入力の有無を検出する。測量ボタンＭＳＢが押されるとステップＳ２００の測量サブルーチンを実行し、ペア写真毎の撮影位置を基準とした測量点の３次元座標を演算し、ステップＳ１０２に戻る。
【００７７】
ステップＳ１０３でパラメータ算出ボタンＰＭＢが押されるとステップＳ３００の指標対応付けサブルーチンを、次にステップＳ４００のパラメータ算出サブルーチンを実行して、２組のペア写真の測量点の座標系を単一の３次元座標系に変換するための変換パラメータを算出し、ステップＳ１０２に戻る。
【００７８】
ステップＳ１０３で接続ボタンＣＮＢが押されるとステップＳ５００の３次元座標変換サブルーチンを実行して、ペア写真毎の座標系における測量点の３次元座標を単一の３次元座標に変換する。３次元座標変換サブルーチンが終了するとペア写真接続処理は終了する。
【００７９】
図１１は測量サブルーチンを示すフローチャートである。ステップＳ２０１においてオペレータによる１組のペア写真を選択する入力を検出する。次にステップＳ２０２では、モニタ１３の表示面に測量操作画面を表示し、ステップＳ２０１で検出したペア写真の左カメラ４３の画像および右カメラ４４の画像をそれぞれ選択写真表示領域ＳＰＤに表示する。次のステップＳ２０３において、左右のカメラ４３、４４の内部定位要素および外部定位要素を読込む。なお、撮影装置４１は基線長固定方式であるため、内部定位要素は予め設定されていてもよい。
【００８０】
ステップＳ２０４に進み、オペレータによる左画像ＩＭＬおよび右画像ＩＭＲにおける測量点を指定する入力を検出する。次のステップＳ２０５においては、ステップＳ２０４で検出した測量点指定に基づき、指定された左画像ＩＭＬあるいは右画像ＩＭＲにおける画像座標を検出する。次にステップＳ２０６では、ステップＳ２０５で検出した画像座標とステップＳ２０３で読込んだ内部定位要素と外部定位要素とに基づき、ペア写真を撮影した位置を基準とした３次元座標を算出する。
【００８１】
ステップＳ２０７に進み、ステップＳ２０６で算出した３次元座標を測量点の上方から見た２次元座標を算出して、ステップＳ２０８に進む。ステップＳ２０８では測量図表示領域ＧＶＤにステップＳ２０７で算出した測量点の２次元座標を表示する。次にステップＳ２０９において、測量を終了する入力と別の測量点を指定する入力とのどちらがあるか確認する。別の測量点を指定する入力があれば、ステップＳ２０５に戻る。ステップＳ２０５〜ステップＳ２０９の処理は、測量を行う測量点の３次元座標および２次元座標を求めるまで繰返すことが可能である。
【００８２】
ステップＳ２０９において、測量終了の入力がある場合はステップＳ２１０に進む。ステップＳ２１０では、測量図表示領域ＧＶＤにおいて測量点と測量点とを結ぶ入力があるかを確認する。ステップＳ２１０において測量点と測量点を結ぶ入力がなければ測量サブルーチンは終了する。他方で結ぶ入力がある場合は、ステップＳ２１１に進み、測量図表示領域ＧＶＤの測量点と測量点を結ぶ直線あるいは曲線を表示する。
【００８３】
次にステップＳ２１２において作図を終了する入力、あるいは測量点を結ぶ別の入力があるかを確認する。別の入力がある場合はステップＳ２１１に戻りステップＳ２１１〜ステップＳ２１２の処理を繰返す。ステップＳ２１２で作図終了の入力がされると、測量サブルーチンは終了し、メインルーチンのステップＳ１０２へ戻る。
【００８４】
図１２は指標対応付けサブルーチンを示すフローチャートである。ステップＳ３０１においてオペレータによる１組目のペア写真を選択する入力を検出する。次にステップＳ３０２に進み、ステップＳ３０１で検出したペア写真の撮影関連データに基づき２組目のペア写真の選択候補をモニタ１３の表示面に表示する。次のステップＳ３０３において、２組目のペア写真の選択する入力を検出し、ステップＳ３０４に進む。
【００８５】
ステップＳ３０４では、２組のペア写真の選択を確定するか否かを確認する。再選択の入力が行われる場合は、選択が確定されずにステップＳ３０１に戻り、ステップＳ３０１〜ステップＳ３０４を繰返す。選択確定の入力が行われるとき、ステップＳ３０５に進む。
【００８６】
ステップＳ３０５では、標示器検出操作画面を表示してステップＳ３０６に進む。ステップＳ３０６では、自動ボタンＡＴＢと半自動ボタンＨＡＢのいずれが押されるかを判断する。自動ボタンＡＴＢが押される場合はステップＳ３０７に進み、接続写真表示領域ＣＰＤ１、ＣＰＤ２に表示される画像中の標示器ＰＳの画像座標と範囲を検出して、ステップＳ３１１に進む。
【００８７】
ステップＳ３０６で半自動ボタンＨＡＢが押されると、ステップＳ３０８に進み、オペレータにより接続写真表示領域ＣＰＤ１、ＣＰＤ２上で概略指定される位置を検出する。次にステップＳ３０９において、ステップＳ３０８において概略指定された領域の範囲内あるいは指定された位置近傍にある標示器ＰＳの画像座標と範囲を検出して、ステップＳ３１０に進む。
【００８８】
ステップＳ３１０ではさらに別の標示器ＰＳを検出するか否かをオペレータからの入力に基づき判断する。すなわち、再度オペレータによる標示器ＰＳの位置の概略指定をする入力が行われた場合は、ステップＳ３０８に戻る。その後、ステップＳ３０８〜ステップＳ３１０の標示器ＰＳの半自動検出の処理を繰返す。標示器検出終了の入力が行われた場合にステップＳ３１１に進む。
【００８９】
ステップＳ３１１では、自動あるいは半自動で検出された標示器ＰＳに記されたマーク３５を識別し、同じく標示器ＰＳに設けられた指標３２の画像座標を検出して、ステップＳ３１２に進む。ステップＳ３１２では、ステップＳ３１１で検出された指標３２の画像座標に基づいて、各々の撮影位置を基準とした指標３２毎の３次元座標を演算する。その後ステップＳ３１３に進み、対応付け操作画面を表示する。
【００９０】
次のステップＳ３１４において、マーク３５に基づいて、同一の指標３２毎に１組目のペア写真と２組目のペア写真のそれぞれの撮影位置を基準とした３次元座標を対応付け、対応付けた指標毎に対応付け番号５４を付与する。次にステップＳ３１５において、対応付けした指標３２毎に対応付け番号５４を表示する。この後、指標対応付けサブルーチンは終了し、ステップＳ４００のパラメータ算出サブルーチンの処理を開始する。
【００９１】
次に変換パラメータの説明をした後に変換パラメータを算出する処理を説明する。
【００９２】
接続を行う２組のペア写真である第１ペア写真と第２ペア写真は、それぞれ第１撮影位置ＲＰ１および第２撮影位置ＲＰ２において撮影される。ステレオカメラの絶対的な３次元位置を測量せずに写真測量行う場合、第１ペア写真に写る測量点は第１撮影位置を基準とした第１座標系において測量される。同様に第２ペア写真に写る測量点は第２撮影位置を基準とした第２座標系において測量される。
【００９３】
前述したように第１座標系と第２座標系は移動および回転により相互に変換される。第１座標系における第２座標系の原点の座標が（Ｘ20、Ｙ20、Ｚ20）であり、第１座標系の座標軸に対する第２座標系の座標軸の傾きが（ω、φ、κ）である場合、第２座標系のすべての座標は、（Ｘ20、Ｙ20、Ｚ20）で平行移動させて、（ω、φ、κ）で回転させることにより第１座標系の座標に変換される。したがって、（Ｘ20、Ｙ20、Ｚ20、ω、φ、κ）が求めるべき変換パラメータである。
【００９４】
図１３はパラメータ算出サブルーチンを示すフローチャートである。まずステップＳ４０１で、算出開始ボタンＰＳＢが押されることによる算出開始の入力を検出して、ステップＳ４０２に進む。
【００９５】
ステップＳ４０２において、変換パラメータ（Ｘ20、Ｙ20、Ｚ20、ω、φ、κ）に近似値として適当な初期値（ＸG20、ＹG20、ＺG20、ωG、φG、κG）を与える。次にステップＳ４０３では与えられた初期値を用いて第２座標系における指標ａi（ｉ＝１、２、３）の座標（Ｘ2ai、Ｙ2ai、Ｚ2ai）から第１座標系における指標ａiの近似的な座標（ＸGC1ai、ＹGC1ai、ＺGC1ai）を演算する。
【００９６】
すなわち、第１座標系における指標ａiの座標（ＸC1ai、ＹC1ai、ＺC1ai）は第２の座標系における指標ａiの座標（Ｘ2ai、Ｙ2ai、Ｚ2ai）から（１）式により求まるので、変換パラメータの近似的な値（ＸG20、ＹG20、ＺG20、ωG、φG、κG）および第２の座標系における指標ａiの座標（Ｘ2ai、Ｙ2ai、Ｚ2ai）を（１）式に代入すると、第１座標系における指標ａiの近似的な座標（ＸGC1ai、ＹGC1ai、ＺGC1ai）を求めることができる。
【数１】
ここで行列｛Ｔjk｝は回転行列であり、各成分Ｔjkは例えば次式で表される。
Ｔ11＝ｃｏｓφ・ｃｏｓκ
Ｔ12＝ｃｏｓω・ｓｉｎκ＋ｓｉｎω・ｓｉｎφ・ｃｏｓκ
Ｔ13＝ｓｉｎω・ｓｉｎκ−ｃｏｓω・ｓｉｎφ・ｃｏｓκ
Ｔ21＝−ｃｏｓφ・ｓｉｎκ
Ｔ22＝ｃｏｓω・ｃｏｓκ−ｓｉｎω・ｓｉｎφ・ｓｉｎκ
Ｔ23＝ｓｉｎω・ｃｏｓκ＋ｃｏｓω・ｓｉｎφ・ｓｉｎκ
Ｔ31＝ｓｉｎφ
Ｔ32＝−ｓｉｎω・ｃｏｓφ
Ｔ33＝ｃｏｓω・ｃｏｓφ
【００９７】
次のステップＳ４０４では、第１座標系に対する第２座標系の近似的な平行移動量および座標軸の傾き（ＸG20、ＹG20、ＺG20、ωG、φG、κG）が適切か否かを判定するためのメリット関数Φが計算される。メリット関数Φは例えば（２）式で定義される。
【数２】
すなわち本実施形態においてメリット関数Φは、同一の指標について関連付けられた、実際に認識された第１座標系における指標の座標（Ｘ1ai、Ｙ1ai、Ｚ1ai）と第２座標系における指標の座標（Ｘ2ai、Ｙ2ai、Ｚ2ai）から近時的に求めた（ＸGC1ai、ＹGC1ai、ＺGC1ai）との距離の２乗の和である。
【００９８】
次にステップＳ４０５において、メリット関数Φが所定値よりも小さいか否かを判定する。すなわち、近似的に与えられた第２の座標系の平行移動量および座標軸の傾き（ＸG20、ＹG20、ＺG20、ωG、φG、κG）に基づいて算出される、指標ａiの近似的な第１の座標系における３次元座標（ＸGC1ai、ＹGC1ai、ＺGC1ai）が、指標ａiの第１のペア写真により求められた第１の座標系における３次元座標（Ｘ1ai、Ｙ1ai、Ｚ1ai）に十分近いか否かが判定される。
【００９９】
Φ≧所定値であると判定された場合には、ステップＳ４０６に進み、近似的に与えられた第２の座標系の平行移動量および座標軸の傾き（ＸG20、ＹG20、ＺG20、ωG、φG、κG）に対する補正量（δＸ2，δＹ2，δＺ2，δω，δφ，δκ）が例えば最小二乗法により求められる。
【０１００】
次のステップＳ４０７では、ステップＳ４０６において算出された補正量（δＸ2，δＹ2，δＺ2，δω，δφ，δκ）に基づいて、第２の座標系の平行移動量および座標軸の傾き（ＸG20、ＹG20、ＺG20、ωG、φG、κG）を更新する。すなわち、（ＸG20、ＹG20、ＺG20、ωG、φG、κG）を、それぞれ（ＸG20＋δＸ2，ＹG20＋δＹ2，ＺG20＋δＺ2，ωG＋δω，φG＋δφ，κG＋δκ）に置換える。その後ステップＳ４０３へ戻り、ステップＳ４０４においてΦ＜所定値と判断されるまでステップＳ４０３〜ステップＳ４０７が繰返し実行される。
【０１０１】
一方ステップＳ４０５においてΦ＜所定値の場合には、ステップＳ４０８に進み、現在与えられている、第１の座標系に対する第２の座標系の平行移動量および座標軸の傾き（ＸG20、ＹG20、ＺG20、ωG、φG、κG）を第１の座標系に対する第２の座標系の平行移動量および座標軸の傾きである変換パラメータに確定する。その後、パラメータ算出サブルーチンは終了し、メインルーチンのステップＳ１０２に戻る。
【０１０２】
図１４は３次元座標変換サブルーチンを示すフローチャートである。まずステップＳ５０１で、接続ボタンＣＮＢが押されることによる接続開始の入力を検出し、ステップＳ５０２に進み、３次元座標接続画面を開く。さらにステップＳ５０３に進み、接続可能組合せ表示領域ＣＧＤに接続可能なペア写真の組合せを表示する。その後、ステップＳ５０４で、接続するペア写真の組合せを選択する入力を検出する。入力を検出するとステップＳ５０５に進む。
【０１０３】
ステップＳ５０５では、選択された組合わせに含まれるペア写真各々において求められた、測量点の３次元座標を単一の３次元座標系の座標に変換する。次にステップＳ５０６に進み、変換して得られた単一の３次元座標系における測量点の座標に基づき、測量図表示領域ＧＶＤに道路の測量図を表示する。以上の処理を実行して３次元座標変換サブルーチンは終了して、メインルーチンも終了する。
【０１０４】
なお、変換パラメータは６つの未知数であり、６つの方程式で解を得ることが出来る。ただし、３つの未知数は回転角であるため、６つの方程式ではそれぞれの回転角の解が２つになり得る。第２座標系のすべての測量点を第１座標系における座標に変換し得る変換パラメータは一組であるから、単一の回転角の解を得るためさらに３つの方程式が必要である。したがって、最低でも９つの方程式が必要となる。
【０１０５】
１つの指標３２を接続すると３つの方程式が得られる。したがって、単一の変換パラメータを算出するために、接続する２組のペア写真の有効測量範囲に３つ以上の同一の指標３２が含まれることが必要になる。なお、撮影装置４１の水平面に対する傾斜が各撮影位置において一定である場合は、２つの回転角が一定である。したがって、変換パラメータは、回転角の未知数を１つ含む４つの未知数である。この場合最低でも５つの方程式が必要である。したがって、撮影装置４１の水平面に対する傾斜が各撮影位置において一定である場合は、２つ以上の同一の指標が含まれていればよい。
【０１０６】
以上のような構成により、本実施形態を適用した解析機によれば、ペア写真の測量により得られるペア写真毎の座標系における座標を単一の座標系における座標に変換して、複数のペア写真により得られる測量図および測量地点の接続作業が正確、かつ容易に行えるようになる。
【０１０７】
なお、本実施形態を適用した解析機において第２座標系を第１座標系に変換しているが、第１座標系を第２座標系に変換する第２−１変換パラメータを算出して、第１座標系における測量点の座標を第２座標系の座標に変換してもよい。また、第１座標系における測量点の座標および第２座標系における測量点の座標を、第１座標系および第２座標系と異なる単一の３次元座標系の座標に変換してもよい。すなわち第１座標系、第２座標系、あるいは単一の３次元座標系である第１・２基準座標系に変換する第１・２変換パラメータを算出し、単一の３次元座標系に変換する構成であればよい。本実施形態の目的は単一の座標系における測量を行うことにあるからである。接続を行う座標系が４以上ある場合も同様にして接続される。
【０１０８】
なお、算出される変換パラメータにより、接続するペア写真の撮影位置を基準とした３次元座標系と異なる座標系へ変換される場合において、３つ以上のペア写真の接続は以下のように行われる。まず、第１座標系と第２座標系を第１・２基準座標系に変換する第１・２変換パラメータが算出される。同様に第２座標系と第３座標系を第２・３基準座標系に変換する第２・３変換パラメータが算出される。第３座標系における測量点の座標は第２・３基準座標系に変換された後、第２座標系に変換され、さらに第１・２基準座標系における座標に変換される。
【０１０９】
また、本実施形態を適用した解析機１０において、マーク３５を指標３２の識別情報として用いているが、互いに識別可能な文字、図形、記号であっても良い。あるいは指標毎を異なる色にして、標示器検出操作において認識される色により、対応付けが行われる構成であっても良い。
【０１１０】
また、本実施形態を適用した解析機１０において、デジタルカメラであるステレオカメラより直接デジタルデータである画像データを取得しているが、銀鉛カメラにより撮影された銀鉛写真をスキャナ（図示せず）で読取り、スキャナで読取られた画像信号をＡ／Ｄコンバータ（図示せず）によってデジタルデータに変換して、画像データを取得させる構成であっても良い。
【０１１１】
また、本実施形態を適用した解析機１０において、測量した測量点の３次元座標に基づいて、平面測量図を作成することが出来るが、立体測量図を作成することが可能であっても良い。
【０１１２】
なお、読込み写真表示領域ＡＰＤあるいは接続写真表示領域ＣＰＤ１、ＣＰＤ２にペア写真の両方の写真の画像が表示される構成であっても良い。
【０１１３】
また、本実施形態を適用した解析機は、汎用のパーソナルコンピュータに適用することが可能であり、本発明の実施形態を適用した写真解析プログラムを記録媒体に格納しパーソナルコンピュータに読込ませることにより解析機として機能させることが可能である。
【０１１４】
次に、本発明の第２の実施形態を適用した解析機よれば、マーク３５が記されない標示器ＰＳを撮影した場合でもペア写真の接続は可能である。この場合、標示器ＰＳの位置および範囲が検出された後に、図１５に示すように対応付け指定画面が表示される。第１ペア写真と第２ペア写真を表示する画像上で検出された標示器ＰＳが点滅表示等により示される。
【０１１５】
第１のペア写真を表示する画像上で検出された標示器ＰＳの一つがオペレータのマウス１６等の操作による領域指定により選択される。さらに選択された標示器ＰＳと同一の標示器ＰＳが第２ペア写真を表示する画像上で検出された標示器ＰＳの中から領域指定により選択される。選択された標示器ＰＳに基づき、同一の指標３２毎の第１指標座標と第２指標座標との対応付けが可能である。他の構成は第１の実施形態を適用した解析機１０と同様である。
【０１１６】
図１６は第２の実施形態を適用した解析機１０の指標対応付けサブルーチン（１３００）を示す図である。このサブルーチンは第1の実施形態における指標対応付けサブルーチンに対応しており、ステップＳ１３０１〜ステップＳ１３１０までの処理はステップＳ３０１〜ステップＳ３１０までの処理に対応している。ステップＳ１３１１において、標示器ＰＳのマーク３５が検出可能か否か判断される。
【０１１７】
マーク３５の検出が出来る場合はステップＳ１３１２に進む。以後のステップＳ１３１２〜ステップＳ１３１４までの処理はステップＳ３１１〜ステップＳ３１３までの処理に対応しており、ステップＳ１３１９、ステップＳ１３２０の処理はステップＳ３１４、ステップＳ３１５の処理に対応している。すなわち、ステップＳ１３１２〜ステップＳ１３１４、ステップＳ１３１９およびステップＳ１３２０の処理は第１の実施形態と同様に行われる。
【０１１８】
ステップＳ１３１１においてマーク３５の検出が出来ない場合は、ステップＳ１３１５に進む。ステップＳ１３１５では、標示器ＰＳに設けられた指標３２の画像座標を検出して、ステップＳ１３１６に進む。ステップＳ１３１６では、ステップＳ１３１５において検出した指標３２の画像座標に基づいて、各々の撮影位置を基準とした指標３２毎の３次元座標を算出する。その後ステップＳ１３１７に進み、対応付け操作画面を表示する。
【０１１９】
次にステップＳ１３１８において、第１のペア写真の画像および第２のペア写真の画像上で同一の標示器ＰＳを含む領域を指定するオペレータのマウス１６等の操作による入力を検出する。次のステップＳ１３１９に進み、以後の処理は第１の実施形態と同様である。
【０１２０】
次に本発明の第２の実施形態である写真測量方法および本発明の一実施形態である地点標示器について説明する。図１７〜図１９は本発明の一実施形態である地点標示器を示す図である。図１７は正面図、図１８は側面図、図１９は背面図である。
【０１２１】
標示器ＰＳは基台３３と板部材３４によって構成される。板部材３４は基台３３に支持されて略直立状態に固定される。板部材３４の一方の面（符号Ｆ）の中央に指標３２Ｆが設けられる。他方の面（符号Ｂ）の中央にも指標３２Ｂが設けられる。指標３２Ｆと指標３２Ｂは板部材３４の表裏で相対する。指標３２Ｆ、３２Ｂの近傍には指標３２Ｆ、３２Ｂの識別情報であるマーク３５が記される。なお、標示器ＰＳ毎に指標３２の色を異なる色とし、異なる指標の色を識別情報とする構成でも良い。
【０１２２】
図２０は本発明の第２の実施形態である写真測量方法における撮影状況を示す図であり、測量対象である道路の外形および白線を描いた平面図である。本実施形態では、測量地点を相対する２方向から写真撮影を行う。最初に測量する道路ＲＤを一方向（符号Ａ）に進みながら、道路ＲＤの半分以上を有効測量範囲に含めるような撮影位置および撮影姿勢（符号ａ）で写真撮影を行う。次に道路ＲＤを逆の方向（符号Ｂ）に進みながら、方向Ａを進んでいたときの撮影方向とは逆の方向（符号ｂ）を撮影方向として道路ＲＤの残り半分以上を有効測量範囲に含める撮影位置で撮影を行う。
【０１２３】
標示器ＰＳの配置は撮影を行う撮影方向両方から（符号ａおよび符号ｂ）指標３２が見えるように配置する。例えば、左右のカメラ４３、４４の光軸の方位と板部材３４の指標３２を備える面が略直交する配置が好ましい。ただし、解析機１０により指標３２の画像座標が認識されればよいので、板部材３４が光軸の方位と実質的に交わればよい。他の方法のステップは第１の実施形態と同様である。
【０１２４】
以上のように取得した画像データを解析機に供給して、画像接続を行えば、逆方向から写したペア写真も容易に接続することが可能である。測量する範囲が広い場合に、複数回往復しながら撮影して、ペア写真の接続が可能となる。
【０１２５】
本実施形態の標示器ＰＳによれば、撮影方向が逆向きであるペア写真の接続精度を高くすることが可能である。指標を側面に備えた３角錐型の標示器を用いた場合、符号ａの撮影方向で撮影したペア写真に写る指標３２と、符号ｂの撮影方向で撮影したペア写真に写る指標３２は位置が互いに異なる。したがって、これらの指標を接続すると接続精度が低減される。
【０１２６】
一方で、本実施形態の標示器ＰＳは板部材３４の表裏相対する位置に指標３２Ｆ、３２Ｂを備えるので、符号ａの撮影方向で撮影したペア写真に写る指標３２、および符号ｂの撮影方向で撮影したペア写真に写る指標３２の位置は略同一だから接続の精度を高く保つことが可能である。すなわち、板部材３４の板厚、特に指標部分の厚さを薄くすることが出来るため、標示器ＰＳの板厚および進行方向に対する傾きにより発生する誤差を小さくすることが出来る。また進行方向による板厚分の補正を行わなくてもズレを小さくすることが可能である。
【図面の簡単な説明】
【０１２７】
【図１】写真測量に使用する測量用自動車を示す図である。
【図２】写真測量における撮影状況を概念的に示す図であって、測量対象である道路の外形および白線を描いた平面図である。
【図３】標示器の斜視図である。
【図４】本発明の第１の実施形態であるステレオ写真解析機の電気的構成を示すブロック図である。
【図５】読込み写真を表示する画面を示す概念図である。
【図６】ペア写真から測量を行うときの表示画面を示す概念図である。
【図７】変換パラメータを算出するときの表示画面を示す概念図である。
【図８】対応付けを終えた後の表示画面を示す概念図である。
【図９】３次元座標を接続するときの表示画面を示す概念図である。
【図１０】ＣＰＵにおいて実行される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。
【図１１】測量サブルーチンを示すフローチャートである。
【図１２】指標対応付けサブルーチンを示すフローチャートである。
【図１３】パラメータ算出サブルーチンを示すフローチャートである。
【図１４】３次元座標変換サブルーチンを示すフローチャートである。
【図１５】本発明の第２の実施形態であるステレオ写真解析機の変換パラメータを算出するときの表示画面を示す概念図である。
【図１６】本発明の第２の実施形態であるステレオ写真解析機のＣＰＵにおいて実行される指標対応付けサブルーチンを示すフローチャートである。
【図１７】本発明の一実施形態である地点標示器を示す正面図である。
【図１８】本発明の一実施形態である地点標示器を示す側面図である。
【図１９】本発明の一実施形態である地点標示器を示す背面図である。
【図２０】本発明の第２の実施形態である写真測量方法における撮影状況を概念的に示す図であって、測量対象である道路の外形および白線を描いた平面図である。
【符号の説明】
【０１２８】
１０ ステレオ写真解析機
１１ ＣＰＵ
１３ モニタ
１６ マウス
３２ 指標
３４ 板部材
３５ マーク
４１ 撮影装置
４３ 左デジタルカメラ
４４ 右デジタルカメラ
ＲＤ 道路
ＰＳ 地点標示器
ＭＡ１ 第１有効測量範囲
ＭＡ２ 第２有効測量範囲
ＲＰ１ 第１撮影位置
ＲＰ２ 第２撮影位置
Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３、Ｐ４、・・・ 測量点
ＩＭＬ 左画像
ＩＭＲ 右画像
【技術分野】
【０００１】
本発明は、写真測量における画像処理に関する。
【背景技術】
【０００２】
写真測量は地図の作成に広く使用されており、交通事故の現場検証等の局所的な状況の記録において極めて有効な手段として活用されている。従来の写真測量は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１組のペア画像から各測量点の３次元座標を算出する。このような写真測量方法においては、ペア画像をステレオ写真解析機に読込ませ、ペア画像に共通に写込まれた測量点の３次元座標を求め、測量図を作成している。測量が広範囲に渡る場合は多数のペア画像が用いられ、ペア画像毎にそれぞれ得られる測量図を接続している。
【０００３】
測量図の接続を簡便に行うために２つ以上の地点標示器上の目印を２組のペア画像両方に写しておき、ステレオ写真解析機において、マウス等の入力手段を用いたマニュアル作業によって２組のペア画像に写込まれた目印を指定することにより、測量図の接続が行われている（特許文献１参照）。
【０００４】
しかし、接続するペア画像が多くなると目印を指定するマニュアル作業は煩雑であり、接続に時間がかかっていた。また、接続精度は全体の測量精度に影響を及ぼすので、接続を行うオペレータの熟練度によって全体の測量精度にも影響を与えていた。
【特許文献１】特開２００１−２１３５１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
したがって、本発明ではステレオカメラにより撮影されたペア画像により得られる多数の測量図の接続を簡便にかつ迅速に行うステレオ写真解析機の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明のステレオ写真解析機は、２以上のカメラを有するステレオカメラにより撮影され複数の指標が写る写真群をデジタルデータとして取得する取得手段と、写真群の各々の写真に写る指標について各々の写真を基準とした座標を認識する認識手段と、認識手段により認識された指標についての各々の写真を基準とした座標に基づいて、写真群を撮影した撮影位置を基準とした指標の座標である指標座標を演算する演算手段と、同一の指標についての第１撮影位置を基準とした座標系における指標座標である第１指標座標と第１撮影位置と異なる第２撮影位置を基準とした座標系における指標座標である第２指標座標とを指標毎に対応付ける対応付け手段と、対応付け手段により対応付けられた同一の指標についての第１指標座標と第２指標座標との複数の組合せに基づいて第１撮影位置を基準とした座標系における座標と第２撮影位置を基準とした座標系における座標とを基準となる単一の第１・２基準座標系における座標に変換するための第１・２変換パラメータを算出する変換値算出手段とを備えることを特徴としている。
【０００７】
指標がそれぞれ異なる識別情報を備え、認識手段が指標毎の識別情報を指標に対応した指標座標と関連付けて認識し、対応付け手段が認識手段により認識された第１指標座標と関連付けられた識別情報である第１識別情報と第２指標座標と関連付けられた識別情報である第２識別情報との同一の指標についての組合わせに基づいて対応付けを行うことが好ましい。さらに、写真群に含まれる写真の画像を表示するモニタと、モニタに表示される写真群に含まれる写真の画像上の任意の点あるいは領域を指定する入力手段とを備え、認識手段が入力手段により指定された領域内あるいは指定された領域近傍において第１識別情報および第１指標座標あるいは第２識別情報および第２指標座標を認識することが好ましい。
【０００８】
あるいは、写真群に含まれる写真の画像を表示するモニタと、モニタに表示される写真群に含まれる写真の画像上の任意の点あるいは領域を指定する入力手段とを備え、対応付け手段が入力手段により第１撮影位置から撮影された第１写真群に含まれる写真の画像上で指定された領域内の指標と同一の指標を第２撮影位置から撮影された第２写真群に含まれる写真の画像上において領域指定することにより同一の指標についての第１指標座標と第２指標座標とを対応付けることが好ましい。さらに、認識手段が入力手段により指定された領域内あるいは指定された領域近傍において第１識別情報および第１指標座標あるいは第２識別情報および第２指標座標を認識することが好ましい。
【０００９】
また、演算手段が、測量を行う測量点として入力手段により指定された点についての各々の写真を基準とした座標に基づいて写真群を撮影した撮影位置を基準とした測量点の座標である測量点座標を演算し、変換値算出手段により算出された変換パラメータに基づいて測量点座標を基準座標系における座標に変換する変換手段を備えることが好ましい。
【００１０】
対応付け手段が同一の指標についての第２指標座標と第１撮影位置および第２撮影位置と異なる第３撮影位置を基準とした座標系における指標座標である第３指標座標とを指標毎に対応付け可能であり、変換値算出手段が対応付け手段により対応付けられた同一の指標についての第２指標座標と第３指標座標との複数の組合せに基づいて、第２撮影位置を基準とした座標系における座標と第３撮影位置を基準とした座標系における座標とを基準となる単一の第２・３基準座標系における座標に変換するための第２・３変換パラメータを算出可能であり、第１・２変換パラメータと第２・３変換パラメータとに基づいて第３撮影位置を基準とした座標系における座標を第１・２基準座標系における座標に変換する複合変換手段を備えることが好ましい。
【００１１】
さらに、指標がそれぞれ異なる識別情報を備え、認識手段が指標毎の識別情報を指標に対応した指標座標と関連付けて認識し、対応付け手段が認識手段により認識された第２指標座標と関連付けられた識別情報である第２識別情報と第３指標座標と関連付けられた識別情報である第３識別情報との同一の指標についての組合わせに基づいて対応付けを行うことが好ましい。
【００１２】
あるいは、写真群に含まれる写真の画像を表示するモニタと、モニタに表示される写真群に含まれる写真の画像上の任意の点あるいは領域を指定する入力手段とを備え、対応付け手段が入力手段により第２撮影位置から撮影された第２写真群に含まれる写真の画像上で指定された領域内の指標と同一の指標を第３撮影位置から撮影された第３写真群に含まれる写真の画像上において領域指定することにより同一の指標についての第２指標座標と第３指標座標とを対応付けることが好ましい。
【００１３】
取得手段から取得される複数の写真群から第１写真群と第２写真群とを選択する選択手段を備えることが好ましく、選択手段が画像選択の入力を行う選択入力手段における入力を検出して第１写真群と第２写真群とを選択することが好ましい。さらに、取得手段がステレオカメラに設けられた方位センサにより検出される撮影時のステレオカメラの撮影方向を撮影された写真群と関連付けて取得し、選択手段が最初に選択された第１写真群に関連付けられた方位と略同一の方位を関連付けられた写真群を第２写真群の選択候補に挙げることが好ましい。あるいは、取得手段がステレオカメラに設けられたタイマにより検出される撮影時刻を撮影された写真群と関連付けて取得し、選択手段が最初に選択された第１写真群に関連付けられた撮影時刻と連続する撮影時刻に関連付けられた写真群を第２写真群の選択候補に挙げることが好ましい。
【００１４】
取得手段から取得される複数の写真群から第１写真群と第２写真群とを選択する選択手段を備えることが好ましく、選択手段が画像選択の入力を行う選択入力手段における入力を検出して第１写真群と第２写真群とを選択することが好ましい。さらに、取得手段がステレオカメラに設けられた方位センサにより検出される撮影時のステレオカメラの撮影方向を撮影された写真群と関連付けて取得し、選択手段が最初に選択された第１写真群に関連付けられた方位と略同一の方位を関連付けられた写真群を第２写真群の選択候補に挙げることが好ましい。あるいは、取得手段がステレオカメラに設けられたタイマにより検出される撮影時刻を撮影された写真群と関連付けて取得し、選択手段が最初に選択された第１写真群に関連付けられた撮影時刻と連続する撮影時刻に関連付けられた写真群を第２写真群の選択候補に挙げることが好ましい。
【００１５】
取得手段が、デジタルカメラにより撮影された写真群のデジタルデータを取得すること、あるいは銀鉛写真である写真群の画像をスキャナで読取りＡ／Ｄ変換を行うことによりデジタルデータを取得することが好ましい。
【００１６】
また、識別情報が指標毎に異なる色であること、あるいは指標の近傍に記された識別用の文字、図形、あるいは記号であることが好ましい。
【００１７】
本発明の地点標示器は、略直立状態に固定可能な板部材と板部材の側面であって表裏の相対する位置に設けられた指標とを備えることを特徴としている。
【００１８】
指標の近傍に識別用の文字、図形、あるいは記号が記されることが好ましい。あるいは、指標毎に異なる色であることが好ましい。
【００１９】
本発明の写真測量方法は、いずれかの撮影位置での複数のカメラを有するステレオカメラによる写真測量における設計上の測量精度を満たすための撮影範囲である有効測量範囲に指標を表面に備えた複数の地点標示器を含ませることが可能となるように地点標示器を測量地点に配置する配置のステップと、ステレオカメラの有効測量範囲に複数の地点標示器を含ませるための第１撮影位置およびステレオカメラの第１撮影姿勢を決定する第１位置決めのステップと、第１位置決めのステップにおいて決定した第１撮影位置においてステレオカメラによる撮影を行い第１画像データを取得する第１撮影のステップと、第１撮影位置から移動し第１撮影位置における第１撮影姿勢での有効測量範囲に含まれる複数の地点標示器をステレオカメラの有効測量範囲に含ませるための第２撮影位置および第２撮影姿勢を決定する第２位置決めのステップと、第２位置決めのステップにおいて決定した第２撮影位置においてステレオカメラによる撮影を行い第２画像データを取得する第２撮影のステップと、第１撮影のステップにおいて取得した第１画像データと第２撮影のステップにおいて取得した第２画像データとに基づいて本発明のステレオ写真解析機を用いて測量を行う解析のステップとを有することを特徴としている。
【００２０】
配置のステップにおいて有効測量範囲に２以上の地点標示器を含ませるように並べ、第１位置決めのステップおよび第２位置決めステップにおいてステレオカメラの有効測量範囲に２以上の地点標示器を含ませ、第２撮影のステップにおいて撮影するときの水平面に対するステレオカメラの傾斜が第１撮影位置において撮影したときの傾斜と略同一であることが好ましく、あるいは配置のステップにおいて有効測量範囲に３以上の地点標示器を含ませるように並べ、位置決めのステップにおいて第１撮影位置におけるステレオカメラの有効測量範囲に３以上の地点標示器を含むことが好ましい。
【００２１】
さらに、配置のステップにおける地点標示器が本発明の地点標示器であり、第２位置決めステップにおいて第１撮影姿勢におけるステレオカメラの向く方向が第２撮影姿勢におけるステレオカメラの向きと逆であることが好ましい。
【００２２】
本発明の写真測量プログラムは、２以上のカメラを有するステレオカメラにより撮影され複数の指標が写る写真群をデジタルデータとして取得する取得手段と、写真群の各々の写真に写る指標について各々の写真を基準とした座標を認識する認識手段と、認識手段により認識された指標についての各々の写真を基準とした座標に基づいて写真群を撮影した撮影位置を基準とした指標の座標である指標座標を演算する演算手段と、同一の指標についての第１撮影位置を基準とした座標系における指標座標である第１指標座標と第１撮影位置と異なる第２撮影位置を基準とした座標系における指標座標である第２指標座標とを指標毎に対応付ける対応付け手段と、対応付け手段により対応付けられた同一の指標についての第１指標座標と第２指標座標との複数の組合せに基づいて第１撮影位置を基準とした座標系における座標と第２撮影位置を基準とした座標系における座標とを基準となる単一の第１・２基準座標系における座標に変換するための第１・２変換パラメータを算出する変換値算出手段としてコンピュータを機能させることを特徴としている。
【発明の効果】
【００２３】
本発明によれば、地点標示器の目印をステレオ写真解析機が自動的に指定を行うことができ、測量時間の短縮および測量者の技量によらず測量精度を高い水準に保つことが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
以下、本発明の実施形態を図面を参照して説明する。
図１は本発明の第１の実施形態である写真測量方法において撮影に使用する測量用自動車を示す図である。
【００２５】
測量用自動車４０には上面にステレオカメラである撮影装置４１が備えられる。撮影装置４１は略水平に保持される基線桿４２の左右にデジタルカメラ４３、４４を備えて構成される。左右のカメラ４３、４４は光軸が略平行で同一方向を向くように固定される。撮影装置４１の向く方向は調整可能である。左右のカメラ４３、４４はオペレータのレリーズ操作により同時に撮影動作が実行される。
【００２６】
なお、撮影装置４１には、左右のカメラ４３、４４以外の複数のカメラが備えられてもよい。左右のカメラ４３、４４に対して位置および姿勢が固定されていれば、他のカメラと左右のカメラ４３、４４との写真によって写真測量が可能である。複数のカメラにより写真測量を行う場合は、測量点をペア写真でなく、同一の撮影位置から撮影された写真群により行うことが可能である。また、カメラは例えば上と下等のように左と右に配置されていなくてもよく、同じ被写体を写し、視差を有していれば写真測量は可能である。
【００２７】
図２は、本発明の第１の実施形態である写真測量方法における撮影状況を示す図であり、測量対象である道路の外形および白線を描いた平面図である。
【００２８】
測量地点において自動車４０を用いて撮影するとき、固定した撮影姿勢において撮影したペア写真の視差は水平方向に生じる。左カメラ４３の撮影範囲と、右カメラ４４の撮影範囲との重なる中央の領域（撮影領域）に写る被写体の測量が可能である。一方で撮影装置４１による写真測量において設計上許容される測量精度が定められる。この測量精度を確保するために、撮影位置から測量を行い得る被写体までの距離（測量距離）が定まる。測量距離の範囲内の撮影領域が有効測量範囲（図２網掛け部）となり、有効測量範囲内に写る測量点の写真測量が可能である。
【００２９】
なお、左右のカメラ４３、４４の焦点距離、左右のカメラ４３、４４の間隔、（基線長）、解像度、ディストーション等のパラメータは正確に測定されており、このパラメータに対し、許容される測量精度を確保できる測量距離が決まる。本実施形態では左右のカメラ４３、４４から奥行きが例えば略３０ｍの範囲までとする撮影領域が有効測量範囲となる。
【００３０】
測量を行う道路上に地点標示器ＰＳが略直線上に配置される。第１標示器から第４標示器ＰＳ１、ＰＳ２、ＰＳ３、ＰＳ４を撮影装置４１の第１有効測量範囲ＭＡ１に含ませる第１撮影位置ＲＰ１に自動車４０を移動する。撮影装置４１の方向や傾斜である第１撮影姿勢を調整して決定した後、撮影が行われる。左右のカメラ４３、４４で撮影した写真は第１ペア写真として、第１ペア写真に相当する第１画像データが取得されてメモリカード１５（図４参照）に格納される。
【００３１】
標示器ＰＳは図３に示すように４角錐状の本体部材３１の側面に指標３２と指標３２の識別情報であるマーク３５が形成される。本体部材３１の側面は単一の色であり、指標３２は本体部材３１とは異なる単一の色で丸型に形成される。したがって、指標３２の周囲の色は指標３２の色とは異なる。またマーク３５は指標３２毎に異なっており、指標３２の近傍に設けられる。
【００３２】
図２において、第１撮影位置で撮影後、標示器ＰＳの配列に沿って略１０ｍ進み、第２撮影位置ＲＰ２に自動車４０を移動する。第２標示器から第５標示器ＰＳ２、ＰＳ３、ＰＳ４、ＰＳ５を撮影装置４１の第２有効測量範囲ＭＡ２に含ませるように第２撮影姿勢が調整される。したがって、第１撮影位置ＲＰ１における第１有効測量範囲ＭＡ１に入る標示器ＰＳ２、ＰＳ３、ＰＳ４は、第２撮影位置ＲＰ２における第２有効測量範囲ＭＡ２に含まれる。第２撮影位置ＲＰ２おいて撮影を行い、第２画像データがメモリカード１５に格納される。同様に自動車４０を移動して、測量地点すべてが有効測量範囲に含まれるまで撮影位置を変えて繰返して撮影が行われる。
【００３３】
以上のように取得した画像データを、後述する本発明の第１の実施形態を適用したステレオ写真解析機に供給して、測量を行うことにより、画像データ毎の測量結果の接続、すなわち測量座標および測量図の接続が容易に行われる。
【００３４】
撮影装置４１にはタイマ、方位センサ、チルトセンサ（図示せず）が備えられており、各撮影位置において撮影したときの時刻、方位、傾きが検出され、これらに相当する撮影関連データが各々の撮影位置における画像データと関連付けられてメモリカード１５に格納される。
【００３５】
なお、本実施形態において各撮影位置において４つ以上の標示器ＰＳを有効測量範囲に含ませるように並べて、４つ以上の標示器ＰＳを有効測量範囲に含ませるように撮影位置および撮影姿勢を決めているが、チルトセンサによる撮影角度の補正を行う場合、あるいは撮影装置４１の傾きを常に一定にして撮影する場合、最低限３つの標示器ＰＳを含ませればよい。なお、図２においては、３つ以上の標示器ＰＳを一つの撮影位置における有効測量範囲に含ませるように並べて、３つ以上の標示器ＰＳを有効測量範囲に含ませるための撮影位置と撮影姿勢を決めればよい。なお、有効測量範囲に３つ以上の標示器ＰＳが含まれるので、ペア写真には３つ以上の標示器ＰＳが写されている。
【００３６】
３つ以上の画像データを接続するために撮影装置４１の方向を略一定にして撮影位置を変えていく場合、接続の基礎として写す３つの標示器ＰＳを順次変えていくことが便利である。さらに接続を行う方向に沿って標示器ＰＳを並べることが便利である。例えば、自動車４０を進ませながら進行方向前方の第１ペア写真〜第３ペア写真を撮った場合、第１ペア写真の手前に写っていた標示器ＰＳが第２ペア写真では写らなくなる。一方で第２ペア写真の有効測量範囲に新たに別の標示器ＰＳが含まれる。第２ペア写真と第３ペア写真においても同様である。
【００３７】
第２ペア写真について考えると、手前の３つの標示器ＰＳにより第１ペア写真と接続を行い、奥の３つの標示器ＰＳで第３ペア写真と接続が行われる。真ん中の２つの標示器ＰＳを重複させれば、一番手前の標示器ＰＳと重複する２つの標示器ＰＳにより第１ペア写真と、一番奥の標示器ＰＳと重複する２つの標示器ＰＳにより第３ペア写真と接続可能である。したがって、最低限４つの標示器ＰＳを有効測量範囲に含ませることが便利である。
【００３８】
なお、本実施形態において第１有効測量範囲ＭＡ１と第２有効測量範囲ＭＡ２には３つの同一の標示器ＰＳが含まれるが、水平面に対する撮影装置４１の傾斜が各撮影位置において略同一である場合あるいはチルトセンサにより求めた傾きを用いて補正する場合は、２つの同一の標示器ＰＳが含まれればよい。例えば、撮影装置４１の水平面に対する傾斜角を一定に保ち、平面状の道路を測量する場合は２つの標示器ＰＳにより接続が可能である。したがって、本実施形態における写真測量のためには複数の標示器ＰＳを有効測量範囲に含ませればよい。
【００３９】
次に本発明の第１の実施形態を適用したステレオ写真解析機の構成を説明する。図４は解析機の構成を示すブロック図である。ステレオ写真解析機１０は、ＣＰＵ１１、カード読取装置１２、およびモニタ１３によって構成される。ＣＰＵ１１、カード読取装置１２、およびモニタ１３は直接あるいは間接的にバス１４に接続される。ＣＰＵ１１により装置全体の動作が制御される。カード読取装置１２により画像データ等がメモリカード１５から読取られる。画像データに相当するペア写真中の一部あるいはすべての写真がモニタ１３において表示可能である。
【００４０】
また写真解析装置１０には、像点指定や様々な指示に用いるマウス１６およびキーボード１７が備えられる。マウス１６およびキーボード１７は入力制御部１８を介してバス１４に接続され、マウス１６およびキーボード１７からの入力がバス１４を介してＣＰＵ１１に転送され、またこれらの入力モード等が設定される。
【００４１】
メモリカード１５はカード読取装置１２に挿入され、メモリカード１５内に格納された複数の画像データが装置内に読込まれる。すなわち、撮影により得られたペア写真に相当する画像データを取得することが可能である。カード読取装置１２の読込み動作および書込み動作は、バス１４に接続された記録媒体制御部１９により制御される。記録媒体制御部１９にはハードディスク２０が接続される。ハードディスク２０にはメモリカード１５から読込まれた画像データが撮影関連データとともに取得され格納される。
【００４２】
次に解析機１０における画像接続について説明する。写真解析機１０には３次元座標演算機能と３次元座標接続機能とが備えられる。これらの機能が互いに働くことにより画像接続が果たされる。３次元座標演算機能により、１組のペア写真の有効測量範囲内の任意の測量点について、ペア写真の撮影位置を基準とした３次元座標が演算される。３次元座標接続機能により、２組のペア写真各々の撮影位置を基準とした３次元座標が単一の座標系における３次元座標に変換される。３次元座標接続機能は、次に記す変換パラメータ算出操作と座標変換操作とにより実行される。
【００４３】
ペア写真毎に演算される３次元座標はペア写真毎に異なる撮影位置を基準とした３次元座標系に基づくものである。複数の３次元座標系を単一の座標系に変換するには原点を一致させるための移動変換、および座標軸を一致させるための回転変換を行えばよい。なお、撮影位置を基準とした３次元座標系とは、それぞれの撮影位置における左右のカメラ４３、４４の位置により相対的に定まる位置を原点とし、原点で互いに交わる任意の３方向を座標軸とする座標系である。
【００４４】
変換パラメータ算出操作により移動・回転変換を行うための変換パラメータが算出される。座標変換操作により複数の座標系における測量点の３次元座標が、変換パラメータに基づいて単一の３次元座標系おける３次元座標に変換される。
【００４５】
次にこれらの機能を実行させるための具体的操作について説明する。まず、解析機１０における３次元座標演算機能について説明する。図５はモニタにおける読込み写真を表示する画面を示す図である。解析機１０の操作により読み込み写真表示画面がモニタ１３の表示面に表示される。
【００４６】
表示面の左上に表示される読込みボタンＲＤＢを押すと、ハードディスク２０あるいはメモリカード１５に格納された画像データがＣＰＵ１１に読込まれる。読込み写真表示領域ＡＰＤには、ハードディスク２０あるいはメモリカード１５に格納された画像データに相当するペア写真の片方の写真が表示される。
【００４７】
ペア写真の片方の写真は２列に並んで表示され、その右側に文字情報を表示可能である。この文字情報として、例えば、ＣＰＵ１１に読込まれた画像デ−タの順番を示す番号である画像データ番号５０、および撮影関連データに相当する情報、撮影時刻５１および撮影時の方位５２等が表示される。画像データ番号５０はＣＰＵ１１に読込まれた順番に各画像データに付与される。読込み写真標示領域ＡＰＤの上側には、読込みボタンＲＤＢ、測量ボタンＭＳＢ、パラメータ算出ボタンＰＭＢ、および接続ボタンＣＮＢが表示される。
【００４８】
読込み写真表示画面において測量ボタンＭＳＢを押すと、測量点の３次元座標の演算を行う1組のペア写真の選択が可能となる。マウス１６等によりペア写真の選択を行うと、図６に示すような測量を行う操作画面がモニタ１３の表示面に表示される。選択されたペア写真がモニタ１３の上側の選択ペア写真表示領域ＳＰＤに表示される。
【００４９】
左カメラ４３により写された写真の画像である左画像ＩＭＬが左側に、右カメラ４４により写された写真の画像である右画像ＩＭＲが右側に表示される。オペレータはマウス１６の操作により左画像ＩＭＬ、右画像ＩＭＲ上の任意の点を指定可能であり。測量を行う測量点が左画像ＩＭＬおよび右画像ＩＭＲ上でオペレータにより指定される。
【００５０】
指定された測量点に基づき、ペア写真を撮影した位置を基準とした測量点の３次元座標が以下に記すように演算される。測量点が指定されることにより、左画像ＩＭＬおよび右画像ＩＭＲそれぞれにおける測量点の画像座標が認識される。左カメラ４３と右カメラ４４は視差を有しているので、測量点の左画像ＩＭＬにおける画像座標と右画像ＩＭＲにおける画像座標とに基づいて、三角測量の原理によりペア写真を撮影した撮影位置を基準とした３次元座標が求められる。
【００５１】
例えば、同一の道路の１点Ｐ１に相当する測量点を、左画像ＩＭＬおいて点Ｐ１Ｌを指定し、右画像ＩＭＲにおいて点Ｐ１Ｒを指定することにより測量点Ｐ１の３次元座標が演算される。同一の測量点（Ｐ２、Ｐ３、Ｐ４、．．．）を両画像ＩＭＬ、ＩＭＲ上で指定することにより各測量点の３次元座標が演算される。
【００５２】
モニタ１３の下側の測量図表示領域ＧＶＤには、演算された各測量点の３次元座標に基づいて、各測量点が２次元座標上に表示される。この２次元座標は測量点を上方から見た平面の座標である。測量図表示領域ＧＶＤに表示される複数の測量点が、マウス１６の操作により直線や曲線で結ぶことが可能である。道路の外縁を測量点として指定し、この測量点を結ぶことによりペア写真の有効測量範囲にある道路の測量図が作図される。なお、図６は左右の両画像独立に入力する方法を示しているが、従来公知の偏向フィルターと偏向眼鏡を用いた実体視入力装置を使用して入力してもよい。
【００５３】
１組のペア写真における測量および作図を終了すると、再び読込み写真表示画面に戻る。図５に示すように測量作業を終了したペア写真について、ペア写真の片方の写真を表示する右側の文字情報に測量済みであることを示す記号５３が付加される。
【００５４】
以上のようにして、３次元座標演算機能が実行される。次に変換パラメータ算出操作について説明する。
【００５５】
図５において、オペレータがマウス１６等を操作してパラメータ算出ボタンＰＭＢを押すと、変換パラメータを求めるための２組のペア写真を選択することが可能となる。２組のペア写真はマウス１６等の操作により指定される。一つ目のペア写真を選択すると、最初に選択したペア写真の画像データに関連付けられた撮影関連データに基づき、接続を行う２組目のペア写真の選択候補が表示される。
【００５６】
例えば、最初に選択したペア写真を撮影した時刻と連続する前後の時刻に撮影された２組のペア写真の片方の写真の外枠が読込み写真表示領域ＡＰＤにおいて赤色で表示される。この２組のペア写真が最初に選択したペア写真と接続を行うペア写真の選択候補として挙げられる。通常、互いに接続する写真は連続して撮影されるので、撮影時刻が連続する写真が接続候補と考えられる。
【００５７】
または、最初に選択したペア写真を撮影した時の方位が略同一の方位で撮影されたペア写真の片方の写真の外枠が読込み写真表示領域ＡＰＤにおいて青色で表示される。したがって、これらのペア写真が最初に選択したペア写真と接続を行うペア写真の選択候補として挙げられる。
【００５８】
図２に示すように、標示器ＰＳを並べた列が２列あり、それぞれの列に沿って移動し、１つの列に沿った各撮影位置における撮影方向を変えずにペア写真を撮影することがある。このような場合、互いに接続する写真の撮影は略同一の方位で行われるので、同一の方位で撮影された写真が接続候補として考えられる。なお、撮影時刻および方位により選択候補になる場合はペア写真の片方の写真の外枠が読込み写真表示領域ＡＰＤにおいて緑色で表示される。
【００５９】
第１撮影位置ＲＰ１で撮影した第１ペア写真と、第１撮影位置ＲＰ１と異なる第２撮影位置ＲＰ２で撮影した第２ペア写真との２組のペア写真が選択される。マウス１６等の操作により選択完了、あるいは再選択の入力が可能であり、選択完了すると変換パラメータ算出操作を行う画面が表示される。再選択を入力すると再度の選択が可能である。なお、選択される第２ペア写真には第１ペア写真に写る指標３２と一部またはすべて同一の指標３２が写されていなければならない。
【００６０】
図７は変換パラメータ算出操作のための標示器検出操作画面を示す図である。選択された第１ペア写真の一方の写真の画像がモニタ１３の表示面の左側の接続写真表示領域ＣＰＤ１に、第２ペア写真の一方の写真の画像が右側の接続写真表示領域ＣＰＤ２に表示される。接続写真表示領域ＣＰＤ１、ＣＰＤ２の上側には自動ボタンＡＴＢ、半自動ボタンＨＡＢ、対応付け開始ボタンＣＳＢ、および算出開始ボタンＰＳＢが表示される。
【００６１】
自動ボタンＡＴＢが押されると、自動モードすなわち接続写真表示領域ＣＰＤ１、ＣＰＤ２において表示される標示器ＰＳの位置および範囲が自動的に検出される。標示器ＰＳの検出は公知の特徴抽出等の画像認識により実行される。標示器ＰＳの検出が終わると、検出された標示器ＰＳがそれぞれの画像上で点滅して表示される。標示器ＰＳ以外の被写体が標示器ＰＳとして検出された場合においてマウス１６等の操作により標示器ＰＳ以外の被写体を除外する入力が可能である。なお、領域ＣＰＤ１、ＣＰＤ２に表示される一方の写真と同一のペアであって表示されていない写真上の標示器ＰＳの位置および範囲も検出される。なお、実体視解析装置を用いる場合では、立体的に見えている画面において表示される。
【００６２】
また、半自動ボタンＨＡＢが押されると、半自動モードで検出可能である。半自動モードでは、まず接続写真表示領域ＣＰＤ１、ＣＰＤ２においてオペレータにより標示器ＰＳの位置が概略指定される。指定は領域ＣＰＤ１、ＣＰＤ２における一つの標示器ＰＳ近傍の一点あるいは一領域であればよい。標示器ＰＳの位置を概略指定すると、指定された点または領域の近傍、あるいは領域内の標示器ＰＳの位置および範囲が検出される。半自動モードはマウス１６等の操作による検出終了の入力により終了する。
【００６３】
自動モードによれば、有効測量範囲内にある被写体の外観が標示器ＰＳに似ている場合にその被写体を標示器ＰＳとして検出することがある。半自動モードによれば、標示器ＰＳのみを正確に検出することが可能でなる。
【００６４】
自動モードあるいは半自動モードにより標示器ＰＳが検出されると、それぞれの接続写真表示領域ＣＰＤ１、ＣＰＤ２において標示器ＰＳ毎に記されたマーク３５が認識される。さらに標示器ＰＳ毎に備えられた指標３２の画像座標、すなわちペア写真を構成する各写真を基準とした座標が認識される。指標３２の画像座標は標示器ＰＳ毎に記されたマーク３５、すなわち指標３２に対応したマーク３５に関連付けられて認識される。なお、マーク３５の検出は公知の特徴抽出等の画像認識により、また画像座標の検出は公知の輝度重心の検出等の画像認識により実行される。
【００６５】
さらに検出された指標３２の画像座標に基づいて、第１撮影位置ＲＰ１および第２撮影位置ＲＰ２を基準とした３次元座標である第１指標座標および第２指標座標が演算される。なお、３次元座標の演算は前述した３次元座標演算機能が実行されることにより自動的に行われる。また、第1指標座標の演算に用いた画像座標に関連付けられた第１マークがそのまま第１指標座標にも関連付けられる。同様に第２指標座標も同様に第２マークに関連付けられる。
【００６６】
標示器ＰＳの検出、マーク３５の認識、指標の３次元座標の演算が終わると、対応付け開始ボタンＣＳＢを押すことが可能となる。対応付け開始ボタンＣＳＢを押すと、同一の指標３２について第１指標座標と第２指標座標が対応付けられる。対応付けは、第１指標座標に関連付けられた第１マーク３５と、第２指標座標に関連付けられた第２マーク３５とが同一である組合わせを対応付けることにより行われる。対応付けが行われた指標３２毎に対応付け番号５４が付与される。
【００６７】
対応付けの処理が終わると、図８に示すように接続写真表示領域ＣＰＤ１の下側の対応付け表示領域ＣＲＤに対応付けられた指標３２の対応付け番号５４が表示される。各対応付け番号５４をマウス１６等の操作により指定すると、対応付け番号５４に対応する指標３２が領域ＣＰＤ１、ＣＰＤ２において点滅し、対応付けの確認が可能である。対応付けが誤っている場合において、マウス１６等の操作により修正することや、その対応付けを後述する変換パラメータ算出から除外することが可能である。
【００６８】
対応付けの確認を終え、パラメータ算出ボタンＰＳＢを押すと、第２撮影位置ＲＰ２を基準とした３次元座標系である第２座標系から第１撮影位置ＲＰ１を基準とした３次元座標系である第１座標系に変換するための第１―２変換パラメータが算出される。第１―２変換パラメータの算出は、同一の指標３２について対応付けられた第１指標座標と第２指標座標との複数の組合わせに基づき、逐次近似解法により算出される。
【００６９】
変換パラメータの算出を終えると再び読込み写真表示画面に戻る。図５に示すように変換パラメータが算出されると、各ペア写真の片方の写真の右側に表示される文字情報として変換パラメータで結ばれる他のペア写真の画像データ番号５０が付加される。第１ペア写真と第２ペア写真の変換パラメータが算出されたので、画像データ番号１のペア写真の片方の写真表示の列には（２）が、画像データ番号２のペア写真の片方の写真表示の列には（１）が表示される。同様に接続する２組のペア写真を選択し、ペア写真毎に変換パラメータが算出される。
【００７０】
以上のように変換パラメータ算出作業および３次元座標演算機能を実行させた後に、座標変換操作が可能となる。読み込み写真表示画面（図５参照）において接続ボタンＣＮＢを押すと３次元座標接続画面（図９参照）が表示される。モニタ１３の表示面の上側に組合わせ表示領域ＣＧＤが設けられる。組合わせ表示領域ＣＧＤには測量作業の終了しているペア写真であって、他のペア写真との変換パラメータが算出されたペア写真の画像データ番号５０が表示される。画像データ番号５０は変換可能な他のペア写真の画像データ番号５０に結びついて表示される。
【００７１】
例えば、第１ペア写真と第２ペア写真、第２ペア写真と第３ペア写真、第３ペア写真と第４ペア写真、および第５ペア写真と第６ペア写真が変換可能、すなわち変換パラメータが算出されている場合、組合わせ表示領域ＣＧＤに“１−２−３−４”の画像データ番号の組合わせおよび“５−６”の番号の組合わせが表示され、第１ペア写真〜第４ペア写真、あるいは第５のペア写真と第６のペア写真の接続が可能であることがわかる。なお、第１ペア写真、第２ペア写真、第３ペア写真、第４ペア写真、第５ペア写真、および第６ペア写真を撮影した撮影位置はお互いに異なる。
【００７２】
接続を行う組合わせを選択して、マウス１６等の操作により変換を開始すると、組合せに含まれる各々のペア写真を撮影した撮影位置を基準とした測量点の３次元座標が単一の３次元座標系である基準座標系の座標に変換される。なお、座標の変換は上述した変換パラメータに基づいて演算される。組合わせ表示領域ＣＧＤの下側の測量図表示領域ＧＶＤに、各ペア写真毎に作成された測量図が接続されて表示される。また、各測量点が測量図内に表示される。なお、領域ＧＶＤにおいて測量点を接続して、道路の測量図を作成することも可能である。
【００７３】
なお、３以上のペア写真の接続、例えば第１ペア写真と第２ペア写真と第３ペア写真との接続は以下に述べるように行うことが可能である。第１ペア写真と第２ペア写真との第１−２変換パラメータが上述のように算出される。第３撮影位置を基準とした第３座標系における測量点の座標を第２座標系の座標に変換する第２−３変換パラメータが第１−２変換パラメータ同様に算出される。第１座標系を単一の３次元座標系である基準座標系とする場合、第２座標系における測量点の座標は第１−２変換パラメータにより、第３座標系における測量点の座標は第１−２変換パラメータおよび第２−３変換パラメータにより変換することが可能である。
【００７４】
次に図１０〜図１４のフローチャートを参照して、ＣＰＵ１１によるペア写真接続の処理を説明する。
【００７５】
図１０は接続作業全体の処理手順を示すメインルーチンを示すフローチャートである。ステップＳ１００においてカード読取装置１２あるいは左右のカメラ４３、４４からペア写真の画像データを読込む。次にステップＳ１０１において、読込まれたペア写真が２組以上あるか否かを確認する。１組のペア写真しか読込まれなかった場合には、接続ができないので終了する。
【００７６】
２組以上のペア写真がある場合はステップＳ１０２に進み、読込み写真表示画面をモニタ１３に表示して、ステップＳ１０３に進む。ステップＳ１０３では測量ボタンＭＳＢ、パラメータ算出ボタンＰＭＢ、接続ボタンＣＮＢのいずれかのボタンからの入力の有無を検出する。測量ボタンＭＳＢが押されるとステップＳ２００の測量サブルーチンを実行し、ペア写真毎の撮影位置を基準とした測量点の３次元座標を演算し、ステップＳ１０２に戻る。
【００７７】
ステップＳ１０３でパラメータ算出ボタンＰＭＢが押されるとステップＳ３００の指標対応付けサブルーチンを、次にステップＳ４００のパラメータ算出サブルーチンを実行して、２組のペア写真の測量点の座標系を単一の３次元座標系に変換するための変換パラメータを算出し、ステップＳ１０２に戻る。
【００７８】
ステップＳ１０３で接続ボタンＣＮＢが押されるとステップＳ５００の３次元座標変換サブルーチンを実行して、ペア写真毎の座標系における測量点の３次元座標を単一の３次元座標に変換する。３次元座標変換サブルーチンが終了するとペア写真接続処理は終了する。
【００７９】
図１１は測量サブルーチンを示すフローチャートである。ステップＳ２０１においてオペレータによる１組のペア写真を選択する入力を検出する。次にステップＳ２０２では、モニタ１３の表示面に測量操作画面を表示し、ステップＳ２０１で検出したペア写真の左カメラ４３の画像および右カメラ４４の画像をそれぞれ選択写真表示領域ＳＰＤに表示する。次のステップＳ２０３において、左右のカメラ４３、４４の内部定位要素および外部定位要素を読込む。なお、撮影装置４１は基線長固定方式であるため、内部定位要素は予め設定されていてもよい。
【００８０】
ステップＳ２０４に進み、オペレータによる左画像ＩＭＬおよび右画像ＩＭＲにおける測量点を指定する入力を検出する。次のステップＳ２０５においては、ステップＳ２０４で検出した測量点指定に基づき、指定された左画像ＩＭＬあるいは右画像ＩＭＲにおける画像座標を検出する。次にステップＳ２０６では、ステップＳ２０５で検出した画像座標とステップＳ２０３で読込んだ内部定位要素と外部定位要素とに基づき、ペア写真を撮影した位置を基準とした３次元座標を算出する。
【００８１】
ステップＳ２０７に進み、ステップＳ２０６で算出した３次元座標を測量点の上方から見た２次元座標を算出して、ステップＳ２０８に進む。ステップＳ２０８では測量図表示領域ＧＶＤにステップＳ２０７で算出した測量点の２次元座標を表示する。次にステップＳ２０９において、測量を終了する入力と別の測量点を指定する入力とのどちらがあるか確認する。別の測量点を指定する入力があれば、ステップＳ２０５に戻る。ステップＳ２０５〜ステップＳ２０９の処理は、測量を行う測量点の３次元座標および２次元座標を求めるまで繰返すことが可能である。
【００８２】
ステップＳ２０９において、測量終了の入力がある場合はステップＳ２１０に進む。ステップＳ２１０では、測量図表示領域ＧＶＤにおいて測量点と測量点とを結ぶ入力があるかを確認する。ステップＳ２１０において測量点と測量点を結ぶ入力がなければ測量サブルーチンは終了する。他方で結ぶ入力がある場合は、ステップＳ２１１に進み、測量図表示領域ＧＶＤの測量点と測量点を結ぶ直線あるいは曲線を表示する。
【００８３】
次にステップＳ２１２において作図を終了する入力、あるいは測量点を結ぶ別の入力があるかを確認する。別の入力がある場合はステップＳ２１１に戻りステップＳ２１１〜ステップＳ２１２の処理を繰返す。ステップＳ２１２で作図終了の入力がされると、測量サブルーチンは終了し、メインルーチンのステップＳ１０２へ戻る。
【００８４】
図１２は指標対応付けサブルーチンを示すフローチャートである。ステップＳ３０１においてオペレータによる１組目のペア写真を選択する入力を検出する。次にステップＳ３０２に進み、ステップＳ３０１で検出したペア写真の撮影関連データに基づき２組目のペア写真の選択候補をモニタ１３の表示面に表示する。次のステップＳ３０３において、２組目のペア写真の選択する入力を検出し、ステップＳ３０４に進む。
【００８５】
ステップＳ３０４では、２組のペア写真の選択を確定するか否かを確認する。再選択の入力が行われる場合は、選択が確定されずにステップＳ３０１に戻り、ステップＳ３０１〜ステップＳ３０４を繰返す。選択確定の入力が行われるとき、ステップＳ３０５に進む。
【００８６】
ステップＳ３０５では、標示器検出操作画面を表示してステップＳ３０６に進む。ステップＳ３０６では、自動ボタンＡＴＢと半自動ボタンＨＡＢのいずれが押されるかを判断する。自動ボタンＡＴＢが押される場合はステップＳ３０７に進み、接続写真表示領域ＣＰＤ１、ＣＰＤ２に表示される画像中の標示器ＰＳの画像座標と範囲を検出して、ステップＳ３１１に進む。
【００８７】
ステップＳ３０６で半自動ボタンＨＡＢが押されると、ステップＳ３０８に進み、オペレータにより接続写真表示領域ＣＰＤ１、ＣＰＤ２上で概略指定される位置を検出する。次にステップＳ３０９において、ステップＳ３０８において概略指定された領域の範囲内あるいは指定された位置近傍にある標示器ＰＳの画像座標と範囲を検出して、ステップＳ３１０に進む。
【００８８】
ステップＳ３１０ではさらに別の標示器ＰＳを検出するか否かをオペレータからの入力に基づき判断する。すなわち、再度オペレータによる標示器ＰＳの位置の概略指定をする入力が行われた場合は、ステップＳ３０８に戻る。その後、ステップＳ３０８〜ステップＳ３１０の標示器ＰＳの半自動検出の処理を繰返す。標示器検出終了の入力が行われた場合にステップＳ３１１に進む。
【００８９】
ステップＳ３１１では、自動あるいは半自動で検出された標示器ＰＳに記されたマーク３５を識別し、同じく標示器ＰＳに設けられた指標３２の画像座標を検出して、ステップＳ３１２に進む。ステップＳ３１２では、ステップＳ３１１で検出された指標３２の画像座標に基づいて、各々の撮影位置を基準とした指標３２毎の３次元座標を演算する。その後ステップＳ３１３に進み、対応付け操作画面を表示する。
【００９０】
次のステップＳ３１４において、マーク３５に基づいて、同一の指標３２毎に１組目のペア写真と２組目のペア写真のそれぞれの撮影位置を基準とした３次元座標を対応付け、対応付けた指標毎に対応付け番号５４を付与する。次にステップＳ３１５において、対応付けした指標３２毎に対応付け番号５４を表示する。この後、指標対応付けサブルーチンは終了し、ステップＳ４００のパラメータ算出サブルーチンの処理を開始する。
【００９１】
次に変換パラメータの説明をした後に変換パラメータを算出する処理を説明する。
【００９２】
接続を行う２組のペア写真である第１ペア写真と第２ペア写真は、それぞれ第１撮影位置ＲＰ１および第２撮影位置ＲＰ２において撮影される。ステレオカメラの絶対的な３次元位置を測量せずに写真測量行う場合、第１ペア写真に写る測量点は第１撮影位置を基準とした第１座標系において測量される。同様に第２ペア写真に写る測量点は第２撮影位置を基準とした第２座標系において測量される。
【００９３】
前述したように第１座標系と第２座標系は移動および回転により相互に変換される。第１座標系における第２座標系の原点の座標が（Ｘ20、Ｙ20、Ｚ20）であり、第１座標系の座標軸に対する第２座標系の座標軸の傾きが（ω、φ、κ）である場合、第２座標系のすべての座標は、（Ｘ20、Ｙ20、Ｚ20）で平行移動させて、（ω、φ、κ）で回転させることにより第１座標系の座標に変換される。したがって、（Ｘ20、Ｙ20、Ｚ20、ω、φ、κ）が求めるべき変換パラメータである。
【００９４】
図１３はパラメータ算出サブルーチンを示すフローチャートである。まずステップＳ４０１で、算出開始ボタンＰＳＢが押されることによる算出開始の入力を検出して、ステップＳ４０２に進む。
【００９５】
ステップＳ４０２において、変換パラメータ（Ｘ20、Ｙ20、Ｚ20、ω、φ、κ）に近似値として適当な初期値（ＸG20、ＹG20、ＺG20、ωG、φG、κG）を与える。次にステップＳ４０３では与えられた初期値を用いて第２座標系における指標ａi（ｉ＝１、２、３）の座標（Ｘ2ai、Ｙ2ai、Ｚ2ai）から第１座標系における指標ａiの近似的な座標（ＸGC1ai、ＹGC1ai、ＺGC1ai）を演算する。
【００９６】
すなわち、第１座標系における指標ａiの座標（ＸC1ai、ＹC1ai、ＺC1ai）は第２の座標系における指標ａiの座標（Ｘ2ai、Ｙ2ai、Ｚ2ai）から（１）式により求まるので、変換パラメータの近似的な値（ＸG20、ＹG20、ＺG20、ωG、φG、κG）および第２の座標系における指標ａiの座標（Ｘ2ai、Ｙ2ai、Ｚ2ai）を（１）式に代入すると、第１座標系における指標ａiの近似的な座標（ＸGC1ai、ＹGC1ai、ＺGC1ai）を求めることができる。
【数１】
ここで行列｛Ｔjk｝は回転行列であり、各成分Ｔjkは例えば次式で表される。
Ｔ11＝ｃｏｓφ・ｃｏｓκ
Ｔ12＝ｃｏｓω・ｓｉｎκ＋ｓｉｎω・ｓｉｎφ・ｃｏｓκ
Ｔ13＝ｓｉｎω・ｓｉｎκ−ｃｏｓω・ｓｉｎφ・ｃｏｓκ
Ｔ21＝−ｃｏｓφ・ｓｉｎκ
Ｔ22＝ｃｏｓω・ｃｏｓκ−ｓｉｎω・ｓｉｎφ・ｓｉｎκ
Ｔ23＝ｓｉｎω・ｃｏｓκ＋ｃｏｓω・ｓｉｎφ・ｓｉｎκ
Ｔ31＝ｓｉｎφ
Ｔ32＝−ｓｉｎω・ｃｏｓφ
Ｔ33＝ｃｏｓω・ｃｏｓφ
【００９７】
次のステップＳ４０４では、第１座標系に対する第２座標系の近似的な平行移動量および座標軸の傾き（ＸG20、ＹG20、ＺG20、ωG、φG、κG）が適切か否かを判定するためのメリット関数Φが計算される。メリット関数Φは例えば（２）式で定義される。
【数２】
すなわち本実施形態においてメリット関数Φは、同一の指標について関連付けられた、実際に認識された第１座標系における指標の座標（Ｘ1ai、Ｙ1ai、Ｚ1ai）と第２座標系における指標の座標（Ｘ2ai、Ｙ2ai、Ｚ2ai）から近時的に求めた（ＸGC1ai、ＹGC1ai、ＺGC1ai）との距離の２乗の和である。
【００９８】
次にステップＳ４０５において、メリット関数Φが所定値よりも小さいか否かを判定する。すなわち、近似的に与えられた第２の座標系の平行移動量および座標軸の傾き（ＸG20、ＹG20、ＺG20、ωG、φG、κG）に基づいて算出される、指標ａiの近似的な第１の座標系における３次元座標（ＸGC1ai、ＹGC1ai、ＺGC1ai）が、指標ａiの第１のペア写真により求められた第１の座標系における３次元座標（Ｘ1ai、Ｙ1ai、Ｚ1ai）に十分近いか否かが判定される。
【００９９】
Φ≧所定値であると判定された場合には、ステップＳ４０６に進み、近似的に与えられた第２の座標系の平行移動量および座標軸の傾き（ＸG20、ＹG20、ＺG20、ωG、φG、κG）に対する補正量（δＸ2，δＹ2，δＺ2，δω，δφ，δκ）が例えば最小二乗法により求められる。
【０１００】
次のステップＳ４０７では、ステップＳ４０６において算出された補正量（δＸ2，δＹ2，δＺ2，δω，δφ，δκ）に基づいて、第２の座標系の平行移動量および座標軸の傾き（ＸG20、ＹG20、ＺG20、ωG、φG、κG）を更新する。すなわち、（ＸG20、ＹG20、ＺG20、ωG、φG、κG）を、それぞれ（ＸG20＋δＸ2，ＹG20＋δＹ2，ＺG20＋δＺ2，ωG＋δω，φG＋δφ，κG＋δκ）に置換える。その後ステップＳ４０３へ戻り、ステップＳ４０４においてΦ＜所定値と判断されるまでステップＳ４０３〜ステップＳ４０７が繰返し実行される。
【０１０１】
一方ステップＳ４０５においてΦ＜所定値の場合には、ステップＳ４０８に進み、現在与えられている、第１の座標系に対する第２の座標系の平行移動量および座標軸の傾き（ＸG20、ＹG20、ＺG20、ωG、φG、κG）を第１の座標系に対する第２の座標系の平行移動量および座標軸の傾きである変換パラメータに確定する。その後、パラメータ算出サブルーチンは終了し、メインルーチンのステップＳ１０２に戻る。
【０１０２】
図１４は３次元座標変換サブルーチンを示すフローチャートである。まずステップＳ５０１で、接続ボタンＣＮＢが押されることによる接続開始の入力を検出し、ステップＳ５０２に進み、３次元座標接続画面を開く。さらにステップＳ５０３に進み、接続可能組合せ表示領域ＣＧＤに接続可能なペア写真の組合せを表示する。その後、ステップＳ５０４で、接続するペア写真の組合せを選択する入力を検出する。入力を検出するとステップＳ５０５に進む。
【０１０３】
ステップＳ５０５では、選択された組合わせに含まれるペア写真各々において求められた、測量点の３次元座標を単一の３次元座標系の座標に変換する。次にステップＳ５０６に進み、変換して得られた単一の３次元座標系における測量点の座標に基づき、測量図表示領域ＧＶＤに道路の測量図を表示する。以上の処理を実行して３次元座標変換サブルーチンは終了して、メインルーチンも終了する。
【０１０４】
なお、変換パラメータは６つの未知数であり、６つの方程式で解を得ることが出来る。ただし、３つの未知数は回転角であるため、６つの方程式ではそれぞれの回転角の解が２つになり得る。第２座標系のすべての測量点を第１座標系における座標に変換し得る変換パラメータは一組であるから、単一の回転角の解を得るためさらに３つの方程式が必要である。したがって、最低でも９つの方程式が必要となる。
【０１０５】
１つの指標３２を接続すると３つの方程式が得られる。したがって、単一の変換パラメータを算出するために、接続する２組のペア写真の有効測量範囲に３つ以上の同一の指標３２が含まれることが必要になる。なお、撮影装置４１の水平面に対する傾斜が各撮影位置において一定である場合は、２つの回転角が一定である。したがって、変換パラメータは、回転角の未知数を１つ含む４つの未知数である。この場合最低でも５つの方程式が必要である。したがって、撮影装置４１の水平面に対する傾斜が各撮影位置において一定である場合は、２つ以上の同一の指標が含まれていればよい。
【０１０６】
以上のような構成により、本実施形態を適用した解析機によれば、ペア写真の測量により得られるペア写真毎の座標系における座標を単一の座標系における座標に変換して、複数のペア写真により得られる測量図および測量地点の接続作業が正確、かつ容易に行えるようになる。
【０１０７】
なお、本実施形態を適用した解析機において第２座標系を第１座標系に変換しているが、第１座標系を第２座標系に変換する第２−１変換パラメータを算出して、第１座標系における測量点の座標を第２座標系の座標に変換してもよい。また、第１座標系における測量点の座標および第２座標系における測量点の座標を、第１座標系および第２座標系と異なる単一の３次元座標系の座標に変換してもよい。すなわち第１座標系、第２座標系、あるいは単一の３次元座標系である第１・２基準座標系に変換する第１・２変換パラメータを算出し、単一の３次元座標系に変換する構成であればよい。本実施形態の目的は単一の座標系における測量を行うことにあるからである。接続を行う座標系が４以上ある場合も同様にして接続される。
【０１０８】
なお、算出される変換パラメータにより、接続するペア写真の撮影位置を基準とした３次元座標系と異なる座標系へ変換される場合において、３つ以上のペア写真の接続は以下のように行われる。まず、第１座標系と第２座標系を第１・２基準座標系に変換する第１・２変換パラメータが算出される。同様に第２座標系と第３座標系を第２・３基準座標系に変換する第２・３変換パラメータが算出される。第３座標系における測量点の座標は第２・３基準座標系に変換された後、第２座標系に変換され、さらに第１・２基準座標系における座標に変換される。
【０１０９】
また、本実施形態を適用した解析機１０において、マーク３５を指標３２の識別情報として用いているが、互いに識別可能な文字、図形、記号であっても良い。あるいは指標毎を異なる色にして、標示器検出操作において認識される色により、対応付けが行われる構成であっても良い。
【０１１０】
また、本実施形態を適用した解析機１０において、デジタルカメラであるステレオカメラより直接デジタルデータである画像データを取得しているが、銀鉛カメラにより撮影された銀鉛写真をスキャナ（図示せず）で読取り、スキャナで読取られた画像信号をＡ／Ｄコンバータ（図示せず）によってデジタルデータに変換して、画像データを取得させる構成であっても良い。
【０１１１】
また、本実施形態を適用した解析機１０において、測量した測量点の３次元座標に基づいて、平面測量図を作成することが出来るが、立体測量図を作成することが可能であっても良い。
【０１１２】
なお、読込み写真表示領域ＡＰＤあるいは接続写真表示領域ＣＰＤ１、ＣＰＤ２にペア写真の両方の写真の画像が表示される構成であっても良い。
【０１１３】
また、本実施形態を適用した解析機は、汎用のパーソナルコンピュータに適用することが可能であり、本発明の実施形態を適用した写真解析プログラムを記録媒体に格納しパーソナルコンピュータに読込ませることにより解析機として機能させることが可能である。
【０１１４】
次に、本発明の第２の実施形態を適用した解析機よれば、マーク３５が記されない標示器ＰＳを撮影した場合でもペア写真の接続は可能である。この場合、標示器ＰＳの位置および範囲が検出された後に、図１５に示すように対応付け指定画面が表示される。第１ペア写真と第２ペア写真を表示する画像上で検出された標示器ＰＳが点滅表示等により示される。
【０１１５】
第１のペア写真を表示する画像上で検出された標示器ＰＳの一つがオペレータのマウス１６等の操作による領域指定により選択される。さらに選択された標示器ＰＳと同一の標示器ＰＳが第２ペア写真を表示する画像上で検出された標示器ＰＳの中から領域指定により選択される。選択された標示器ＰＳに基づき、同一の指標３２毎の第１指標座標と第２指標座標との対応付けが可能である。他の構成は第１の実施形態を適用した解析機１０と同様である。
【０１１６】
図１６は第２の実施形態を適用した解析機１０の指標対応付けサブルーチン（１３００）を示す図である。このサブルーチンは第1の実施形態における指標対応付けサブルーチンに対応しており、ステップＳ１３０１〜ステップＳ１３１０までの処理はステップＳ３０１〜ステップＳ３１０までの処理に対応している。ステップＳ１３１１において、標示器ＰＳのマーク３５が検出可能か否か判断される。
【０１１７】
マーク３５の検出が出来る場合はステップＳ１３１２に進む。以後のステップＳ１３１２〜ステップＳ１３１４までの処理はステップＳ３１１〜ステップＳ３１３までの処理に対応しており、ステップＳ１３１９、ステップＳ１３２０の処理はステップＳ３１４、ステップＳ３１５の処理に対応している。すなわち、ステップＳ１３１２〜ステップＳ１３１４、ステップＳ１３１９およびステップＳ１３２０の処理は第１の実施形態と同様に行われる。
【０１１８】
ステップＳ１３１１においてマーク３５の検出が出来ない場合は、ステップＳ１３１５に進む。ステップＳ１３１５では、標示器ＰＳに設けられた指標３２の画像座標を検出して、ステップＳ１３１６に進む。ステップＳ１３１６では、ステップＳ１３１５において検出した指標３２の画像座標に基づいて、各々の撮影位置を基準とした指標３２毎の３次元座標を算出する。その後ステップＳ１３１７に進み、対応付け操作画面を表示する。
【０１１９】
次にステップＳ１３１８において、第１のペア写真の画像および第２のペア写真の画像上で同一の標示器ＰＳを含む領域を指定するオペレータのマウス１６等の操作による入力を検出する。次のステップＳ１３１９に進み、以後の処理は第１の実施形態と同様である。
【０１２０】
次に本発明の第２の実施形態である写真測量方法および本発明の一実施形態である地点標示器について説明する。図１７〜図１９は本発明の一実施形態である地点標示器を示す図である。図１７は正面図、図１８は側面図、図１９は背面図である。
【０１２１】
標示器ＰＳは基台３３と板部材３４によって構成される。板部材３４は基台３３に支持されて略直立状態に固定される。板部材３４の一方の面（符号Ｆ）の中央に指標３２Ｆが設けられる。他方の面（符号Ｂ）の中央にも指標３２Ｂが設けられる。指標３２Ｆと指標３２Ｂは板部材３４の表裏で相対する。指標３２Ｆ、３２Ｂの近傍には指標３２Ｆ、３２Ｂの識別情報であるマーク３５が記される。なお、標示器ＰＳ毎に指標３２の色を異なる色とし、異なる指標の色を識別情報とする構成でも良い。
【０１２２】
図２０は本発明の第２の実施形態である写真測量方法における撮影状況を示す図であり、測量対象である道路の外形および白線を描いた平面図である。本実施形態では、測量地点を相対する２方向から写真撮影を行う。最初に測量する道路ＲＤを一方向（符号Ａ）に進みながら、道路ＲＤの半分以上を有効測量範囲に含めるような撮影位置および撮影姿勢（符号ａ）で写真撮影を行う。次に道路ＲＤを逆の方向（符号Ｂ）に進みながら、方向Ａを進んでいたときの撮影方向とは逆の方向（符号ｂ）を撮影方向として道路ＲＤの残り半分以上を有効測量範囲に含める撮影位置で撮影を行う。
【０１２３】
標示器ＰＳの配置は撮影を行う撮影方向両方から（符号ａおよび符号ｂ）指標３２が見えるように配置する。例えば、左右のカメラ４３、４４の光軸の方位と板部材３４の指標３２を備える面が略直交する配置が好ましい。ただし、解析機１０により指標３２の画像座標が認識されればよいので、板部材３４が光軸の方位と実質的に交わればよい。他の方法のステップは第１の実施形態と同様である。
【０１２４】
以上のように取得した画像データを解析機に供給して、画像接続を行えば、逆方向から写したペア写真も容易に接続することが可能である。測量する範囲が広い場合に、複数回往復しながら撮影して、ペア写真の接続が可能となる。
【０１２５】
本実施形態の標示器ＰＳによれば、撮影方向が逆向きであるペア写真の接続精度を高くすることが可能である。指標を側面に備えた３角錐型の標示器を用いた場合、符号ａの撮影方向で撮影したペア写真に写る指標３２と、符号ｂの撮影方向で撮影したペア写真に写る指標３２は位置が互いに異なる。したがって、これらの指標を接続すると接続精度が低減される。
【０１２６】
一方で、本実施形態の標示器ＰＳは板部材３４の表裏相対する位置に指標３２Ｆ、３２Ｂを備えるので、符号ａの撮影方向で撮影したペア写真に写る指標３２、および符号ｂの撮影方向で撮影したペア写真に写る指標３２の位置は略同一だから接続の精度を高く保つことが可能である。すなわち、板部材３４の板厚、特に指標部分の厚さを薄くすることが出来るため、標示器ＰＳの板厚および進行方向に対する傾きにより発生する誤差を小さくすることが出来る。また進行方向による板厚分の補正を行わなくてもズレを小さくすることが可能である。
【図面の簡単な説明】
【０１２７】
【図１】写真測量に使用する測量用自動車を示す図である。
【図２】写真測量における撮影状況を概念的に示す図であって、測量対象である道路の外形および白線を描いた平面図である。
【図３】標示器の斜視図である。
【図４】本発明の第１の実施形態であるステレオ写真解析機の電気的構成を示すブロック図である。
【図５】読込み写真を表示する画面を示す概念図である。
【図６】ペア写真から測量を行うときの表示画面を示す概念図である。
【図７】変換パラメータを算出するときの表示画面を示す概念図である。
【図８】対応付けを終えた後の表示画面を示す概念図である。
【図９】３次元座標を接続するときの表示画面を示す概念図である。
【図１０】ＣＰＵにおいて実行される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。
【図１１】測量サブルーチンを示すフローチャートである。
【図１２】指標対応付けサブルーチンを示すフローチャートである。
【図１３】パラメータ算出サブルーチンを示すフローチャートである。
【図１４】３次元座標変換サブルーチンを示すフローチャートである。
【図１５】本発明の第２の実施形態であるステレオ写真解析機の変換パラメータを算出するときの表示画面を示す概念図である。
【図１６】本発明の第２の実施形態であるステレオ写真解析機のＣＰＵにおいて実行される指標対応付けサブルーチンを示すフローチャートである。
【図１７】本発明の一実施形態である地点標示器を示す正面図である。
【図１８】本発明の一実施形態である地点標示器を示す側面図である。
【図１９】本発明の一実施形態である地点標示器を示す背面図である。
【図２０】本発明の第２の実施形態である写真測量方法における撮影状況を概念的に示す図であって、測量対象である道路の外形および白線を描いた平面図である。
【符号の説明】
【０１２８】
１０ ステレオ写真解析機
１１ ＣＰＵ
１３ モニタ
１６ マウス
３２ 指標
３４ 板部材
３５ マーク
４１ 撮影装置
４３ 左デジタルカメラ
４４ 右デジタルカメラ
ＲＤ 道路
ＰＳ 地点標示器
ＭＡ１ 第１有効測量範囲
ＭＡ２ 第２有効測量範囲
ＲＰ１ 第１撮影位置
ＲＰ２ 第２撮影位置
Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３、Ｐ４、・・・ 測量点
ＩＭＬ 左画像
ＩＭＲ 右画像
【特許請求の範囲】
【請求項１】
２以上のカメラを有するステレオカメラにより撮影され、複数の指標が写る写真群をデジタルデータとして取得する取得手段と、
前記写真群の各々の写真に写る前記指標について前記各々の写真を基準とした座標を認識する認識手段と、
前記認識手段により認識された前記指標についての前記各々の写真を基準とした座標に基づいて、前記写真群を撮影した撮影位置を基準とした前記指標の座標である指標座標を演算する演算手段と、
同一の前記指標についての第１撮影位置を基準とした座標系における指標座標である第１指標座標と、前記第１撮影位置と異なる第２撮影位置を基準とした座標系における指標座標である第２指標座標とを、前記指標毎に対応付ける対応付け手段と、
前記対応付け手段により対応付けられた同一の前記指標についての前記第１指標座標と前記第２指標座標との複数の組合せに基づいて、前記第１撮影位置を基準とした座標系における座標と前記第２撮影位置を基準とした座標系における座標とを基準となる単一の第１・２基準座標系における座標に変換するための第１・２変換パラメータを算出する変換値算出手段と
を備えることを特徴とするステレオ写真解析機。
【請求項２】
前記指標がそれぞれ異なる識別情報を備え、
前記認識手段が前記指標毎の識別情報を前記指標に対応した前記指標座標と関連付けて認識し、
前記対応付け手段が、前記認識手段により認識された、前記第１指標座標と関連付けられた識別情報である第１識別情報と、前記第２指標座標と関連付けられた識別情報である第２識別情報との同一の指標についての組合わせに基づいて、対応付けを行う
ことを特徴とする請求項１に記載のステレオ写真解析機。
【請求項３】
前記写真群に含まれる写真の画像を表示するモニタと、
前記モニタに表示される、前記写真群に含まれる写真の画像上の任意の点あるいは領域を指定する入力手段とを備え、
前記対応付け手段が、前記入力手段により前記第１撮影位置から撮影された第１写真群に含まれる写真の画像上で指定された領域内の指標と同一の前記指標を、前記第２撮影位置から撮影された第２写真群に含まれる写真の画像上において領域指定することにより、同一の前記指標についての前記第１指標座標と前記第２指標座標とを対応付ける
ことを特徴とする請求項１に記載のステレオ写真解析機。
【請求項４】
前記写真群に含まれる写真の画像を表示するモニタと、
前記モニタに表示される、前記写真群に含まれる写真の画像上の任意の点あるいは領域を指定する入力手段とを備え、
前記認識手段が、前記入力手段により指定された領域内あるいは前記指定された領域近傍において、前記第１識別情報および前記第１指標座標、あるいは前記第２識別情報および前記第２指標座標を認識する
ことを特徴とする請求項２に記載のステレオ写真解析機。
【請求項５】
前記認識手段が、前記入力手段により指定された領域内あるいは前記指定された領域近傍において、前記第１識別情報および前記第１指標座標、あるいは前記第２識別情報および前記第２指標座標を認識することを特徴とする請求項３に記載のステレオ写真解析機。
【請求項６】
前記演算手段が、測量を行う測量点として前記入力手段により指定された点についての前記各々の写真を基準とした座標に基づいて、前記写真群を撮影した撮影位置を基準とした前記測量点の座標である測量点座標を演算し、
前記変換値算出手段により算出された前記変換パラメータに基づいて、前記測量点座標を前記基準座標系における座標に変換する変換手段を備える
ことを特徴とする請求項３あるいは請求項４に記載のステレオ写真解析機。
【請求項７】
前記対応付け手段が、同一の前記指標についての前記第２指標座標と、前記第１撮影位置および前記第２撮影位置と異なる第３撮影位置を基準とした座標系における指標座標である第３指標座標とを、前記指標毎に対応付け可能であり、
前記変換値算出手段が、前記対応付け手段により対応付けられた同一の前記指標についての前記第２指標座標と前記第３指標座標との複数の組合せに基づいて、前記第２撮影位置を基準とした座標系における座標と前記第３撮影位置を基準とした座標系における座標とを基準となる単一の第２・３基準座標系における座標に変換するための第２・３変換パラメータを算出可能であり、
前記第１・２変換パラメータと前記第２・３変換パラメータとに基づいて、前記第３撮影位置を基準とした座標系における座標を前記第１・２基準座標系における座標に変換する複合変換手段を備える
ことを特徴とする請求項１に記載のステレオ写真解析機。
【請求項８】
前記指標がそれぞれ異なる識別情報を備え、
前記認識手段が前記指標毎の識別情報を前記指標に対応した前記指標座標と関連付けて認識し、
前記対応付け手段が、前記認識手段により認識された、前記第２指標座標と関連付けられた識別情報である第２識別情報と、前記第３指標座標と関連付けられた識別情報である第３識別情報との同一の指標についての組合わせに基づいて、対応付けを行う
ことを特徴とする請求項７に記載のステレオ写真解析機。
【請求項９】
前記写真群に含まれる写真の画像を表示するモニタと、
前記モニタに表示される、前記写真群に含まれる写真の画像上の任意の点あるいは領域を指定する入力手段とを備え、
前記対応付け手段が、前記入力手段により前記第２撮影位置から撮影された第２写真群に含まれる写真の画像上で指定された領域内の指標と同一の前記指標を、前記第３撮影位置から撮影された第３写真群に含まれる写真の画像上において領域指定することにより、同一の前記指標についての前記第２指標座標と前記第３指標座標とを対応付ける
ことを特徴とする請求項７に記載のステレオ写真解析機。
【請求項１０】
前記取得手段から取得される複数の写真群から第１写真群と第２写真群とを選択する選択手段を備えることを特徴とする請求項１に記載のステレオ写真解析機。
【請求項１１】
前記選択手段が、画像選択の入力を行う選択入力手段における入力を検出して前記第１写真群と前記第２写真群とを選択することを特徴とする請求項１０に記載のステレオ写真解析機。
【請求項１２】
前記取得手段が前記ステレオカメラに設けられた方位センサにより検出される撮影時の前記ステレオカメラの撮影方向を撮影された前記写真群と関連付けて取得し、
前記選択手段が、最初に選択された前記第１写真群に関連付けられた方位と略同一の方位を関連付けられた前記写真群を第２写真群の選択候補に挙げる
ことを特徴とする請求項１０に記載のステレオ写真解析機。
【請求項１３】
前記取得手段が前記ステレオカメラに設けられたタイマにより検出される撮影時刻を撮影された前記写真群と関連付けて取得し、
前記選択手段が、最初に選択された前記第１写真群に関連付けられた撮影時刻と連続する前記撮影時刻に関連付けられた前記写真群を第２写真群の選択候補に挙げる
ことを特徴とする請求項１０に記載のステレオ写真解析機。
【請求項１４】
前記取得手段がデジタルカメラにより撮影された前記写真群のデジタルデータを取得することを特徴とする請求項１に記載のステレオ写真解析機。
【請求項１５】
前記取得手段が銀鉛写真である前記写真群の画像をスキャナで読取り、Ａ／Ｄ変換を行うことによりデジタルデータを取得することを特徴とする請求項１に記載のステレオ写真解析機。
【請求項１６】
前記識別情報が前記指標毎に異なる色であることを特徴とする請求項２あるいは請求項８に記載のステレオ写真解析機。
【請求項１７】
前記識別情報が前記指標の近傍に記された識別用の文字、図形、あるいは記号であることを特徴とする請求項２あるいは請求項８に記載のステレオ写真解析機。
【請求項１８】
前記指標が単一色の丸点であり、前記指標を側部に備える地点標示器の前記指標の周囲が前記指標と異なる色であることを特徴とする請求項１に記載のステレオ写真解析機。
【請求項１９】
前記指標が略直立状態に固定可能な板部材の表裏の相対する位置に設けられることを特徴とする請求項１に記載のステレオ写真解析機。
【請求項２０】
略直立状態に固定可能な板部材と前記板部材の側面であって表裏の相対する位置に設けられた指標とを備え、
請求項１に記載のステレオ写真解析機により測量を行うための写真撮影に用いる
ことを特徴とする地点標示器。
【請求項２１】
前記指標の近傍に、識別用の文字、図形、あるいは記号が記されることを特徴とする請求項２０に記載の地点標示器。
【請求項２２】
前記指標毎に異なる色であることを特徴とする請求項２０に記載の地点標示器。
【請求項２３】
いずれかの撮影位置での、複数のカメラを有するステレオカメラによる写真測量における設計上の測量精度を満たすための撮影範囲である有効測量範囲に指標を表面に備えた複数の地点標示器を含ませることが可能となるように、前記地点標示器を測量地点に配置する配置のステップと、
前記ステレオカメラの前記有効測量範囲に複数の前記地点標示器を含ませるための第１撮影位置および前記ステレオカメラの第１撮影姿勢を決定する第１位置決めのステップと、
前記第１位置決めのステップにおいて決定した前記第１撮影位置において前記ステレオカメラによる撮影を行い、第１画像データを取得する第１撮影のステップと、
前記第１撮影位置から移動し、前記第１撮影位置における前記第１撮影姿勢での有効測量範囲に含まれる前記複数の地点標示器を、前記ステレオカメラの有効測量範囲に含ませるための第２撮影位置および第２撮影姿勢を決定する第２位置決めのステップと、
前記第２位置決めのステップにおいて決定した前記第２撮影位置において前記ステレオカメラによる撮影を行い、第２画像データを取得する第２撮影のステップと、
前記第１撮影のステップにおいて取得した前記第１画像データと、前記第２撮影のステップにおいて取得した前記第２画像データとに基づいて、請求項１に記載したステレオ写真解析機を用いて測量を行う解析のステップと
を有することを特徴とする写真測量方法。
【請求項２４】
前記配置のステップにおいて、前記有効測量範囲に２以上の前記地点標示器を含ませるように並べ、
前記第１位置決めのステップおよび前記第２位置決めステップにおいて、前記ステレオカメラの有効測量範囲に２以上の前記地点標示器を含ませ、
前記第２撮影のステップにおいて、撮影するときの水平面に対する前記ステレオカメラの傾斜が第１撮影位置において撮影したときの傾斜と略同一である
ことを特徴とする請求項２３に記載の写真測量方法。
【請求項２５】
前記配置のステップにおいて、前記有効測量範囲に３以上の前記地点標示器を含ませるように並べ、前記位置決めのステップにおいて、前記第１撮影位置における前記ステレオカメラの有効測量範囲に３以上の前記地点標示器を含むことを特徴とする請求項２３に記載の写真測量方法。
【請求項２６】
前記配置のステップにおける前記地点標示器が請求項２０に記載の地点標示器であり、前記第２位置決めステップにおいて前記第１撮影姿勢における前記ステレオカメラの向く方向が前記第２撮影姿勢における前記ステレオカメラの向きと逆であることを特徴とする請求項２３に記載の写真測量方法。
【請求項２７】
２以上のカメラを有するステレオカメラにより撮影され、複数の指標が写る写真群をデジタルデータとして取得する取得手段と、
前記写真群の各々の写真に写る前記指標について前記各々の写真を基準とした座標を認識する認識手段と、
前記認識手段により認識された前記指標についての前記各々の写真を基準とした座標に基づいて、前記写真群を撮影した撮影位置を基準とした前記指標の座標である指標座標を演算する演算手段と、
同一の前記指標についての第１撮影位置を基準とした座標系における指標座標である第１指標座標と、前記第１撮影位置と異なる第２撮影位置を基準とした座標系における指標座標である第２指標座標とを、前記指標毎に対応付ける対応付け手段と、
前記対応付け手段により対応付けられた同一の前記指標についての前記第１指標座標と前記第２指標座標との複数の組合せに基づいて、前記第１撮影位置を基準とした座標系における座標と前記第２撮影位置を基準とした座標系における座標とを基準となる単一の第１・２基準座標系における座標に変換するための第１・２変換パラメータを算出する変換値算出手段としてコンピュータを機能させる
ことを特徴とする写真測量プログラム。
【請求項１】
２以上のカメラを有するステレオカメラにより撮影され、複数の指標が写る写真群をデジタルデータとして取得する取得手段と、
前記写真群の各々の写真に写る前記指標について前記各々の写真を基準とした座標を認識する認識手段と、
前記認識手段により認識された前記指標についての前記各々の写真を基準とした座標に基づいて、前記写真群を撮影した撮影位置を基準とした前記指標の座標である指標座標を演算する演算手段と、
同一の前記指標についての第１撮影位置を基準とした座標系における指標座標である第１指標座標と、前記第１撮影位置と異なる第２撮影位置を基準とした座標系における指標座標である第２指標座標とを、前記指標毎に対応付ける対応付け手段と、
前記対応付け手段により対応付けられた同一の前記指標についての前記第１指標座標と前記第２指標座標との複数の組合せに基づいて、前記第１撮影位置を基準とした座標系における座標と前記第２撮影位置を基準とした座標系における座標とを基準となる単一の第１・２基準座標系における座標に変換するための第１・２変換パラメータを算出する変換値算出手段と
を備えることを特徴とするステレオ写真解析機。
【請求項２】
前記指標がそれぞれ異なる識別情報を備え、
前記認識手段が前記指標毎の識別情報を前記指標に対応した前記指標座標と関連付けて認識し、
前記対応付け手段が、前記認識手段により認識された、前記第１指標座標と関連付けられた識別情報である第１識別情報と、前記第２指標座標と関連付けられた識別情報である第２識別情報との同一の指標についての組合わせに基づいて、対応付けを行う
ことを特徴とする請求項１に記載のステレオ写真解析機。
【請求項３】
前記写真群に含まれる写真の画像を表示するモニタと、
前記モニタに表示される、前記写真群に含まれる写真の画像上の任意の点あるいは領域を指定する入力手段とを備え、
前記対応付け手段が、前記入力手段により前記第１撮影位置から撮影された第１写真群に含まれる写真の画像上で指定された領域内の指標と同一の前記指標を、前記第２撮影位置から撮影された第２写真群に含まれる写真の画像上において領域指定することにより、同一の前記指標についての前記第１指標座標と前記第２指標座標とを対応付ける
ことを特徴とする請求項１に記載のステレオ写真解析機。
【請求項４】
前記写真群に含まれる写真の画像を表示するモニタと、
前記モニタに表示される、前記写真群に含まれる写真の画像上の任意の点あるいは領域を指定する入力手段とを備え、
前記認識手段が、前記入力手段により指定された領域内あるいは前記指定された領域近傍において、前記第１識別情報および前記第１指標座標、あるいは前記第２識別情報および前記第２指標座標を認識する
ことを特徴とする請求項２に記載のステレオ写真解析機。
【請求項５】
前記認識手段が、前記入力手段により指定された領域内あるいは前記指定された領域近傍において、前記第１識別情報および前記第１指標座標、あるいは前記第２識別情報および前記第２指標座標を認識することを特徴とする請求項３に記載のステレオ写真解析機。
【請求項６】
前記演算手段が、測量を行う測量点として前記入力手段により指定された点についての前記各々の写真を基準とした座標に基づいて、前記写真群を撮影した撮影位置を基準とした前記測量点の座標である測量点座標を演算し、
前記変換値算出手段により算出された前記変換パラメータに基づいて、前記測量点座標を前記基準座標系における座標に変換する変換手段を備える
ことを特徴とする請求項３あるいは請求項４に記載のステレオ写真解析機。
【請求項７】
前記対応付け手段が、同一の前記指標についての前記第２指標座標と、前記第１撮影位置および前記第２撮影位置と異なる第３撮影位置を基準とした座標系における指標座標である第３指標座標とを、前記指標毎に対応付け可能であり、
前記変換値算出手段が、前記対応付け手段により対応付けられた同一の前記指標についての前記第２指標座標と前記第３指標座標との複数の組合せに基づいて、前記第２撮影位置を基準とした座標系における座標と前記第３撮影位置を基準とした座標系における座標とを基準となる単一の第２・３基準座標系における座標に変換するための第２・３変換パラメータを算出可能であり、
前記第１・２変換パラメータと前記第２・３変換パラメータとに基づいて、前記第３撮影位置を基準とした座標系における座標を前記第１・２基準座標系における座標に変換する複合変換手段を備える
ことを特徴とする請求項１に記載のステレオ写真解析機。
【請求項８】
前記指標がそれぞれ異なる識別情報を備え、
前記認識手段が前記指標毎の識別情報を前記指標に対応した前記指標座標と関連付けて認識し、
前記対応付け手段が、前記認識手段により認識された、前記第２指標座標と関連付けられた識別情報である第２識別情報と、前記第３指標座標と関連付けられた識別情報である第３識別情報との同一の指標についての組合わせに基づいて、対応付けを行う
ことを特徴とする請求項７に記載のステレオ写真解析機。
【請求項９】
前記写真群に含まれる写真の画像を表示するモニタと、
前記モニタに表示される、前記写真群に含まれる写真の画像上の任意の点あるいは領域を指定する入力手段とを備え、
前記対応付け手段が、前記入力手段により前記第２撮影位置から撮影された第２写真群に含まれる写真の画像上で指定された領域内の指標と同一の前記指標を、前記第３撮影位置から撮影された第３写真群に含まれる写真の画像上において領域指定することにより、同一の前記指標についての前記第２指標座標と前記第３指標座標とを対応付ける
ことを特徴とする請求項７に記載のステレオ写真解析機。
【請求項１０】
前記取得手段から取得される複数の写真群から第１写真群と第２写真群とを選択する選択手段を備えることを特徴とする請求項１に記載のステレオ写真解析機。
【請求項１１】
前記選択手段が、画像選択の入力を行う選択入力手段における入力を検出して前記第１写真群と前記第２写真群とを選択することを特徴とする請求項１０に記載のステレオ写真解析機。
【請求項１２】
前記取得手段が前記ステレオカメラに設けられた方位センサにより検出される撮影時の前記ステレオカメラの撮影方向を撮影された前記写真群と関連付けて取得し、
前記選択手段が、最初に選択された前記第１写真群に関連付けられた方位と略同一の方位を関連付けられた前記写真群を第２写真群の選択候補に挙げる
ことを特徴とする請求項１０に記載のステレオ写真解析機。
【請求項１３】
前記取得手段が前記ステレオカメラに設けられたタイマにより検出される撮影時刻を撮影された前記写真群と関連付けて取得し、
前記選択手段が、最初に選択された前記第１写真群に関連付けられた撮影時刻と連続する前記撮影時刻に関連付けられた前記写真群を第２写真群の選択候補に挙げる
ことを特徴とする請求項１０に記載のステレオ写真解析機。
【請求項１４】
前記取得手段がデジタルカメラにより撮影された前記写真群のデジタルデータを取得することを特徴とする請求項１に記載のステレオ写真解析機。
【請求項１５】
前記取得手段が銀鉛写真である前記写真群の画像をスキャナで読取り、Ａ／Ｄ変換を行うことによりデジタルデータを取得することを特徴とする請求項１に記載のステレオ写真解析機。
【請求項１６】
前記識別情報が前記指標毎に異なる色であることを特徴とする請求項２あるいは請求項８に記載のステレオ写真解析機。
【請求項１７】
前記識別情報が前記指標の近傍に記された識別用の文字、図形、あるいは記号であることを特徴とする請求項２あるいは請求項８に記載のステレオ写真解析機。
【請求項１８】
前記指標が単一色の丸点であり、前記指標を側部に備える地点標示器の前記指標の周囲が前記指標と異なる色であることを特徴とする請求項１に記載のステレオ写真解析機。
【請求項１９】
前記指標が略直立状態に固定可能な板部材の表裏の相対する位置に設けられることを特徴とする請求項１に記載のステレオ写真解析機。
【請求項２０】
略直立状態に固定可能な板部材と前記板部材の側面であって表裏の相対する位置に設けられた指標とを備え、
請求項１に記載のステレオ写真解析機により測量を行うための写真撮影に用いる
ことを特徴とする地点標示器。
【請求項２１】
前記指標の近傍に、識別用の文字、図形、あるいは記号が記されることを特徴とする請求項２０に記載の地点標示器。
【請求項２２】
前記指標毎に異なる色であることを特徴とする請求項２０に記載の地点標示器。
【請求項２３】
いずれかの撮影位置での、複数のカメラを有するステレオカメラによる写真測量における設計上の測量精度を満たすための撮影範囲である有効測量範囲に指標を表面に備えた複数の地点標示器を含ませることが可能となるように、前記地点標示器を測量地点に配置する配置のステップと、
前記ステレオカメラの前記有効測量範囲に複数の前記地点標示器を含ませるための第１撮影位置および前記ステレオカメラの第１撮影姿勢を決定する第１位置決めのステップと、
前記第１位置決めのステップにおいて決定した前記第１撮影位置において前記ステレオカメラによる撮影を行い、第１画像データを取得する第１撮影のステップと、
前記第１撮影位置から移動し、前記第１撮影位置における前記第１撮影姿勢での有効測量範囲に含まれる前記複数の地点標示器を、前記ステレオカメラの有効測量範囲に含ませるための第２撮影位置および第２撮影姿勢を決定する第２位置決めのステップと、
前記第２位置決めのステップにおいて決定した前記第２撮影位置において前記ステレオカメラによる撮影を行い、第２画像データを取得する第２撮影のステップと、
前記第１撮影のステップにおいて取得した前記第１画像データと、前記第２撮影のステップにおいて取得した前記第２画像データとに基づいて、請求項１に記載したステレオ写真解析機を用いて測量を行う解析のステップと
を有することを特徴とする写真測量方法。
【請求項２４】
前記配置のステップにおいて、前記有効測量範囲に２以上の前記地点標示器を含ませるように並べ、
前記第１位置決めのステップおよび前記第２位置決めステップにおいて、前記ステレオカメラの有効測量範囲に２以上の前記地点標示器を含ませ、
前記第２撮影のステップにおいて、撮影するときの水平面に対する前記ステレオカメラの傾斜が第１撮影位置において撮影したときの傾斜と略同一である
ことを特徴とする請求項２３に記載の写真測量方法。
【請求項２５】
前記配置のステップにおいて、前記有効測量範囲に３以上の前記地点標示器を含ませるように並べ、前記位置決めのステップにおいて、前記第１撮影位置における前記ステレオカメラの有効測量範囲に３以上の前記地点標示器を含むことを特徴とする請求項２３に記載の写真測量方法。
【請求項２６】
前記配置のステップにおける前記地点標示器が請求項２０に記載の地点標示器であり、前記第２位置決めステップにおいて前記第１撮影姿勢における前記ステレオカメラの向く方向が前記第２撮影姿勢における前記ステレオカメラの向きと逆であることを特徴とする請求項２３に記載の写真測量方法。
【請求項２７】
２以上のカメラを有するステレオカメラにより撮影され、複数の指標が写る写真群をデジタルデータとして取得する取得手段と、
前記写真群の各々の写真に写る前記指標について前記各々の写真を基準とした座標を認識する認識手段と、
前記認識手段により認識された前記指標についての前記各々の写真を基準とした座標に基づいて、前記写真群を撮影した撮影位置を基準とした前記指標の座標である指標座標を演算する演算手段と、
同一の前記指標についての第１撮影位置を基準とした座標系における指標座標である第１指標座標と、前記第１撮影位置と異なる第２撮影位置を基準とした座標系における指標座標である第２指標座標とを、前記指標毎に対応付ける対応付け手段と、
前記対応付け手段により対応付けられた同一の前記指標についての前記第１指標座標と前記第２指標座標との複数の組合せに基づいて、前記第１撮影位置を基準とした座標系における座標と前記第２撮影位置を基準とした座標系における座標とを基準となる単一の第１・２基準座標系における座標に変換するための第１・２変換パラメータを算出する変換値算出手段としてコンピュータを機能させる
ことを特徴とする写真測量プログラム。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【公開番号】特開２００６−１７６３３（Ｐ２００６−１７６３３Ａ）
【公開日】平成１８年１月１９日（２００６．１．１９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００４−１９７０７２（Ｐ２００４−１９７０７２）
【出願日】平成１６年７月２日（２００４．７．２）
【出願人】（００００００５２７）ペンタックス株式会社 (1,878)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１８年１月１９日（２００６．１．１９）
【国際特許分類】
【出願日】平成１６年７月２日（２００４．７．２）
【出願人】（００００００５２７）ペンタックス株式会社 (1,878)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]