背景地図自動位置合わせ装置

【目的】分割背景地図をつなぎ合せるとき、分割背景地図それぞれに付与する地図の座標系の座標値を自動的に計算し、付与する。
【構成】背景地図自動位置合わせ装置１は、分割背景地図を読み込み２値画像を作成するイメージスキャナ２と、２値画像を管理する２値画像入力ファイル３と、つなぎ合せの位置合わせの際の許容誤差や重なりサイズを入力するキーボード４と、イメージスキャナ２，２値画像入力ファイル３から２値画像を入力し、またキーボード４からパラメータ入力する入力制御部５と、隣接する２枚の２値画像のつなぎ合せの位置合わせを行う位置合わせ制御部６を有する。更に、位置合わせ制御部６で求めた背景地図上の座標を、位置合わせファイル７あるいは２値画像出力ファイル８に出力する出力制御部９と、分割背景地図の２値画像をディスプレイ１０に送り込む表示制御部１１を備える。

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】イメージスキャナで読み込んだ分割背景地図を、ディスプレイ装置に表示し、つなぎ合せて大きな背景地図を生成する背景地図自動位置合わせ装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】地図処理で使用する地図データには、測量を実際に行って作成する地理座標値に基づくベクトルデータが使用される。しかしベクトルデータを作成するには、コストがかかりすぎるので、市販されている地図帳の１ページ、１ページを分割背景地図としてイメージスキャナで読み込ませて得られる２値画像（モノクロ画像）を地図データとして使用する場合がある。この地図データを分割背景地図と呼ぶ。そして、元の大きな背景地図は、複数ページの分割背景地図をつなぎ合わせて元の大きさに戻した地図である。
【０００３】２値画像は、画素（ドット）の情報の集まりであるので、背景地図として使用する場合は、隣接する２値画像との位置関係をあらかじめ定義しておく必要がある。また、測量したベクトルデータとの重ね合わせができなければならない。これらの問題を解決するためには、２値画像に測量した地理座標値のデータと同一の座標系の座標値を付与する。測量して得た地理座標値は必ず共通の座標系を基準にしており、個々の２値画像に対して地理座標系を基準にした座標値を２値画像の左下隅と右上隅に付与することによって、共通の地理座標系で測量した座標値のベクトルデータと、イメージスキャナで読み込まれる分割背景地図の２値画像の関係を対応づけることができる。図４にその例を示すと、入力された分割背景地図の２値画像の四隅の位置と、ベクトルデータ地図の四隅の地理座標データとを対応づければよい。
【０００４】従来、個々の２値画像に基準座標系の座標値を付ける場合は、机上計算で座標値を求め、２値画像に付与していた。
【０００５】参考文献：ＥＷＳ−ＵＸ／Ｖ（Ｒｅｌ４．０）地図処理地理情報システムＭａｐｖｉｅｗ２利用の手引Ｍａｐｖｉｅｗ２によれば、背景地図は、測量データの座標系である測地座標系上の位置を表す座標値と、２値画像を管理しているファイル名によって、２値画像間の関係や測量データと関係付ける画像エレメントのデータを定義している。上述の参考文献の座標系の説明，画像エレメントの説明および２値画像の説明によれば、２値画像に付与する地理座標値は、あらかじめ計算で求め、その座標値によって画像エレメントを作成している。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】従来の方法では、背景地図の２値画像の座標値の計算を机上で計算して行っていたため、手間がかかり、かつ不正な座標値を誤まって付与した場合のチェックが背景地図作成途中で発見できず、全２値画像に対して座標値を付け終って、ディスプレイ装置に表示を行ってみたとき誤りを発見する。その場合、全２値画像に対して再度計算し直した座標値を付与し直さねばならず、後戻り工数が膨大になる。
【０００７】
【課題を解決するための手段】この発明の目的は、分割背景地図の２値画像をつなぎ合せるとき、２値画像に付与する位置座標を自動付与する背景地図自動位置合せ装置の提供である。
【０００８】そのため、この発明の背景地図自動位置合せ装置は、イメージスキャナ、あるいは２値画像入力ファイルから分割背景地図を入力する入力制御部と、隣接する２つの前記分割背景地図のへりを重ね合せて、一致させる位置合せを行う位置合わせ制御部と、前記位置合わせに基づく位置座標を前記分割背景地図に付与して２値画像出力ファイルに出力する出力制御部と、位置合わせを行った分割背景地図をディスプレイ画面につなぎ合せて大きな背景地図として表示する表示制御部と、を備る。
【０００９】
【実施例】次に、この発明について図面を参照し説明する。
【００１０】この発明の一実施例の構成を説明する図１を参照すると、背景地図自動位置合わせ装置１は、新規に分割背景地図を読み込み２値画像を作成するイメージスキャナ２と、作成済の２値画像を管理する２値画像入力ファイル３と、つなぎ合せの位置合わせの際、許容誤差や重なりサイズなどを入力するキーボード４と、イメージスキャナ２、あるいは２値画像入力ファイル３から２値画像を入力し、またキーボード４からパラメータを入力する入力制御部５と、入力した隣接する２枚の２値画像のつなぎ合せの位置合わせを自動で行う位置合わせ制御部６と、位置合わせ制御部６で求めた背景地図上の座標を、位置合わせファイル７、あるいは２値画像出力ファイル８に出力する出力制御部９と、イメージスキャナによって入力した分割背景地図の２値画像をディスプレイ１０に送り込む表示制御部１１とを備える。
【００１１】位置合せファイル７は背景地図上の座標と対応する２値画像出力ファイルのファイル名を管理するファイルである。２値画像出力ファイル８はイメージスキャナ２で入力した２値画像を管理するファイルである。ディスプレイ装置１０は分割背景地図をつなぎ合せる位置合わせを行って、大きい背景地図を表示するディスプレイ装置１０である。
【００１２】次にこの実施例の動作を示す流れ図２を参照すると、先ず、キーボード４によって１枚目の２値画像の左下隅の座標値と２値画像につける座標値の座標系と２値画像の大きさとの比率とつなぎ合せの位置合わせの際の許容誤差と重なりサイズとを入力する（ステップ２１）。２値画像につける座標値の座標系と２値画像の大きさとの比率は入力した２値画像の大きさに関係なく２値画像に座標値を付けるために必要である。例えば、１枚目の２値画像の左下隅の座標値として（０，０）を入力し、比率として、座標値の座標系の長さ＝１００００に対応する２値画像の大きさを１０２４と入力したとする。そして、２値画像を入力し、その大きさがＸ＝５１２，Ｙ＝５１２であるとすると、その２値画像に付与する座標値は左下隅（０，０），右上隅（５０００，５０００）となる。以降この２値画像を比較元画像とし隣接する２値画像のつなぎ合せの位置合わせが終わった時点で、左下隅、右上隅の座標値を付ける。次に、２値画像の入力方法を選択する（ステップ２２）。イメージスキャナから新規に入力する場合、あるいは２値画像ファイルから入力する場合の選択を行う（ステップ２２）。入力した２値画像に対しては、上述のキーボードから入力した座標値および比率によって左下隅，右上隅の座標値が求まる。この座標値を位置合わせファイルへ出力する（ステップ２５）。次に、イメージスキャナ２から入力した２値画像であるか否かをチェックし、イメージスキャナ２から入力した場合（ステップ２６のＹｅｓ）、２値画像出力ファイル８へ出力する。以降この２値画像が比較元画像として隣接する２値画像とのつなぎ合せの位置合わせの元になる。次に隣接する２値画像をステップ２９、あるいは３０によって入力する。次に、先述の比較元画像と、ステップ２９、あるいは３０で入力した２値画像とつなぎ合せの位置合わせ処理を行う（ステップ３１）。ステップ３１でステップ２９、あるいは３０で入力した２値画像の座標値が求まるので、位置合わせファイルや２値画像ファイルへデータを出力する（ステップ３２，３３，３４）。次に、つなぎ合せの位置合わせをする画像データがあるか否かを判定し、データがある場合は終了し（ステップ３５のＹｅｓ）、データがない場合（ステップ３５のＮｏ）、比較元画像の変更処理を行う（ステップ３６）。これは比較元画像を変更しないか、またはステップ２９、あるいは３０で入力した２値画像に変更するのかの確認である。変更する場合（ステップ３６のＹｅｓ）、比較元画像の変更処理を行う（ステップ３７）。以降２値画像の入力処理を継続する。
【００１３】次につなぎ合せの位置合わせ処理（ステップ３１）を流れ図３で説明する。
【００１４】先ず最初に、比較元画像の右側とステップ２５，２６，２７で入力した最新の２値画像の左側を重ね合わせる（ステップ４１）。この時の重ね合わせの幅は、ステップ２１で指定した重なりサイズである。例えばキーボード２から「２０」と入力された場合は幅２０画素（ドット）分の重ね合わせを行う。この時、重ね合わせの領域の画素間で排他的論理和をとる。この時、重ね合った同じ領域の画素間で排他的論理和をとると、重ね合わせと２値画像が完全に一致するとすべての画素の排他的論理和の結果は「０」になる。その例を図６の（ａ），（ｂ）に例示する。ただし、スキャナで入力して作成した２値画像は、レンズの歪みやゴミにより、正確に一致することはあまりない。そのため、重ね合わせの領域全体に対する計算結果が「０」値になる画素の割合と、図３のステップ４１で入力した許容範囲をチェックする（ステップ４２）。許容範囲内の場合（ステップ４２のＹｅｓ）は、その位置が２枚の２値画像のつなぎ合せの重なり位置となる（ステップ４７）。許容範囲外の場合（ステップ４２のＮｏ）は、比較元画像でない最新の２値画像を１画素（ドット）外側にずらして重なり領域を減らす（ステップ４３）。その時、重なり領域が存在するか否かをチェックする。重なり領域が存在する場合は（ステップ４４のＹｅｓ）、ステップ４１，４２，４３，４４の処理を繰り返す。重なり領域が存在しない場合は（ステップ４４のＮｏ）、比較元画像の上側と最新の２値画像の下側と重ね合わせる（ステップ４５のＹｅｓ，４６）。この時の重ね合わせはステップ４１で指定した重なりサイズである。
【００１５】以降、ステップ４１乃至４６の処理を繰り返し、比較元画像の右側→上側→左側→下側と重なりの側面を変更する。それで、重なり位置が見つからない場合は、重なりなしと判断し、終了する（ステップ４５のＮｏ）。次にステップ４２で重ね合せ演算結果が許容範囲内に存在し、２枚の２値画像のつなぎ合せの位置が決まった場合は（ステップ４２のＹｅｓ）、最新の２値画像の左下隅と右上隅の座標値を求める（ステップ４７）。これは比較元画像の左下隅と右上隅の座標が与えられているので、入力した座標値の座標系と２値画像の大きさの比率から、重なり領域の大きさである画素（ドット）数を座標値の座標系の大きさに変換することによって求めることができる。
【００１６】次に、実際の運用では重なり領域分の２値画像データはだぶる必要がないので、この部分のデータを切り捨てる（ステップ４８）。切り捨て重なり幅は最新の２値画像である。切り捨てを例示する図７を参照すと、先に入力した２値画像７１に２０画素分を重ねて、一致を検出した後から入力した２値画像７２との重なり幅７３を、２値画像７２から切り捨てる。
【００１７】
【発明の効果】以上説明したようにこの発明によれば、背景地図として使用する分割背景地図の２値画像間のつなぎ合せの位置合わせを自動で行えるので、人手がかからず、また一致していない位置合わせを誤って判定することがない。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の一実施例の構成を示す図である。
【図２】図１の実施例の動作を示す流れ図である。
【図３】実施例におけるつなぎ合せの位置合せ動作を示す流れ図である。
【図４】背景地図のつなぎ合わせを説明する図である。
【図５】２値画像のつなぎ合せを説明する図である。
【図６】子図（ａ），（ｂ）は、それぞれ排他処理における一致検出を説明する図である。
【図７】重なり領域の削除を説明する図である。
【符号の説明】
１背景地図自動位置合わせ装置
２イメージスキャナ
３２値画像入力ファイル
４キーボード
５入力制御部
６位置合わせ制御
７位置合わせファイル
８２値画像ファイル
９出力制御部
１０ディスプレイ装置
１１表示制御部

【特許請求の範囲】
【請求項１】イメージスキャナ、あるいは２値画像入力ファイルから分割背景地図を入力する入力制御部と、隣接する２つの前記分割背景地図のへりを重ね合せて、つなぎ合せの位置合せを行う位置合わせ制御部と、前記位置合わせに基づく位置座標を前記分割背景地図に付与して２値画像出力ファイルに出力する出力制御部と、位置合わせを行った分割背景地図をディスプレイ画面につなぎ合せて大きな背景地図として表示する表示制御部と、を備えることを特徴とする背景地図自動位置合わせ装置。

【図１】