[发明专利]用于三维地形数据的精度提升设备、用于三维地形数据的精度提升方法及其记录介质

说明书

技术领域

本发明涉及用于三维地形数据的精度提升设备、用于三维地形数据的精度提升方法及其记录介质，其用于去除作为三维信息计算中的立体匹配误差的结果的出现在三维地形数据的水域(water region)中的噪声。

背景技术

已知用于通过利用从不同视点拍摄的相同地点的两个立体照片集合来创建三维地形数据的技术(例如，专利文献1)。更具体地，在这种技术中，首先，针对一个照片中的每个点，在立体对的另一照片中搜索代表相同地面点的对应点。然后，基于第一照片中的点和立体对的第二照片中的对应点之间的视差来计算点的海拔高度(altitude)(海拔高度信息)。针对每个点计算海拔高度(海拔高度信息)，以创建立体对中所示的整个重叠区域的三维地形数据。

此处，例如利用区域相关方法来搜索对应点，其中，针对一个照片中的点，当其与立体对中的另一照片的点的相似水平(依照周围亮度分布和/或周围颜色分布)相等或大于给定值时，该立体对中的另一照片的点被标识为对应点。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：未审查的日本专利申请Kokoku公开No.H8-16930

发明内容

本发明要解决的技术问题

通过以上创建三维地形数据的技术，地面上的特征点的正确的对应点可例如利用基于区域相关的立体匹配方法被提取出来，该正确的对应点在其周围带有空间亮度变化和/或颜色变化，例如，人行横道处的白线的一端。

但是，诸如海洋、湖、池塘和河流之类的水域在水面上具有特殊的纹理，这导致如下情形：水面上的点的正确的对应点有时不被提取。

这是因为水域内的每个局部区域具有非常类似的空间亮度和/或颜色变化模式。例如，基于区域相关方法，针对一个照片中的一个点，依照周围空间亮度轮廓和/或周围颜色分布，在另一照片中的一个或多个点带有等于或高于给定阈值的相似水平。因此，其并不确保精确的对应点被正确地提取。

出于该原因，在后续处理中获得了错误的视差和海拔高度。这被称为上述三维信息计算中的立体匹配误差。因此，在三维地形数据的水域中存在海拔高度噪声。

本发明的目的是通过去除出现在三维地形数据的水域中的噪声来提升三维地形数据的精度。

用于解决问题的手段

为了达到以上目的，根据本发明的第一示例性方面的三维地形数据精度提升设备为：

一种三维地形数据精度提升设备，所述三维地形数据精度提升设备去除作为从立体照片所建立的三维地形数据中的三维信息计算的立体匹配误差的结果的、在三维地形数据的水域中出现的噪声，包括：

判定单元，所述判定单元判定在输入的三维地形数据中是否存在任何水域；

水域指定单元，所述水域指定单元指定任意一个水域的范围；

特征提取单元，所述特征提取单元通过在所述三维地形数据的整个范围上提取描述每个局部区域的海拔高度分布模式的特征值来提取所指定的一个水域内的特征值；

分割单元，所述分割单元通过将所指定的水域内的所提取的特征值用作水域判定参考值来将所述三维地形数据中的点分割成候选水域和非水域，所述分割单元比较所述三维地形数据中的每个点的特征值和所述水域判定参考值，并且如果差值等于或小于给定阈值，则判定所述点属于所述候选水域，否则，则判定所述点属于所述非水域；

水域提取单元，所述水域提取单元基于所述分割单元的结果来将所述候选水域中具有与给定阈值相同或更宽的面积的相连接的组分提取为水域；以及

平面创建单元，所述平面创建单元利用邻近所述水域提取单元所提取的水域的周围非水域的海拔高度来创建接合至所述水域提取单元所提取的每个水域的边界的校正后的平面，并且用所述校正后的平面来替代所述水域提取单元所提取的水域。

为了达到以上目的，根据本发明的第二示例性方面的三维地形数据精度提升方法是：

一种三维地形数据精度提升方法，所述三维地形数据精度提升方法去除作为从立体照片所建立的三维地形数据中的三维信息计算的立体匹配误差的结果的、在三维地形数据的水域中出现的噪声，包括：

判定步骤，所述判定步骤判定在输入的三维地形数据中是否存在任何水域；

水域指定步骤，所述水域指定步骤指定任意一个水域的范围；

特征提取步骤，所述特征提取步骤通过在所述三维地形数据的整个范围上提取描述每个局部区域的海拔高度分布模式的特征值来提取所指定的一个水域内的特征值；