IP Force 特許公報掲載プロジェクト 2022.1.31 β版

知財求人 - 知財ポータルサイト「IP Force」

▶ 韓國電子通信研究院の特許一覧

特開2024-60602二次元地図データを用いて道路イメージを生成する方法、画像処理装置及びシステム
<>
  • 特開-二次元地図データを用いて道路イメージを生成する方法、画像処理装置及びシステム 図1
  • 特開-二次元地図データを用いて道路イメージを生成する方法、画像処理装置及びシステム 図2
  • 特開-二次元地図データを用いて道路イメージを生成する方法、画像処理装置及びシステム 図3
  • 特開-二次元地図データを用いて道路イメージを生成する方法、画像処理装置及びシステム 図4
  • 特開-二次元地図データを用いて道路イメージを生成する方法、画像処理装置及びシステム 図5
  • 特開-二次元地図データを用いて道路イメージを生成する方法、画像処理装置及びシステム 図6
  • 特開-二次元地図データを用いて道路イメージを生成する方法、画像処理装置及びシステム 図7
  • 特開-二次元地図データを用いて道路イメージを生成する方法、画像処理装置及びシステム 図8
  • 特開-二次元地図データを用いて道路イメージを生成する方法、画像処理装置及びシステム 図9
< >
(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2024060602
(43)【公開日】2024-05-02
(54)【発明の名称】二次元地図データを用いて道路イメージを生成する方法、画像処理装置及びシステム
(51)【国際特許分類】
   G06T 11/60 20060101AFI20240424BHJP
   G09B 29/00 20060101ALI20240424BHJP
【FI】
G06T11/60 300
G09B29/00 A
【審査請求】有
【請求項の数】15
【出願形態】OL
(21)【出願番号】P 2023179106
(22)【出願日】2023-10-17
(31)【優先権主張番号】10-2022-0135254
(32)【優先日】2022-10-19
(33)【優先権主張国・地域又は機関】KR
(31)【優先権主張番号】10-2023-0128742
(32)【優先日】2023-09-26
(33)【優先権主張国・地域又は機関】KR
(71)【出願人】
【識別番号】596180076
【氏名又は名称】韓國電子通信研究院
【氏名又は名称原語表記】Electronics and Telecommunications Research Institute
【住所又は居所原語表記】218,Gajeong-ro Yuseong-gu Daejeon 34129,Republic of Korea
(74)【代理人】
【識別番号】100120031
【弁理士】
【氏名又は名称】宮嶋 学
(74)【代理人】
【識別番号】100107582
【弁理士】
【氏名又は名称】関根 毅
(74)【代理人】
【識別番号】100152205
【弁理士】
【氏名又は名称】吉田 昌司
(72)【発明者】
【氏名】ジュ、インハク
(72)【発明者】
【氏名】ジャン、インソン
【テーマコード(参考)】
2C032
5B050
【Fターム(参考)】
2C032HC23
2C032HC27
5B050BA02
5B050BA17
5B050EA04
5B050EA07
5B050EA12
5B050EA19
5B050FA05
(57)【要約】
【課題】二次元地図データを用いて道路イメージを生成する方法、画像処理装置及びシステムを提供する。
【解決手段】地図データを用いて道路イメージを生成する方法は、画像処理装置が特定の領域の地図データの入力を受けるステップと、前記画像処理装置が前記地図データから道路の道路幾何情報及び道路属性情報を抽出するステップと、前記画像処理装置が前記道路の少なくとも一つの道路要素に対する道路属性情報とマッチングされる道路オブジェクト規格情報を決定するステップと、前記画像処理装置が前記道路属性情報及び道路オブジェクト規格情報のうちの少なくとも一つに基づいて前記少なくとも一つの要素に対するスタイル情報を生成するステップと、前記画像処理装置が前記道路幾何情報に前記スタイル情報を適用して前記道路及び前記少なくとも一つの道路要素を含む道路イメージを生成するステップと、を含む。
【選択図】図1
【特許請求の範囲】
【請求項1】
画像処理装置が特定の領域の地図データの入力を受けるステップと、
前記画像処理装置が前記地図データから道路の道路幾何情報及び道路属性情報を抽出するステップと、
前記画像処理装置が前記道路の少なくとも一つの道路要素に対する道路属性情報とマッチングされる道路オブジェクト規格情報を決定するステップと、
前記画像処理装置が前記道路属性情報及び道路オブジェクト規格情報のうちの少なくとも一つに基づいて前記少なくとも一つの道路要素に対するスタイル情報を生成するステップと、
前記画像処理装置が前記道路幾何情報に前記スタイル情報を適用して、前記道路及び前記少なくとも一つの道路要素を含む基本道路イメージを生成するステップと、を含む、地図データを用いて道路イメージを生成する方法。
【請求項2】
前記道路幾何情報は、前記道路及び前記少なくとも一つの道路要素に対する二次元座標で表される点、線又は面を含む、請求項1に記載の地図データを用いて道路イメージを生成する方法。
【請求項3】
前記道路属性情報は、道路材質、道路の車路数、車線の類型、横断歩道の類型、信号灯の類型、及び路面標示の類型のうちの少なくとも一つを含む、請求項1に記載の地図データを用いて道路イメージを生成する方法。
【請求項4】
前記道路オブジェクト規格情報は、前記少なくとも一つの道路要素の前記道路属性情報に対する規定による形態又は色を含む、請求項1に記載の地図データを用いて道路イメージを生成する方法。
【請求項5】
前記画像処理装置は、縮尺レベルの入力をさらに受け、
前記縮尺レベルに応じて、前記少なくとも一つの道路要素に対する形態及び色のうちの少なくとも一つを異ならせる前記スタイル情報を生成する、請求項1に記載の地図データを用いて道路イメージを生成する方法。
【請求項6】
前記画像処理装置は、前記基本道路イメージと前記特定の領域に位置する領域に対するイメージとを合成して合成道路イメージを生成するステップをさらに含む、請求項1に記載の地図データを用いて道路イメージを生成する方法。
【請求項7】
特定の領域の地図データの入力を受けるインターフェース装置と、
前記地図データから道路の道路幾何情報及び道路属性情報を抽出し、前記道路の少なくとも一つの道路要素に対する道路属性情報とマッチングされる道路オブジェクト規格情報を決定し、前記道路属性情報及び道路オブジェクト規格情報のうちの少なくとも一つに基づいて前記少なくとも一つの道路要素に対するスタイル情報を生成し、前記道路幾何情報に前記スタイル情報を適用して前記道路及び前記少なくとも一つの道路要素を含む基本道路イメージを生成する演算装置と、を含む、道路イメージを生成する画像処理装置。
【請求項8】
前記道路幾何情報は、前記道路及び前記少なくとも一つの道路要素に対する二次元座標で表される点、線又は面を含む、請求項7に記載の道路イメージを生成する画像処理装置。
【請求項9】
前記道路属性情報は、道路材質、道路の車路数、車線の類型、横断歩道の類型、信号灯の類型、及び路面標示の類型のうちの少なくとも一つを含む、請求項7に記載の道路イメージを生成する画像処理装置。
【請求項10】
前記道路オブジェクト規格情報は、前記少なくとも一つの道路要素の前記道路属性情報に対する規定による形態又は色を含む、請求項7に記載の道路イメージを生成する画像処理装置。
【請求項11】
前記演算装置は、要求された縮尺レベルに応じて、前記少なくとも一つの道路要素に対する形態及び色のうちの少なくとも一つを異ならせる前記スタイル情報を生成する、請求項7に記載の道路イメージを生成する画像処理装置。
【請求項12】
前記演算装置は、前記基本道路イメージと前記特定の領域に位置する領域に対するイメージとを合成して合成道路イメージを生成する、請求項7に記載の道路イメージを生成する画像処理装置。
【請求項13】
地図データを保存する地図サーバと、
道路規定による道路要素の規格情報を保存する規定サーバと、
(i)前記地図サーバから特定の領域の地図データを受信し、(ii)前記地図データから道路の道路幾何情報及び道路属性情報を抽出し、(iii)前記規定データベースから前記道路の少なくとも一つの道路要素に対する道路属性情報とマッチングされる道路オブジェクト規格情報を受信し、(iv)前記道路属性情報及び道路オブジェクト規格情報のうちの少なくとも一つに基づいて前記少なくとも一つの道路要素に対するスタイル情報を生成し、(v)前記道路幾何情報に前記スタイル情報を適用して前記道路及び前記少なくとも一つの道路要素を含む基本道路イメージを生成する画像処理装置と、を含む、道路イメージを生成するシステム。
【請求項14】
前記画像処理装置は、要求された縮尺レベルに応じて、前記少なくとも一つの道路要素に対する形態及び色のうちの少なくとも一つを異ならせる前記スタイル情報を生成する、請求項13に記載の道路イメージを生成するシステム。
【請求項15】
前記画像処理装置は、前記基本道路イメージと前記特定の領域に位置する領域に対するイメージとを合成して合成道路イメージを生成する、請求項13に記載の道路イメージを生成するシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
以下に説明する技術は、二次元ベクトル道路地図データから現実道路のイメージを生成する技法に関する。
【背景技術】
【0002】
三次元データを画面に表示する可視化技術が発展するにつれて、VWorldなどの三次元グラフィックスベースの都市情報サービスが提供されている。航空写真やドローン、モバイルなどで取得した画像から高品質の三次元モデルを生成する技術が開発された。ところが、三次元データの構築と管理には、多くのコストと時間がかかる。したがって、都市地域で最も多くの領域を占める建物を中心に三次元データの構築が行われている。
【0003】
都市地域で建物の次に多くの領域部分を占めるものが道路である。但し、道路は、三次元で構築したデータが非常に稀であり、三次元モデルを構築するための技術の開発も殆ど行われていない。三次元都市情報システムは、航空写真で撮影された道路部分のイメージデータをそのまま出力して使用するのに止まっている。三次元都市情報システムは、航空写真などの実写イメージ上に三次元で構築した建物オブジェクトを配置する。よって、三次元都市情報システムにおいて、道路イメージは拡大される場合、建物とは異なりピクセルが割れて見えるという問題がある。また、道路写真は、撮影時点に応じて自動車、歩行者、街路樹、影などのノイズを含むこともある。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
以下に説明する技術は、二次元道路地図データから実際の道路に近い道路イメージを生成する技法を提供しようとする。
【課題を解決するための手段】
【0005】
本開示の一態様に係る二次元地図データを用いて道路イメージを生成する方法は、
画像処理装置が特定の領域の地図データの入力を受けるステップと、
前記画像処理装置が前記地図データから道路の道路幾何情報及び道路属性情報を抽出するステップと、
前記画像処理装置が前記道路の少なくとも一つの道路要素に対する道路属性情報とマッチングされる道路オブジェクト規格情報を決定するステップと、
前記画像処理装置が前記道路属性情報及び道路オブジェクト規格情報のうちの少なくとも一つに基づいて前記少なくとも一つの道路要素に対するスタイル情報を生成するステップと、
前記画像処理装置が前記道路幾何情報に前記スタイル情報を適用して、前記道路及び前記少なくとも一つの道路要素を含む基本道路イメージを生成するステップと、を含む。
【発明の効果】
【0006】
以下に説明する技術は、三次元都市情報サービスで撮影された道路イメージを置き換える実感のある道路イメージを提供することができる。これにより、以下に説明する技術は、品質の高い三次元都市情報を提供することができる。さらに、以下に説明する技術は、道路情報が使用される様々なコンテンツ及びサービスにおいて実感のある道路イメージを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【0007】
図1】二次元道路地図データから道路イメージを生成する過程の例である。
図2】道路イメージに含まれる道路要素の例である。
図3】スタイル情報を適用して生成した交差点領域に対する例である。
図4】航空写真と生成された道路イメージとをオーバーレイする過程の例である。
図5】タイル単位で区分した地図イメージの例である。
図6】縮尺に従って提供される道路イメージの例である。
図7】画像処理装置が道路イメージを生成する過程の他の例である。
図8】道路イメージを生成する画像処理装置に対する例である。
図9】道路イメージを用いた空間情報システムの例である。
【発明を実施するための形態】
【0008】
以下に説明する技術は、様々な変更を加えることができ、様々な実施形態を有することができるので、特定の実施形態を図面に例示し、詳細に説明する。ところが、これは、以下に説明する技術を特定の実施形態に対して限定するものではなく、以下に説明する技術の思想及び技術範囲に含まれるすべての変更、均等物ないし代替物を含むものと理解されるべきである。
【0009】
「第1」、「第2」、「A」、「B」などの用語は、様々な構成要素の説明に使用できるが、当該構成要素は、これらの用語によって限定されず、只一つの構成要素を他の構成要素から区別する目的でのみ使用される。例えば、以下に説明する技術の権利範囲から逸脱することなく、第1の構成要素は第2の構成要素と命名でき、同様に、第2の構成要素も第1の構成要素と命名できる。「及び/又は」という用語は、複数の関連する記載項目の組み合わせ、又は複数の関連する記載項目のいずれかを含む。
【0010】
本明細書で使用される用語における単数の表現は、文脈上明らかに異なる意味で解釈されない限り、複数の表現を含むものと理解されるべきであり、「含む」などの用語は、説明された特徴、個数、ステップ、動作、構成要素、部分品又はこれらの組み合わせが存在することを意味するものであり、一つ又はそれ以上の他の特徴又は個数、ステップ、動作、構成要素、部分品又はこれらの組み合わせの存在又は付加可能性を排除しないものと理解されるべきである。
【0011】
図面についての詳細な説明をする前に、本明細書における構成部に対する区分は、各構成部が担当する主機能別に区分したものに過ぎないことを明確にしようとする。すなわち、以下に説明する二つ以上の構成部が一つの構成部にまとめられるか、或いは一つの構成部がより細分化された機能別に二つ以上に分化されて備えられてもよい。そして、以下に説明する構成部のそれぞれは、自身が担当する主機能以外にも、他の構成部が担当する機能の一部又は全部を追加的に行ってもよく、構成部それぞれが担当する主機能の一部は、他の構成部によって専担されて行われてもよい。
【0012】
また、方法又は動作方法を行う際に、前記方法をなす各過程は、文脈上明らかに特定の順序を記載しない限り、明記された順序とは異なる順に行われてもよい。すなわち、各過程は、明記された順序と同一に行われてもよく、実質的に同時に行われてもよく、逆の順に行われてもよい。
【0013】
まず、以下の説明で使用する用語を定義する。
【0014】
「道路地図データ」は、道路幾何情報、及び道路名、車路数、路面標示の種類などの属性情報を含むデータを意味する。
【0015】
「道路幾何学情報」は、二次元地図における道路の配置又は形態を定義する情報であって、二次元地理座標を有する点、線又は面から構成される。
【0016】
「道路属性情報」は、道路地図データにおける属性フィールドに保存される情報である。例えば、道路属性情報は、アスファルト、セメント及び未舗装などの道路材質情報、道路の車路数、車線の幅、車線の類型、中央分離帯の有無、中央分離帯の類型、横断歩道の有無、横断歩道の類型、信号灯の有無、信号灯の類型、標識板の類型、路面標示の類型などを含むことができる。
【0017】
「道路要素」は、道路を構成する様々な類型の要素を意味する。道路要素は、車線、中央線、横断歩道、停止線及びその他の路面標示などを含むことができる。
【0018】
「道路オブジェクト規格情報」は、道路要素に対する形態又は色を示す情報である。道路オブジェクト規格情報は、車路の幅、車線の幅、車線の色、横断歩道の大きさ及び色、並びにその他の路面標示の大きさ及び色を定義する情報である。例えば、その他の路面標示は、バス専用車路、左折禁止、速度制限、誘導線、進行方向、子供保護区域などの標示を含むことができる。道路オブジェクト規格情報は、道路が位置する国、地方、行政区域によって異なる。道路オブジェクト規格情報は、道路規定によって定義できる。
【0019】
「道路規定」は、実際の道路に対する法律規定、行政的指針などを意味する。道路規定は、国土交通部、警察庁、道路交通公団などの国家機関で公示している道路要素の大きさや色などに対する規定を含むことができる。例えば、道路規定は、車線(破線、実線)の幅と間隔、速度制限文字の縦横サイズ、路面標識色(黄色、青、赤など)の色度座標、誘導線矢印の間隔と角度などに対する基準を含むことができる。
【0020】
「スタイル情報」は、道路をグラフィックで出力するときに必要な情報を意味する。スタイル情報は、線の厚さ及び色、破線か実線か、面の内側の色、質感、枠の色などに対する情報を含むことができる。道路要素は、それぞれ異なるスタイル情報で表現できる。スタイル情報は、模様又は規格が予め定義された道路要素の場合に特定のコード値で識別できる。スタイル情報は、ユーザの拡大要求に従って出力される道路要素に対する情報を含むこともできる。
【0021】
「道路イメージ」は、二次元グラフィックで出力した道路イメージを意味する。以下、道路イメージは、二次元地図データから生成された道路領域に対するイメージをいう。道路イメージは、航空写真などの実写イメージ上に道路グラフィックイメージをオーバーレイして生成したイメージを意味することもある。
【0022】
「画像処理装置」は、道路地図データから道路イメージを生成する装置を意味する。画像処理装置は、画像データ処理及び画像生成を行うことができるコンピューティング装置を意味する。画像処理装置は、様々な形態で実現できる。例えば、画像処理装置は、PC、ネットワーク上のサーバ、スマート機器、専用プログラムが埋め込まれたチップセットなどで実現できる。さらに、画像処理装置は、空間情報システムの一部の構成であってもよい。
【0023】
画像処理装置は、一定の行政区域に対する地図データに基づいて当該領域に対する全体道路イメージを生成することができる。但し、以下の説明において道路イメージを生成する領域は特定せずに説明する。
【0024】
図1は、二次元道路地図データから道路イメージを生成する過程(100)の例である。
【0025】
画像処理装置は、一定領域に対する道路地図データの入力を受ける(110)。このとき、道路地図データは、二次元ベクトルデータであり得る。道路地図データは、当該領域に対する道路情報を含む。画像処理装置は、地図サーバから地図データを受信することができる。例えば、道路地図データは、国土情報地理院の精度道路地図、国土交通部の道路台帳、及びソウル市のT-GISなどの公共データなどのようなデータのいずれかであってもよい。
【0026】
画像処理装置は、道路地図データから道路幾何情報及び道路属性情報を抽出することができる(120)。道路幾何学情報は、二次元画面上に道路要素を出力するための点、線又は面の座標値で構成できる。道路属性情報は、道路材質、道路車路の数、車線の類型、中央分離帯の有無、横断歩道の有無、信号灯の有無、及びその他の道路要素の有無を含むことができる。画像処理装置は、道路地図データの属性フィールドから道路属性情報を抽出することができる。例えば、画像処理装置は、道路地図データの属性情報を持っているDBFファイルからレコードのカラムを読み取って道路属性情報を抽出することができる。一方、道路属性情報が表現されたデータベースのカラム値は、道路地図データの種類によって異なり得る。画像処理装置は、道路地図データの種類に応じて、予め特定の道路属性情報に対応するカラム情報を知っていると前提する。
【0027】
さらに、画像処理装置は、道路オブジェクト規格情報を抽出することができる(120)。例えば、画像処理装置は、道路規定データベースから道路オブジェクト規格情報を抽出することができる。
【0028】
画像処理装置は、道路属性情報及び道路オブジェクト規格情報のうちの少なくとも一つに基づいてスタイル情報を生成することができる(130)。
【0029】
画像処理装置は、道路属性情報に含まれた各道路要素の道路属性(類型、車路数など)に対する道路オブジェクト規格情報を用いて、各道路要素のスタイル情報を決定することができる。
【0030】
スタイル情報を生成する幾つかの例を説明する。(i)画像処理装置は、道路属性情報の車線数及び当該車線の類型に対する道路オブジェクト規格情報に基づいて道路のスタイル情報(車線の模様又はパターン、車線の厚さ、車線間の距離及び車線の色)を決定することができる。例えば、画像処理装置は、道路が中心線のみで表現されている場合、道路属性情報である往復車路数又は片道車路数、及び当該車路の道路オブジェクト規格情報に基づいて面の形状に出力する道路の幅を決定することができる。画像処理装置は、道路全体の幅を道路規定に定義された車路あたりの幅に車路数を乗じて決定することができる。また、画像処理装置は、道路幾何情報の車線の類型に応じて実線又は破線のパターンを決定することができる。(ii)画像処理装置は、道路属性情報の車線材質を基準に、当該道路面の色又はテクスチャ(texture)を決定することができる。例えば、画像処理装置は、道路材質がアスファルト舗装又は未舗装の属性を持っている場合、舗装道路の面を第1の色で出力し、未舗装道路の面を第2の色で出力することができる。画像処理装置は、舗装道路又は未舗装道路の特性に応じてそれぞれ当該材質の質感を表現することもできる。(iii)画像処理装置は、道路属性情報の道路要素の有無(位置)、及び当該道路要素に対する道路オブジェクト規格情報に基づいて当該道路要素のスタイル情報を決定することができる。例えば、横断歩道に対して、画像処理装置は、横断歩道の模様又はパターン、横断歩道の線の厚さ、横断歩道の色、及び横断歩道の大きさを決定することができる。停止線に対して、画像処理装置は、停止線の位置、停止線の厚さ、停止線のパターン、停止線の長さ、及び停止線の色を決定することができる。(iv)画像処理装置は、道路上に配置される道路要素である信号灯、標識板などに対してアイコンに対するスタイル情報を決定することができる。例えば、画像処理装置は、信号灯の類型(三色灯、四色灯、歩行灯など)に応じて、イメージ模様のアイコンの識別子を含むスタイル情報を決定することができる。又は、画像処理装置は、標識板の類型(通行禁止、速度制限、一方通行など)に応じて、規定に定められている形状(三角形、円形、四角形など)及び色からなるイメージ模様のアイコンの識別子を含むスタイル情報を決定することができる。
【0031】
画像処理装置は、道路幾何情報及びスタイル情報を用いて道路イメージを生成することができる(140)。道路幾何情報は、道路を構成する点、線又は面の座標値で定義できる。すなわち、道路幾何情報は、特定の領域における道路全体の形態及び位置を定義することができる。画像処理装置は、道路幾何情報から特定の領域での道路の幾何学的情報を把握し、当該道路の幾何学的情報にスタイル情報を適用してグラフィック的な道路イメージを生成することができる。
【0032】
図2は、道路イメージに含まれる道路要素の例である。図2は、道路要素中の横断歩道に対する例である。横断歩道に対する道路属性情報は、横断歩道の類型を含む。画像処理装置は、道路属性情報の横断歩道の類型及び道路オブジェクト規格情報における当該横断歩道の類型による規格(模様、色など)に応じて、当該道路に位置した横断歩道オブジェクトのスタイル情報を決定することができる。図2は、横断歩道の類型に対する例である。例えば、横断歩道の類型は、通行区分のない横断歩道(A)、二段横断歩道(B)、自転車横断歩道(C)、及びスピードバンプを兼ねる高原式横断歩道(D)などがある。
【0033】
画像処理装置は、道路オブジェクト規格情報に基づいて横断歩道ゼブラ模様の色、横縦のサイズ、間隔を決定することができる。例えば、画像処理装置は、ゼブラ模様の色(白又は黄色)、白部分の縦横サイズ(cm)、白部分の間隔(cm)、黄色斜線の角度などのスタイル情報を決定することができる。このとき、道路オブジェクト規格情報は、前述したように、当該国又は地域に対する道路規定によるものである。
【0034】
画像処理装置は、当該道路に対して決定されたスタイル情報を幾何情報に適用して道路イメージを生成する。画像処理装置は、スタイル情報を適用して道路地図をレンダリングする。道路地図のレンダリングは、道路要素が持っている幾何情報(すなわち、二次元座標情報)を用いて二次元の空画面に道路を出力する過程である。レンダリングは、画面に出力される形態でイメージを出力する過程だけでなく、画面に見えないメモリ上に又はファイルに出力する過程も含む意味である。画像処理装置は、レンダリングしたイメージを画面又はコンピュータメモリ上に物理的ファイルとして保存する。当該ファイルでレンダリングされていない部分(道路領域以外の領域)は、透明な状態を持つことができる。
【0035】
図3は、画像処理装置がレンダリングした道路イメージの例である。図3は、スタイル情報を適用して生成した交差点領域に対する例である。画像処理装置は、地図データから抽出した道路幾何情報の二次元座標における交差点周辺道路の位置を決定することができる。さらに、画像処理装置は、当該道路に位置する道路要素の属性情報及び道路オブジェクト規格情報に基づいて各道路要素を視覚化することができる。
【0036】
画像処理装置は、四差路交差点の道路における横断歩道の位置及び方向を示す道路幾何情報及び横断歩道の類型を示すスタイル情報に応じて、一方向の横断歩道を一定の大きさ及び色で配置することができる。画像処理装置は、四差路交差点の道路における進行方向の表示に対する道路幾何情報及び進行方向表示の類型を示すスタイル情報に応じて、四差路交差点の道路に車両の進行可能な方向を示す進行方向表示を配置することができる。画像処理装置は、車線の長さ及び方向を示す道路幾何情報及び車線の類型を示すスタイル情報に応じて車線を視覚化することができる。画像処理装置は、2本の線で表示される中央線、実線(車線1)、及び破線(車線2)を道路に配置することができる。道路要素のうち、車線の厚さや車線間の間隔などは、道路オブジェクト規格情報に応じて決定される。画像処理装置は、実際の道路の大きさを基準に道路オブジェクト規格情報に応じて道路要素の厚さ、長さ及び大きさを決定することができる。
【0037】
さらに、画像処理装置は、道路要素のうち、道路上に配置される信号灯、標識板などのオブジェクトを別途のアイコン形態で出力することができる。画像処理装置は、道路幾何情報に応じて信号灯の位置を決定し、当該信号灯の類型を指示するスタイル情報に応じて道路イメージに信号灯アイコンを配置することができる。
【0038】
一方、画像処理装置は、レンダリングされる道路の大きさに応じて、道路要素の大きさも同じ比率で縮小又は拡大して表現することができる。
【0039】
画像処理装置は、生成した道路イメージと他のイメージとをオーバーレイして新しい道路イメージを生成することができる。新しい道路イメージは、合成道路イメージと命名することができる。さらに、合成に用いられる他のイメージは、航空写真、衛星写真、三次元モデル化したオブジェクト画像、二次元オブジェクト、仮想オブジェクトなどであり得る。例えば、画像処理装置は、道路地図データから生成した道路イメージと航空写真とをオーバーレイして合成道路イメージを生成することができる。
【0040】
図4は、航空写真と生成された道路イメージとをオーバーレイする過程の例である。図4(A)は、領域Aの航空写真の例である。図4(B)は、領域Aの地図データから生成した道路イメージの例である。図4(B)の道路イメージは、道路領域を除く残りの領域は空白又は透明の状態である。道路イメージ生成過程は、図1で説明した通りである。図4(C)は、航空写真(図4(A))に道路イメージ(図4(B))をオーバーレイして生成した合成道路イメージである。オーバーレイ過程で、画像処理装置は、航空写真と道路イメージが同じ領域を示すように位置を調整して整合し、二つのデータの座標系及びスケールに応じて縮尺調整及び/又は平行移動を行うことができる。
【0041】
三次元都市情報システムは、実世界の三次元空間で都市情報を提供する。上述した道路イメージは、三次元都市情報システムで活用できる。三次元都市情報システムは、特定の領域において地面の高低情報(すなわち、三次元地形情報)を知っていると前提する。画像処理装置は、生成した二次元道路イメージを当該空間に整合して三次元地形にテクスチャマッピング(texture mapping)することで、道路イメージを高低のある三次元空間に表現することができる。
【0042】
画像処理装置は、上述した過程によって特定の領域に対する地図イメージを生成する。一般的に、地図データは、国単位又は世界全体に対する情報を含む。すなわち、地図データは、非常に広い領域に対する情報を含む。画像処理装置は、特定の領域に対する地図イメージをタイル(tile)単位に分割することができる。この場合、空間情報を要求するクライアント端末は、特定の領域における要求位置を基準にタイル単位で地図イメージの入力又は受信を受ける。画像処理装置は、地図イメージを多数のタイルに区分し、各タイルの配置位置と当該タイルの識別子とをマッチングして保存することができる。図5は、タイル単位で区分した地図イメージの例である。図5は、地域Bに対する地図イメージを示す。図5の地図イメージは、航空写真に、グラフィックでレンダリングされた道路イメージをオーバーレイして生成した合成道路イメージである。図5の合成道路イメージは、多数のタイルに区分される。図5の合成道路イメージに一部のタイルの識別子T1~T15を表記した。画像処理装置は、合成道路イメージのタイルを別途のファイルとして保存することができる。図5の下段には、一部のタイルT7~T10を個別ファイル名File1~File4として保存した例を示す。
【0043】
道路イメージは、三次元空間情報サービスなどで使用できる。三次元都市情報システムにおける動作を例として説明する。空間情報の提供を受けるクライアント端末は、サービスを所望する関心領域に対する一定の縮尺の道路イメージを三次元都市情報システムに要求する。クライアント端末は、所望の縮尺と共にサービスを所望する関心領域の情報(位置又は座標)を三次元都市情報システムに要求することができる。さらに、クライアント端末は、現在提供を受ける道路イメージに対する拡大又は縮小を要求することもできる。
【0044】
一方、道路イメージは、縮尺に従って道路要素が明確に表現される必要がなくてもよい。したがって、画像処理装置は、縮尺値に従って、道路イメージ全体又は道路イメージの一部の道路要素をレンダリングしないことができる。このとき、画像処理装置は、三次元都市情報システムのサーバ又はクライアント端末のいずれかであってもよい。
【0045】
図6は、縮尺に従って提供される道路イメージの例である。図6(A)は、縮尺の比率が低いため、道路の道路要素が正確に表現されない。図6(B)は、図6(A)よりも縮尺の比率が高い例である。図6(B)は、道路要素のうち、横断歩道や進行方向標識などが正確に表現される。
【0046】
画像処理装置は、道路イメージの縮尺又は拡大レベルに応じて、道路要素全体又は道路要素の少なくとも一部をレンダリングしないことができる。説明の便宜のために、第1の閾値<第2の閾値の関係であると仮定する。例えば、(i)画像処理装置は、縮尺が第1の閾値よりも小さい場合(要求された縮尺<第1の閾値)、道路要素の類型のうちの一部要素のみをレンダリングすることができる(Case1)。このとき、画像処理装置は、道路要素のうち、大きさが大きい或いは重要な道路要素のみをレンダリングすることができる。すなわち、画像処理装置は、大きさが小さい或いは相対的に重要度が低い道路要素はレンダリングしないことができる。(ii)画像処理装置は、縮尺が第1の閾値以上であり且つ第2の閾値よりも低い場合(第1の閾値≦要求された縮尺<第2の閾値)、道路要素の類型のうち、Case1でレンダリングしていない道路要素の少なくとも一部をさらにレンダリングすることができる。(iii)画像処理装置は、縮尺が第2の閾値以上であり(第2の閾値≦要求された縮尺)且つ道路要素全体をレンダリングすることができる。
【0047】
すなわち、画像処理装置は、縮尺レベルに応じて道路要素のスタイル情報を異なるように設定することができる。これは、画像処理装置が対象道路要素に対する表現精度を異なるように設定することを意味する。
【0048】
(1)中央線を例として説明すると、画像処理装置は、縮尺が第2の閾値以上であれば、実際の中央線の模様(例えば、2列)及び色(黄色)を含むスタイル情報(2列の黄色の中央線)を生成することができる。また、画像処理装置は、縮尺が第1の閾値以上であり且つ第2の閾値未満である場合、中央線の模様は単純な実線であり、色は実際の色を含むスタイル情報(1列の黄色の実線)を生成することができる。さらに、画像処理装置は、縮尺が第1の閾値未満であれば、中央線の模様は単純な実線であり、白を含むスタイル情報(一列の白の実線)を生成することができる。
【0049】
(2)横断歩道を例として説明すると、画像処理装置は、縮尺が第2の閾値以上であれば、実際の横断歩道の模様(例えば、高原式横断歩道)及び色(黄色+白)を含むスタイル情報(黄色+白の高原式横断歩道)を生成することができる。また、画像処理装置は、縮尺が第1の閾値以上であり且つ第2の閾値未満である場合、横断歩道の模様(例えば、2段横断歩道)及び色(白)を含むスタイル情報(白の2段横断歩道)を生成することができる。さらに、画像処理装置は、縮尺が第1の閾値未満である場合、横断歩道の模様は単純な1段横断歩道であり、白を含むスタイル情報(白の横断歩道)を生成することができる。
【0050】
図7は、画像処理装置が道路イメージを生成する過程(200)の他の例である。
【0051】
画像処理装置は、一定の領域に対する道路地図データを読み取る(210)。このとき、道路地図データは二次元ベクトルデータであり得る。道路地図データは、当該領域の道路に対する点、線又は面の情報を示す。
【0052】
画像処理装置は、道路地図データから道路幾何情報及び道路属性情報を抽出することができる(220)。また、画像処理装置は、道路オブジェクト規格情報を抽出することができる(220)。画像処理装置は、道路属性情報とマッチングされる特定の道路オブジェクト規格情報を決定することができる。
【0053】
画像処理装置は、地図の縮尺レベルに応じて、現在生成する地図イメージの選択的レンダリングが必要であるか否かを判断する(230)。
【0054】
基本的に、画像処理装置は、道路属性情報及び道路オブジェクト規格情報のうちの少なくとも一つを基準にスタイル情報を生成することができる。画像処理装置は、道路属性情報に含まれた各道路要素の道路属性(類型、車路数など)に対する道路オブジェクト規格情報を用いて、各道路要素に対するスタイル情報を決定することができる。
【0055】
画像処理装置は、要求された縮尺レベルが閾値よりも小さい場合、選択的レンダリングが必要であると決定することができる。選択的レンダリングが必要でない場合(230のNO)、画像処理装置は、道路要素全体に対する写実的道路イメージを生成するための基本スタイル情報を生成する(240)。選択的レンダリングが必要である場合(230のYES)、画像処理装置は、道路要素全体のうち、縮尺レベルに応じて一部の道路要素に基本スタイル情報とは異なるスタイル情報を生成する(245)。選択的レンダリングのためのスタイル情報生成の例は、図6で説明した通りである。
【0056】
画像処理装置は、道路幾何情報及びスタイル情報を用いて基本道路イメージを生成する(250)。画像処理装置は、道路幾何情報から特定の領域における道路及び道路要素の幾何学的情報を把握し、当該幾何学的情報にスタイル情報を適用してグラフィック的な道路イメージを生成することができる。
【0057】
画像処理装置は、合成道路イメージの生成が必要であるか否かを判断する(260)。
【0058】
合成道路イメージの生成が必要である場合(260のYES)、画像処理装置は、合成道路イメージを生成する(270)。画像処理装置は、航空写真に基本道路イメージをオーバーレイして合成道路イメージを生成することができる。
【0059】
合成道路イメージの生成が必要でない場合(260のNO)、画像処理装置は、基本道路イメージを後続の作業に利用する。
【0060】
画像処理装置は、現在生成した基本道路イメージ又は合成道路イメージをタイル単位に分割しなければならないか否かを判断することができる(280)。タイル分割が必要な場合(280のYES)、画像処理装置は、全体道路イメージを多数のタイルに分割する(290)。
【0061】
その後、画像処理装置は、高低又は屈曲を有する地形に基本道路イメージ又は合成道路イメージをテクスチャマッピングして三次元道路データを生成することもできる。
【0062】
図8は、道路イメージを生成する画像処理装置300に対する例である。画像処理装置300は、図1又は図7の過程に従って道路イメージを生成する装置である。画像処理装置300は、スマート機器、PC、ネットワーク上のサーバ、画像再生装置、ヘッドマウント装置などの様々な形態のうちのいずれかで実現できる。
【0063】
画像処理装置300は、保存装置310、メモリ320、演算装置330、インターフェース装置340、通信装置350、及び出力装置360を含むことができる。
【0064】
保存装置310は、地図データを保存することができる。
【0065】
保存装置310は、地図データから抽出した道路幾何情報及び道路属性情報を保存することができる。
【0066】
保存装置310は、道路オブジェクト規格情報を保存することができる。
【0067】
保存装置310は、道路属性情報及び道路オブジェクト規格情報のうちの少なくとも一つに基づいて生成されるスタイル情報を保存することができる。
【0068】
保存装置310は、データ前処理及び道路イメージ生成過程を制御するソースコード又はプログラムを保存することができる。
【0069】
メモリ320は、画像処理装置300が道路イメージを生成する過程で発生するデータを保存することができる。
【0070】
インターフェース装置340は、一定の情報又はデータの入力を受ける装置である。インターフェース装置340は、ユーザ入力装置及び入力装置からデータを画像処理装置の内部へ伝達する装置を意味することができる。さらに、インターフェース装置340は、外部装置又は保存媒体から一定のデータの伝達を受ける装置を意味することができる。
【0071】
インターフェース装置340は、外部オブジェクトから地図データの入力を受けることができる。
【0072】
インターフェース装置340は、外部オブジェクトから道路オブジェクト規格情報の入力を受けることができる。
【0073】
インターフェース装置340は、道路イメージに対する縮尺レベルの入力を受けることができる。
【0074】
インターフェース装置340は、生成したスタイル情報を外部オブジェクトへ伝達することもできる。
【0075】
インターフェース装置340は、生成した道路イメージを外部オブジェクトへ伝達することもできる。
【0076】
通信装置350は、有線又は無線ネットワークを介して一定の情報を受信し伝送する構成を意味する。通信装置350は、有無線通信技術を用いて他の電子装置やサーバなどの外部装置との間でデータを送受信することができる。
【0077】
通信装置350は、外部オブジェクトから地図データを受信することができる。
【0078】
通信装置350は、外部オブジェクトから道路オブジェクト規格情報を受信することができる。
【0079】
通信装置350は、道路イメージに対する縮尺レベルを受信することができる。
【0080】
通信装置350は、生成したスタイル情報を外部オブジェクトに送信することもできる。
【0081】
通信装置350は、生成した道路イメージを外部オブジェクトに送信することもできる。
【0082】
一方、インターフェース装置340は、通信装置350を介して受信する情報又はデータを画像処理装置300の内部へ伝達する構成を指すこともある。
【0083】
演算装置330は、メモリ320のデータを要求、検索、受信又は活用することができる。
【0084】
演算装置330は、画像処理装置の構成要素を制御して道路イメージ生成動作を行うことができる。演算装置330は、図1又は図7で説明した道路イメージ生成過程を行うことができる。
【0085】
演算装置330は、外部装置の連携が必要である場合、当該外部装置を制御するための制御信号を生成し、生成した制御信号を当該外部装置へ伝送するように制御することができる。
【0086】
演算装置330は、地図データから道路幾何情報及び道路属性情報を抽出することができる。
【0087】
演算装置330は、道路属性情報とマッチングされる道路オブジェクト規格情報を抽出することができる。
【0088】
演算装置330は、道路属性情報及び道路オブジェクト規格情報のうちの少なくとも一つに基づいてスタイル情報を生成することができる。演算装置330は、道路属性情報に含まれた各道路要素の道路属性(車路数、線の類型、道路要素の類型など)に対する道路オブジェクト規格情報を用いて、各道路要素に対するスタイル情報を決定することができる。
【0089】
演算装置330は、要求された縮尺レベルを基準に選択的レンダリングのためのスタイル情報を生成することができる。例えば、演算装置330は、道路要素全体に対する写実的道路イメージを生成するための基本スタイル情報を生成することができる。或いは、演算装置330は、縮尺レベルに応じて一部の道路要素に基本スタイル情報とは異なるスタイル情報を生成することもできる。この過程は、図6及び図7で説明した通りである。
【0090】
演算装置330は、道路幾何情報及びスタイル情報を用いて道路イメージを生成することができる。
【0091】
演算装置330は、特定の領域における道路の幾何情報に基づいて道路に対する二次元道路イメージを生成することができる。
【0092】
演算装置330は、当該領域における道路の道路要素の幾何情報(位置及び方向)及び当該道路要素のスタイル情報に応じて道路要素のイメージを生成することができる。
【0093】
演算装置330は、二次元道路イメージに道路要素のイメージを配置して全体道路イメージを生成することができる。
【0094】
演算装置330は、合成道路イメージを生成することができる。例えば、演算装置330は、航空写真に基本道路イメージをオーバーレイして合成道路イメージを生成することができる。或いは、演算装置330は、道路以外の領域に対するオブジェクト画像と基本道路イメージとを合成して合成道路イメージを生成することができる。
【0095】
演算装置330は、生成した基本道路イメージ及び/又は合成道路イメージを複数のタイルに分割することができる。演算装置330は、分割された複数のタイルを個別ファイルとして保存されるように制御することができる。
【0096】
さらに、演算装置330は、一定の高低又は屈曲を有する与えられた領域の地形に基本道路イメージ又は合成道路イメージをテクスチャマッピングして三次元道路データを生成することもできる。
【0097】
演算装置330は、データを処理し、一定の演算を処理するプロセッサ、AP、プログラムが埋め込まれたチップなどの装置であってもよい。
【0098】
出力装置360は、道路イメージ生成過程に必要なインターフェース画面を出力することができる。また、出力装置360は、生成した道路イメージを出力することができる。
【0099】
図9は、道路イメージを用いた空間情報システム400の例である。空間情報システム400は、地図サーバ410、規定サーバ420、オブジェクトサーバ430、画像処理装置440、道路イメージサーバ450、3Dデータサーバ460、及びクライアント端末470を含むことができる。
【0100】
地図サーバ410は、空間情報が提供される特定の領域に対する地図データを保存する。特定の領域は、一定の行政区域(都道府県など)、一つの国、多数の国、又は世界全体を意味することができる。
【0101】
規定サーバ420は、道路オブジェクト規格情報を保存する。道路オブジェクト規格情報は、前述したように、当該国又は地域に対する道路規定によるものである。
【0102】
オブジェクトサーバ430は、特定の領域に対する航空写真を保存することができる。オブジェクトサーバ430は、特定の領域の三次元の高低を有する地形データを保存することができる。
【0103】
画像処理装置440は、地図サーバ410から地図データを受信することができる。
【0104】
画像処理装置440は、規定サーバ420から道路規定情報を受信することができる。
【0105】
画像処理装置440は、オブジェクトサーバ430から合成道路イメージの生成に必要な航空写真、衛星写真、その他のオブジェクトなどの情報を受信することができる。
【0106】
画像処理装置440は、地図データから道路幾何情報及び道路属性情報を抽出することができる。
【0107】
画像処理装置440は、道路属性情報とマッチングされる道路オブジェクト規格情報を抽出することができる。
【0108】
画像処理装置440は、道路属性情報及び道路オブジェクト規格情報のうちの少なくとも一つに基づいてスタイル情報を生成することができる。
【0109】
画像処理装置440は、要求された縮尺レベルを基準に選択的レンダリングのためのスタイル情報を生成することができる。例えば、画像処理装置440は、道路要素全体に対する写実的道路イメージを生成するための基本スタイル情報を生成することができる。或いは、画像処理装置440は、縮尺レベルに応じて一部の道路要素に基本スタイル情報とは異なるスタイル情報を生成することもできる。この過程は、図6及び図7で説明した通りである。
【0110】
画像処理装置440は、道路幾何情報及びスタイル情報を用いて道路イメージを生成することができる。
【0111】
画像処理装置440は、特定の領域における道路の幾何情報に基づいて道路に対する二次元道路イメージを生成することができる。
【0112】
画像処理装置440は、当該領域における道路の道路要素の幾何情報(位置及び方向)及び当該道路要素のスタイル情報に応じて道路要素のイメージを生成することができる。
【0113】
画像処理装置440は、二次元道路イメージに道路要素のイメージを配置して全体道路イメージを生成することができる。
【0114】
画像処理装置440は、合成道路イメージを生成することができる。画像処理装置440は、航空写真に基本道路イメージをオーバーレイして合成道路イメージを生成することができる。
【0115】
画像処理装置440は、生成した基本道路イメージ及び合成道路イメージを複数のタイルに分割することができる。
【0116】
さらに、画像処理装置440は、一定の高低又は屈曲を有する領域の地形に道路イメージをテクスチャマッピングして三次元道路データを生成することができる。
【0117】
画像処理装置440は、基本道路イメージ、合成道路イメージ、又は三次元道路データをクライアント端末470に送信することができる。
【0118】
画像処理装置440は、基本道路イメージ及び/又は合成道路イメージを道路イメージサーバ450に送信することができる。道路イメージサーバ450は、基本道路イメージ及び/又は合成道路イメージを保存する。道路イメージサーバ450は、タイル単位に分割された基本道路イメージ又は合成道路イメージを保存することができる。
【0119】
画像処理装置440は、三次元地形データに基本道路イメージ又は合成道路イメージをテクスチャマッピングして生成した三次元道路データを3Dデータサーバ460に送信することができる。3Dデータサーバ460は、三次元道路データを保存する。3Dデータサーバ460は、タイル単位に分割された三次元道路データを保存することができる。
【0120】
クライアント端末470は、様々なディスプレイ装置であり得る。例えば、クライアント端末470は、PC、スマート機器、ヘッドマウントディスプレイ装置などの装置であり得る。クライアント端末470は、サービス位置を画像処理装置440又は道路サーバ450に伝達して当該位置に対する道路イメージ又はタイルを受信することができる。クライアント端末470は、該当する道路イメージを出力する。或いは、クライアント端末470は、サービス位置を画像処理装置440又は3Dデータサーバ460に伝達して当該位置に対する3D道路データ又はタイルを受信することができる。クライアント端末470は、該当する道路イメージを出力する。
【0121】
また、上述した道路イメージ生成方法は、コンピュータで実行できる実行可能なアルゴリズムを含むプログラム(又はアプリケーション)で実現できる。前記プログラムは、一時的又は非一時的可読媒体(non-transitory computer readable medium)に保存されて提供できる。
【0122】
非一時的可読媒体とは、レジスタ、キャッシュ、メモリなどのように短い瞬間にデータを保存する媒体ではなく、半永久的にデータを保存し、機器によって読み取り(reading)が可能な媒体を意味する。具体的には、上述した様々なアプリケーション又はプログラムは、CD、DVD、ハードディスク、Blu-ray(登録商標)ディスク、USB、メモリカード、ROM(read-only memory)、PROM(programmable read only memory)、EPROM(Erasable PROM、EPROM)、EEPROM(Electrically EPROM)又はフラッシュメモリなどの非一時的可読媒体に保存されて提供できる。
【0123】
一時的可読媒体は、スタティックRAM(Static RAM、SRAM)、ダイナミックRAM(Dynamic RAM、DRAM)、シンクロナスDRAM(Synchronous DRAM、SDRAM)、2倍速SDRAM(Double Data Rate SDRAM、DDR SDRAM)、拡張型SDRAM(Enhanced SDRAM、ESDRAM)、同期化DRAM(Synclink DRAM、SLDRAM)及びダイレクトラムバスRAM(Direct Rambus RAM、DRRAM)などのさまざまなRAMを意味する。
【0124】
本実施形態及び本明細書に添付された図面は、前述した技術に含まれる技術的思想の一部を明確に示しているものに過ぎず、前述した技術の明細書及び図面に含まれた技術的思想の範囲内で当業者が容易に類推することが可能な変形例及び具体的な実施形態はいずれも、前述した技術の権利範囲に含まれることが自明であるというべきである。
図1
図2
図3
図4
図5
図6
図7
図8
図9