[发明专利]建筑物形状变化检测方法以及建筑物形状变化检测系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种根据从飞行物上摄影的图像检测建筑物等地面物体的形状变化的方法以及系统。

背景技术

在航空器等飞行物上，使用帧传感器型数字相机取得地表面的图像(航空图像)，根据该航空图像检测建筑物的变化。近年来，根据利用了该航空图像的建筑物形状的变化检测，研究诸如地震等灾害时的受灾状况的把握的课题。

目前，航空图像数据被存储在航空器上所搭载的数据存储部中，在航空器着陆后被转移到地面的数据处理装置中并被处理和解析。通过地面的数据处理装置，根据对新取得的地表面的图像和已有的地表面的图像的比较和对照而检测建筑物的形状变化。

作为图像的比较和对照方法，可以考虑航空图像之间的比较、正射图像的特征点与建筑物多边形数据的比较，DSM(数字表面模型，DigitalSurface Model)之间的比较等。

图12是说明进行航空图像之间的比较的方法的流程图。使用该方法，首先进行新取得的航空图像和过去取得的已有的航空图像的配准(对位)，根据两图像间的亮度信息的变化检测地面建筑物的有无或形状的变化。

图13是说明进行正射图像的特征点与建筑物的多边形数据的比较的方法的流程图。使用该方法，首先对航空图像进行正射修正并生成正射图像。帧传感器型数字相机摄影的航空图像为中心投影图像，越靠近摄影图像的周围就有越大的歪斜。正射修正对该歪斜进行修正，生成从正上方看地表面所看到的正射影图像即正射图像。接下来，对生成的正射图像进行特征点提取等处理，提取正射图像上显现的建筑物的轮廓(或者其一部分)。通过将该轮廓与由已有的建筑物多边形数据得到的从建筑物的正上方看到的轮廓相比较，检测出建筑物的变化。

图14是说明进行DSM之间的比较的方法的流程图。使用该方法，由航空图像生成DSM，通过求得该DSM和已有的DSM的差分而检测出建筑物的变化。DSM是地表面的高度信息，在由航空图像生成的情况下，例如，对照飞行位置不同的多个航空图像，根据同一地面物体的这些多个航空图像的观察方法的不同求得该地面物体的高度。

灾害时的地面的状况把握等这样的使用目的是要求即时性的。由此观点出发，不用等待航空器着陆而处理航空图像成为课题。

但是，航空器上摄影的数字图像的数据量很大，而另一方面航空器和地面之间的传送容量比较小。因此，存在难以将取得的图像数据直接从航空器无线传送到地面的问题。

并且，使用进行航空图像之间的比较的方法，图像越是高解析度则高精度地进行配准就越困难，进而，根据图像间的亮度信息进行的变化检测存在检测率低的问题，以及只能检测出平面的变化而检测不出高度方向的变化的问题。

使用进行正射图像特征点与建筑物多边形数据的比较的方法，存在正射图像的生成处理的负荷大的问题，使用航空器上搭载的装置的有限的处理能力难以完成。并且，与已有的建筑物多边形数据比较而进行的变化检测存在只能检测出平面变化的问题。

使用进行DSM之间的比较的方法，存在DSM生成的负荷大的问题，使用航空器上搭载的装置的有限的处理能力还是难以处理。

发明内容

本发明用于解决上述问题点，目的是提供一种建筑物形状变化检测方法和建筑物性状变化检测系统，以能够减轻在飞行物上摄影的图像的处理负荷，进而，通过该处理的数据量的减低使从飞行物向地面无线传送数据变容易，由此能够不用等待飞行物着陆而在地面进行建筑物形状变化的检测处理。

本发明的建筑物形状变化检测方法具有具有：观测特征点提取步骤，从在飞行器上拍摄的拍摄地表图像提取与地面物体相对应的观测特征点；建筑物投影像生成步骤，根据预先存储的建筑物形状存储信息、和上述拍摄地表图像的拍摄时的上述飞行器的飞行位置以及姿势，进行投影计算，并生成从上述飞行位置看到的建筑物投影像；以及变化检测步骤，将上述观测特征点和上述建筑物投影像进行对比，而检测上述建筑物形状的变化。

并且，本发明的建筑物形状变化检测系统具有：观测特征点提取单元，从在飞行器上拍摄的拍摄地表图像提取与地面物体相对应的观测特征点；建筑物投影像生成单元，根据预先存储的建筑物形状存储信息、和上述拍摄地表图像的拍摄时的上述飞行器的飞行位置以及姿势，进行投影计算，并生成从上述飞行位置看到的建筑物投影像；以及变化检测单元，将上述观测特征点和上述建筑物投影像进行对比，而检测上述建筑物形状的变化。