專利名稱：地表面圖像數(shù)據(jù)的生成方法和生成裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種地表面圖像數(shù)據(jù)的生成方法和生成裝置。
背景技術(shù)：
在過去，例如，在專利文獻1中記載的方案為人所知，在衛(wèi)星圖像數(shù)據(jù)中，將遮蓋 一部分地表面圖像數(shù)據(jù)而寫入的云圖像數(shù)據(jù)除去，并將其修改為認為在沒有云遮擋時應該 呈現(xiàn)的地表面圖像數(shù)據(jù)。在該已有的方案，提取含有云圖像的衛(wèi)星圖像、以及在與此衛(wèi)星圖 像同一區(qū)域拍攝的無云圖像的參考圖像，根據(jù)兩圖像間的DN(Digital number)值的關(guān)系 式，在考慮土地覆蓋分類的基礎上，通過參考圖像中與上述云圖像對應區(qū)域的DN值，計算 出代替此云圖像的地表面圖像。另外，專利文獻2中記載有下述方案的處理方式，將包含在同一衛(wèi)星圖像中的地 表面圖像與云圖像的像元濃度值進行比較，從而降低云圖像的像元濃度值?，F(xiàn)有技術(shù)文獻專利文獻專利文獻1 日本特開2001-143054號公報專利文獻2 日本特開2000-322562號公報(第2頁)

發(fā)明內(nèi)容
但是，上述已有例中的缺點在于沒有考慮到背陰，因此容易導致代替云圖像數(shù)據(jù) 的地表面圖像數(shù)據(jù)的精度降低。S卩，在一天中的不同時刻，例如，不同時間段太陽位置的變化以及地表面上不同地 點所具有的不同的凹凸狀態(tài)，兩者相互作用，背陰的產(chǎn)生狀況會有很大變化。比如，在地表 面存在凹凸的情況下，背陰會根據(jù)時間的變化時大時小，另外，其位置也會發(fā)生改變，而在 地表面平坦的情況下，無論太陽處在任何位置，原則上不會產(chǎn)生背陰。對此，在上述已有方 案中，不過是單純地參考不同時間或不同地點的像元值從而得到代替云圖像數(shù)據(jù)的地表面 圖像數(shù)據(jù)，而一天中的不同時刻或不同地點等因素所導致的背陰的變化，有可能會擾亂所 得到的地表面圖像數(shù)據(jù)的精度。本發(fā)明是為解決上述缺陷而提出的。其目的在于提供一種地表面圖像數(shù)據(jù)的生成 方法和生成裝置，能夠通過考慮背陰，將衛(wèi)星圖像數(shù)據(jù)中含有的云圖像數(shù)據(jù)以較高的精度 修改為在沒有云遮擋時應該呈現(xiàn)的地表面圖像數(shù)據(jù)。根據(jù)本發(fā)明，上述目的是通過在設定生成基準日后實行的一種地表面圖像數(shù)據(jù)的 生成方法而實現(xiàn)的。這種方法包括下述步驟，參照圖像數(shù)據(jù)庫2，并且，取得將上述生成基準 日中規(guī)定時刻的靜止衛(wèi)星圖像數(shù)據(jù)1的規(guī)定區(qū)域作為基準圖像數(shù)據(jù)3，該圖像數(shù)據(jù)庫2將攝 像日期時間數(shù)據(jù)與靜止衛(wèi)星圖像數(shù)據(jù)1相對應而保存；接著，將像元值與規(guī)定的閾值進行比較，判斷上述基準圖像數(shù)據(jù)3的各像元是反 映地表面的圖像4，還是反映云的圖像5，提取判斷為反映地表面的圖像4的像元作為部分圖像數(shù)據(jù)6并保存，同時，根據(jù)剩余的像元確定的上述基準圖像數(shù)據(jù)3中的區(qū)域設定為缺損 區(qū)域7;之后，參照上述圖像數(shù)據(jù)庫2取得與上述缺損區(qū)域7相對應的圖像數(shù)據(jù)以作為參 考圖像數(shù)據(jù)8，該參考圖像數(shù)據(jù)8來自于其它攝像日期時間的靜止衛(wèi)星圖像數(shù)據(jù)1中，該其 它攝像日期時間是按照規(guī)定的判斷基準判斷為對于上述生成基準日的指定時刻，與太陽位 置有密切的時間關(guān)聯(lián)性的數(shù)據(jù)；然后將參考圖像數(shù)據(jù)8的各像元的像元值與規(guī)定的閾值進 行比較，判斷所述像元值是反映地表面的圖像4，還是反映云的圖像5，通過將判斷為反映 地表面圖像4的像元，按照規(guī)定的優(yōu)先順序，對上述其它的攝像日期時間依次進行追加，并 反復處理，直到上述缺損區(qū)域7被補齊，生成下述內(nèi)插圖像數(shù)據(jù)9，該內(nèi)插圖像數(shù)據(jù)9通過將 判斷為反映地表面圖像4的像元補齊到缺損區(qū)域7而構(gòu)成；將上述部分圖像數(shù)據(jù)6與內(nèi)插 圖像數(shù)據(jù)9合成，生成地表面圖像數(shù)據(jù)。根據(jù)本發(fā)明，基準圖像數(shù)據(jù)3中的云像元數(shù)據(jù)5可被替換為參考圖像數(shù)據(jù)8中的 地表面圖像數(shù)據(jù)4。參考圖像數(shù)據(jù)8的攝像日期時間，選擇相對于基準圖像數(shù)據(jù)3的攝像 日期時間，與太陽位置有密切的時間關(guān)聯(lián)性的時刻。另外，替換基準圖像數(shù)據(jù)3中的云像元 數(shù)據(jù)5的參考圖像數(shù)據(jù)8中的地表面圖像數(shù)據(jù)4，是從參考圖像數(shù)據(jù)8中與基準圖像數(shù)據(jù)3 中的云像元數(shù)據(jù)5相對應的區(qū)域取得的。由此，替換云圖像數(shù)據(jù)5的地表面圖像數(shù)據(jù)4，被作為與下述太陽位置近似的太陽 位置的時刻而攝像的數(shù)據(jù)，該太陽位置為與可替換的云圖像5攝像時的太陽位置。并且，設 置為與云圖像5為同一地點，由此，產(chǎn)生的背陰情況是基本共通的，從而可以保證與地表面 圖像4極高精度的一致，該地表面圖像4為認為在沒有云遮擋時應該呈現(xiàn)的情況。另外，在上述基準圖像數(shù)據(jù)3和參考圖像數(shù)據(jù)8中采用靜止衛(wèi)星圖像數(shù)據(jù)1。由于 靜止衛(wèi)星對于攝像地點的相對位置不變，所以由此處進行攝像，相對于攝像地點的攝像方 向可始終維持不變。另外，通過這種方式維持相對于攝像地點的攝像方向，在不同的時間進 行反復攝像的條件下，與周期軌道衛(wèi)星相比，可以在極短時間內(nèi)進行反復攝像等，可更加靈 活掌握時間，例如，可以進行1小時內(nèi)等的短時間間隔的反復攝像；也可連續(xù)在每天同一時 刻進行攝像等；還可在太陽位置基本不變的條件下進行短時間攝像。對于上述基準圖像數(shù)據(jù)3，按照指定時刻設置攝像日期時間，即以小時、分鐘等為 單位指定攝像日期時間，這樣可以更正確的確定太陽位置。這種情況下，采用基準圖像數(shù)據(jù) 3中攝像區(qū)域中的中天時刻作為上述指定時刻，即使攝像區(qū)域的地表面存在凹凸，也可以防 止在圖像上產(chǎn)生背陰，從而可更準確地掌握地表面的情況。另外，在中天時刻從靜止衛(wèi)星上 攝像，如圖4抽象地表示的那樣，由于攝像區(qū)域、靜止衛(wèi)星、太陽的配置接近于一條直線，可 避開背陰對地表面以最優(yōu)的精度進行攝像。另外，圖4中做出如下簡要標示，標號30表示地 表面，標號31表示云，標號32表示太陽，標號33表示太陽的軌跡，標號34表示靜止衛(wèi)星。另外，對于在基準圖像數(shù)據(jù)3中的云圖像數(shù)據(jù)5的識別，與上述已有的方案相同， 可按照像元值與規(guī)定的閾值比較的方式進行。對于該閾值也可同已有的方案一樣進行適當 地確定。此外，當基準圖像數(shù)據(jù)3的攝像區(qū)域涉及到更廣的經(jīng)度時，雖然也可以根據(jù)攝像 區(qū)域中心位置的經(jīng)度來確定中天時刻，但是，在靜止衛(wèi)星圖像數(shù)據(jù)1中提取可以判斷中天 時刻的一定區(qū)域，而取得基準圖像數(shù)據(jù)3即可。把像這樣取得的多個基準圖像數(shù)據(jù)3聯(lián)系起來，像圖3所示的那樣即可得到涉及更廣的經(jīng)度的保持精度的復合靜止衛(wèi)星圖像數(shù)據(jù)1。另一方面，通過設置與基準圖像數(shù)據(jù)3不同的攝像時刻，在此期間云發(fā)生移動后， 存在一種可能性，即，從基準圖像數(shù)據(jù)3中與云圖像數(shù)據(jù)5對應的區(qū)域能夠取得地表面圖像 數(shù)據(jù)4，基于這種可能性取得上述參考圖像數(shù)據(jù)8，該參考圖像數(shù)據(jù)8采用基準圖像數(shù)據(jù)3 中與云圖像數(shù)據(jù)5對應區(qū)域中的靜止衛(wèi)星圖像數(shù)據(jù)1，對應于靜止衛(wèi)星最短攝像時間間隔， 比如相對于基準圖像數(shù)據(jù)3，將攝像時刻推遲15分鐘進行攝像的方式構(gòu)成。在該參考圖像 數(shù)據(jù)8中，為了判斷取得的數(shù)據(jù)是否是與云圖像數(shù)據(jù)5對應區(qū)域中的地表面圖像數(shù)據(jù)4，與 上述基準圖像數(shù)據(jù)3同樣，逐個判斷每個像元是地表面圖像數(shù)據(jù)4還是云圖像數(shù)據(jù)5，采用 與地表面對應的像元替代基準圖像數(shù)據(jù)3中的云像元。因此，假設包含云圖像數(shù)據(jù)5時，無 法得到與該云圖像數(shù)據(jù)5對應的像元的地表面圖像數(shù)據(jù)4，在這種情況下，可從新取得其它 的參考圖像數(shù)據(jù)8之后再嘗試取得該像元的地表面圖像數(shù)據(jù)4。對應于像這樣根據(jù)不同情況需要多個參考圖像數(shù)據(jù)8的情況，預先設定參考圖像 數(shù)據(jù)8時的優(yōu)先順序，即，設定參考圖像數(shù)據(jù)8的攝像日期時間的優(yōu)先順序。可考慮以下兩 個時刻對該優(yōu)先順序做出適當?shù)脑O定基準圖像數(shù)據(jù)3的攝像日期時間的時刻與太陽位置 的差異小的時刻；以及可以預料基準圖像數(shù)據(jù)3中包含的云5移動的時刻。例如，考慮靜止 衛(wèi)星當前的最小攝像時間間隔，便可形成這樣一種優(yōu)先順序首先是最接近基準圖像數(shù)據(jù) 3的攝像時刻的時刻，其次是最接近基準圖像數(shù)據(jù)3的攝像日期的日期內(nèi)的同一時刻，最后 是最接近該同一時刻的時刻。另外，當基準圖像數(shù)據(jù)3是圖像數(shù)據(jù)庫2中最新的攝像日期 時間時，優(yōu)先順序僅限于過去的攝像日期時間，但當存在比基準圖像數(shù)據(jù)3更晚的攝像日 期時間時，按照它們中任意一者優(yōu)先于其它的方式設定即可。此外，如上所述，在將攝像日 期時間不同的基準圖像數(shù)據(jù)3結(jié)合起來時，考慮到各基準圖像數(shù)據(jù)3的攝像日期時間，準備 多個不同的攝像日期時間的數(shù)據(jù)，也可保持參考圖像數(shù)據(jù)8的精度。根據(jù)以上描述可知，根據(jù)本發(fā)明，可以提供一種地表面圖像數(shù)據(jù)的生成方法和生 成裝置，能夠通過考慮背陰，將衛(wèi)星圖像數(shù)據(jù)中含有的云圖像數(shù)據(jù)以較高的精度修改為認 為在沒有云遮擋時應該呈現(xiàn)的地表面圖像數(shù)據(jù)，可靈活利用靜止衛(wèi)星圖像的廣域性及反復 容易性的優(yōu)點，以及幾乎不破壞同時性的優(yōu)點，來實現(xiàn)對地表面的良好把握。


圖1是本發(fā)明的流程圖；圖2是本發(fā)明的方框圖；圖3是表示由多個基準圖像數(shù)據(jù)形成的靜止衛(wèi)星圖像數(shù)據(jù)的圖；圖4是表示中天時刻狀態(tài)圖；圖5是關(guān)于部分圖像數(shù)據(jù)的保存及缺損區(qū)域的設定步驟的詳細流程圖。圖6是取得參考圖像數(shù)據(jù)、內(nèi)插圖像數(shù)據(jù)設定步驟的詳細流程圖。圖7是表示不同攝像時刻的靜止衛(wèi)星圖像數(shù)據(jù)的圖，圖7(a)與圖3中雙點劃線圍 繞區(qū)域相對應，是表示基準圖像數(shù)據(jù)主要部分的圖；圖7(b)為取得參考圖像數(shù)據(jù)的靜止衛(wèi) 星圖像數(shù)據(jù)的主要部分的圖；圖7(c)為取得其它的參考圖像數(shù)據(jù)的靜止衛(wèi)星圖像數(shù)據(jù)的 主要部分的圖。
具體實施例方式圖1中涉及本發(fā)明中生成地表面圖像數(shù)據(jù)的整體處理步驟，圖2是表示實施該處 理步驟的計算機方框圖。該計算機包括由圖中未標出的鼠標、鍵盤、存儲器的讀取裝置、向 互聯(lián)網(wǎng)等的接口設備構(gòu)成的輸入模塊20 ；存儲圖像數(shù)據(jù)庫2的存儲模塊21 ；運算模塊22 ； 將運算結(jié)果輸出給圖外的監(jiān)視器等的輸出模塊23。上述圖像數(shù)據(jù)庫2的構(gòu)成如下，它儲存 了通過輸入模塊20輸入的從日本氣象協(xié)會等取得的靜止衛(wèi)星圖像數(shù)據(jù)1，并且，從同靜止 衛(wèi)星圖像數(shù)據(jù)1 一起取得的攝像日期時間數(shù)據(jù)中，通過其攝像日期時間可對靜止衛(wèi)星圖像 數(shù)據(jù)1進行檢索。在該圖像數(shù)據(jù)庫2中，對應于靜止衛(wèi)星的攝像時間間隔，例如以15分鐘 為間隔拍攝的靜止衛(wèi)星圖像數(shù)據(jù)1、1……是經(jīng)過幾年的時間內(nèi)儲存的。另外，上述靜止衛(wèi)星 圖像數(shù)據(jù)1，通過與攝像日期時間數(shù)據(jù)同時作為被稱為注解數(shù)據(jù)而取得的經(jīng)度和緯度的坐 標數(shù)據(jù)，可以指定在圖像上的任意位置的經(jīng)度和緯度。另外，上述存儲模塊21中還儲存有區(qū)域數(shù)據(jù)文件M。該區(qū)域數(shù)據(jù)文件M儲存了 為確定相當于地球上太陽的中天時刻區(qū)域(以下稱“中天區(qū)域”)的區(qū)域數(shù)據(jù)。各區(qū)域數(shù)據(jù) 以與上述靜止衛(wèi)星圖像數(shù)據(jù)1相關(guān)的坐標數(shù)據(jù)確定中天區(qū)域的方式構(gòu)成，例如，東經(jīng)X度到 y度的范圍為中天區(qū)域。由于中天區(qū)域隨時間而變化，故該區(qū)域數(shù)據(jù)以一一對應的方式確定 上述靜止衛(wèi)星圖像的各個攝像日期時間與中天區(qū)域，由此，與靜止衛(wèi)星的攝像時間間隔相 對應來設定該區(qū)域的面積。即，一般情況下，經(jīng)度差出1度，中天時刻會變化4分鐘，故為最 大限度的提高其精度，以靜止衛(wèi)星的攝像時間間隔15分鐘為單位，來切分相應于中天時刻 的區(qū)域進行判斷的話，可以在指定的攝像時刻，確定相當于中天時刻的區(qū)域的經(jīng)度范圍為3 度75分。因此，綜上所述，通過指定日期時間并根據(jù)圖像數(shù)據(jù)庫2和區(qū)域數(shù)據(jù)文件M可得 到在該日期時間拍攝的靜止衛(wèi)星圖像數(shù)據(jù)1，并且，也可在該靜止衛(wèi)星圖像數(shù)據(jù)1中確定其 日期時間的中天區(qū)域。利用上述存儲模塊21內(nèi)的數(shù)據(jù)生成地表面圖像數(shù)據(jù)的運算模塊22，如圖2所示， 包括生成基準日設定機構(gòu)11、基準圖像數(shù)據(jù)取得機構(gòu)12、圖像切分機構(gòu)13、內(nèi)插圖像數(shù)據(jù) 生成機構(gòu)14、圖像合成機構(gòu)15。上述生成基準日設定機構(gòu)11，例如從輸入模塊20的鍵盤等 輸入指定日時，將相當于該日的時刻的地表面圖像設定為生成對象。該生成基準日設定機 構(gòu)11的期望構(gòu)成方式為在不輸入指定日而輸入指定月份時，將相當于該月所含每天的時 刻的多個地表面圖像設定為生成對象。在像這樣指定日期時，上述基準圖像數(shù)據(jù)取得機構(gòu)12，對于在該日拍攝的中天時 刻時的靜止衛(wèi)星圖像數(shù)據(jù)1，取得作為代表該日的地表面圖像數(shù)據(jù)候補的基準圖像數(shù)據(jù)3。 具體地講，通過指定日期，檢索圖像數(shù)據(jù)庫2后指定多個屬于該日的攝像日期時間數(shù)據(jù)，同 時指定與其攝像日期時間對應的多個靜止衛(wèi)星圖像數(shù)據(jù)1，根據(jù)區(qū)域數(shù)據(jù)文件M在各個攝 像日期時間的靜止衛(wèi)星圖像數(shù)據(jù)1上指定中天區(qū)域。由此，從含有中天區(qū)域的各個靜止衛(wèi) 星圖像數(shù)據(jù)1中提取出與中天區(qū)域相關(guān)的圖像數(shù)據(jù)，可取得基準圖像數(shù)據(jù)3。該基準圖像數(shù) 據(jù)3如圖3所示，當圖的上段所表示區(qū)域為存儲在圖像數(shù)據(jù)庫2的靜止衛(wèi)星圖像數(shù)據(jù)1的 全部攝像區(qū)域時，如圖的下段所示，該攝像區(qū)域成為如上述以3度75分的經(jīng)度范圍分割的 各個尺寸。即，各個經(jīng)度范圍中的基準圖像數(shù)據(jù)3，是從該基準圖像數(shù)據(jù)3所描述的中天區(qū) 域為中天時刻時拍攝的靜止衛(wèi)星圖像數(shù)據(jù)1，也就是圖像數(shù)據(jù)庫2中與不同的攝像日期時 間數(shù)據(jù)分別對應的靜止衛(wèi)星圖像數(shù)據(jù)1中截取的。通過從多個屬于上述指定日的攝像日期時間的靜止衛(wèi)星圖像數(shù)據(jù)1中提取出每個基準圖像數(shù)據(jù)3，并將提取出的基準圖像數(shù)據(jù)3按 照區(qū)域數(shù)據(jù)的坐標信息排列后，如圖3所示，以基準圖像數(shù)據(jù)3構(gòu)成靜止衛(wèi)星圖像數(shù)據(jù)1的 全部區(qū)域。換言之，可以取得連接多個基準圖像數(shù)據(jù)3的擴大基準圖像數(shù)據(jù)10。上述圖像切分機構(gòu)13，在上述中天圖像數(shù)據(jù)中包含有云圖像數(shù)據(jù)5時，將該云圖 像數(shù)據(jù)5和地表面圖像數(shù)據(jù)4進行切分，并且構(gòu)成缺損區(qū)域設定機構(gòu)25，該機構(gòu)25將與被 上述方式切分的云圖像數(shù)據(jù)5對應的區(qū)域作為缺損區(qū)域7而設定。圖像切分機構(gòu)13的切 分，與上述已有例同樣，將像元值與規(guī)定的閾值進行比較，通過像元單位判斷各像元是反映 地表面圖像4，還是反映云圖像5。上述閾值與上述已有例同樣，根據(jù)經(jīng)驗法則進行適當?shù)?設定。判斷為被切分成地表面的像元作為部分圖像數(shù)據(jù)6而保存，判斷為云像元的對應區(qū) 域，通過缺損區(qū)域設定機構(gòu)25設定為地表面圖像的缺損區(qū)域7。上述內(nèi)插圖像數(shù)據(jù)生成機構(gòu)14生成內(nèi)插圖像數(shù)據(jù)9，并且由參考圖像數(shù)據(jù)取得機 構(gòu)沈與內(nèi)插區(qū)域判斷機構(gòu)27構(gòu)成。其中內(nèi)插圖像數(shù)據(jù)9將上述那樣由圖像切分機構(gòu)13設 定的缺損區(qū)域7進行內(nèi)插處理。而上述參考圖像數(shù)據(jù)取得機構(gòu)沈從圖像數(shù)據(jù)庫2中將內(nèi) 插缺損區(qū)域7的候補圖像數(shù)據(jù)作為參考圖像數(shù)據(jù)8而取得。該參考圖像數(shù)據(jù)8由靜止衛(wèi)星 圖像數(shù)據(jù)1中與上述缺損區(qū)域7對應的區(qū)域的數(shù)據(jù)構(gòu)成，其中該靜止衛(wèi)星圖像數(shù)據(jù)1是與 上述基準圖像數(shù)據(jù)3的攝像日期時間不同的攝像日期時間拍攝的。由于攝像日期時間不同 的靜止衛(wèi)星圖像數(shù)據(jù)1中與缺損區(qū)域7對應的區(qū)域依然會有云存在的可能性，所以為取得 上述參考圖像數(shù)據(jù)8，將靜止衛(wèi)星圖像數(shù)據(jù)1的攝像日期時間進行如下設定，通過后述的內(nèi) 插區(qū)域判斷機構(gòu)27按照規(guī)定的優(yōu)先順序?qū)ζ鋽z像日期時間依次進行變更，直至基準圖像 數(shù)據(jù)3的缺損區(qū)域7被地表面圖像能夠完全內(nèi)插。該優(yōu)先順序，在本實施方式中，大體而言 如下所述，基準圖像數(shù)據(jù)3的攝像日期時間的前后時刻、該日期前后的同時刻、其前后的時 刻，以及該日期前后以相同方式重復。具體而言，例如，4月1日12時0分作為基準圖像數(shù) 據(jù)3的攝像日期時間，作為參考圖像數(shù)據(jù)8的攝像日期時間應設定如下，第一為4月1日11 時45分，第二為4月1日12時15分，第三為3月31日12時0分，第四為4月2日12時 0分，第五為3月31日11時45分，第六為3月31日12時15分，第七為4月2日11時45 分，第八為4月21日2時15分，第九為3月30日12時0分，第十為4月3日12時0分。另外，內(nèi)插區(qū)域判斷機構(gòu)27，像上述那樣在取得參考圖像數(shù)據(jù)8后，與圖像切分機 構(gòu)13同樣，以參考圖像數(shù)據(jù)8為對象，將像元值與規(guī)定的閾值進行比較，判斷各像元是反映 地表面圖像4，還是反映云圖像5。判斷為地表面的像元作為內(nèi)插圖像數(shù)據(jù)9而保存，并解 除缺損區(qū)域7對該像元的設定。另一方面，對于判斷為云的像元維持缺損區(qū)域7的設定。由此，以上的內(nèi)插圖像數(shù)據(jù)生成機構(gòu)14中，首先，參考圖像數(shù)據(jù)取得機構(gòu)沈按照 在基準圖像數(shù)據(jù)3中設定的缺損區(qū)域7，取得參考圖像數(shù)據(jù)8 ；其次，內(nèi)插區(qū)域判斷機構(gòu)27 把取得的參考圖像數(shù)據(jù)8作為對象，判斷每個像元是否為地表面4，判斷為地表面4的像元 作為內(nèi)插圖像數(shù)據(jù)9保存，同時，解除基準圖像數(shù)據(jù)3中缺損區(qū)域7對該像元的設定。由此， 解除被設定為缺損區(qū)域7的像元的缺損區(qū)域7的設定，S卩，如果缺損區(qū)域7解除，則表示與 缺損區(qū)域7對應的地表面圖像數(shù)據(jù)已經(jīng)取得并處理完成。且，如果缺損區(qū)域7依然殘留，之 后，通過參考圖像數(shù)據(jù)取得機構(gòu)沈以殘留的缺損區(qū)域7為對象取得其它的參考圖像數(shù)據(jù)8， 再之后，重復進行內(nèi)插區(qū)域判斷機構(gòu)27中補充內(nèi)插圖像數(shù)據(jù)9，以及解除缺損區(qū)域7的設定 或維持的操作。
上述圖像合成機構(gòu)15，合成上述部分圖像數(shù)據(jù)6和內(nèi)插圖像數(shù)據(jù)9，以內(nèi)插圖像數(shù) 據(jù)9對基準圖像數(shù)據(jù)3中設定的缺損區(qū)域7進行內(nèi)插處理，生成代表指定日的圖像數(shù)據(jù)，該 指定日處于僅由地表面圖像數(shù)據(jù)構(gòu)成的指定的經(jīng)度范圍。另外，像上述那樣，為了從連續(xù)區(qū) 域的多個基準圖像數(shù)據(jù)3中取得那樣的圖像數(shù)據(jù)，圖像合成機構(gòu)15按照區(qū)域數(shù)據(jù)與這些圖 像數(shù)據(jù)進一步結(jié)合，生成與靜止衛(wèi)星圖像數(shù)據(jù)1相同的尺寸。像這樣生成的圖像數(shù)據(jù)，通過 輸出模塊23顯示在監(jiān)視器中。根據(jù)圖1對以上的計算機處理操作進行說明。首先，進行步驟1，根據(jù)輸入模塊20 的輸入，通過生成基準日設定機構(gòu)11設定生成基準日(步驟Si)；之后，進行步驟2，按照設 定的生成基準日，通過基準圖像數(shù)據(jù)取得機構(gòu)12，取得生成基準日的中天圖像數(shù)據(jù)，并作為 基準圖像數(shù)據(jù)3 (步驟S》。該基準圖像數(shù)據(jù)3如圖3所示，由多個連續(xù)區(qū)域的圖像數(shù)據(jù)構(gòu) 成。其次，進行步驟3，通過圖像切分機構(gòu)13，將各基準圖像數(shù)據(jù)3中認為是表示地表 面的像元作為部分圖像數(shù)據(jù)6并保存，同時，通過缺損區(qū)域設定機構(gòu)25，將與認為是表示云 的像元對應的各基準圖像數(shù)據(jù)3上的區(qū)域設定為缺損區(qū)域7 (步驟S； )。之后，進行步驟4， 對于設定有缺損區(qū)域7的各基準圖像數(shù)據(jù)3，通過參考圖像數(shù)據(jù)取得機構(gòu)沈，從在該攝像日 期時間之前的攝像日期時間的靜止衛(wèi)星圖像數(shù)據(jù)1中，與缺損區(qū)域7對應的區(qū)域取得參考 圖像數(shù)據(jù)8。接著，通過內(nèi)插區(qū)域判斷機構(gòu)27，從取得的參考圖像數(shù)據(jù)8中，將認為是表示 地表面的像元作為內(nèi)插圖像數(shù)據(jù)9并保存，同時，由于解除了基準圖像數(shù)據(jù)3中對應像元的 缺損區(qū)域7的設定，直到基準圖像數(shù)據(jù)3中不存在被缺損區(qū)域7設定的像元時，可對通過參 考圖像數(shù)據(jù)取得機構(gòu)26取得的參考圖像數(shù)據(jù)8的攝像日期時間進行依次變更，并通過內(nèi)插 區(qū)域判斷機構(gòu)27進行反復處理，由此，以基準圖像數(shù)據(jù)3的缺損區(qū)域7的全部區(qū)域中認為 是表示地表面的像元來填補，生成內(nèi)插圖像數(shù)據(jù)9 (步驟S4)。這里，對于以上的步驟S3和S4，采用圖5 圖7更詳細地進行說明。上述步驟S3 中，對于通過步驟S2取得的各基準圖像數(shù)據(jù)3，首先，比較像元值與規(guī)定的閾值，判斷各像 元所表示的圖像，(步驟S3-1)，判斷像元所表示的圖像是否是地表面(步驟S3-2)，由上述 方式判斷為不是地表面時，將該像元設定在缺損區(qū)域7中，(步驟S3-3)，相反，判斷為地表 面4時將該像元作為部分圖像數(shù)據(jù)6并保存(步驟S3-4)。接著，以上的處理針對基準圖 像數(shù)據(jù)3的全部像元進行(步驟S3-5)，而且，對多個基準圖像數(shù)據(jù)3的全部而進行(步驟 S3-6)。另一方面，步驟S4中，對于在步驟S3中處理的各基準圖像數(shù)據(jù)3，首先，確認是否 設定了缺損區(qū)域7 (步驟S4-1)，存在缺損區(qū)域7時，接著，取得下述圖像數(shù)據(jù)作為參考圖像 數(shù)據(jù)8 (步驟S4-2)，該圖像數(shù)據(jù)來自于靜止衛(wèi)星圖像數(shù)據(jù)1中，與該基準圖像數(shù)據(jù)3中被設 定的缺損區(qū)域7相對應，該靜止衛(wèi)星圖像數(shù)據(jù)1為與該基準圖像數(shù)據(jù)3的攝像日期時間之 間作為與太陽位置近似的數(shù)據(jù)，并且是在被初期設定前的攝像日期時間的數(shù)據(jù)。對于該參 考圖像數(shù)據(jù)8，比較像元值與規(guī)定閾值，判斷各像元表示的圖像(步驟S4-3)，判斷像元表示 的圖像是否為地表面(步驟S4-4)，由此，在并非表示地表面圖像時，維持與該像元對應的 基準圖像數(shù)據(jù)3中的缺損區(qū)域7(步驟S4-5)，相反地，判斷為是表示地表面的圖像時，將該 像元作為內(nèi)插圖像數(shù)據(jù)9并保存，同時，解除對應于該像元的基準圖像數(shù)據(jù)3的像元的缺損 區(qū)域7的設定(步驟S4-6)。其次，針對參考圖像數(shù)據(jù)8中全部像元進行以上的處理(步驟S4-7)。另外，這之后，通過解除缺損區(qū)域7對上述像元的設定，判斷缺損區(qū)域7在該基準圖 像數(shù)據(jù)3中是否依然存在(步驟S4-8)，若依然存在的情況下，步驟S4-2中變更被初期設定 的攝像日期時間的條件(步驟S4-9)，重復進行以上的步驟S4-2到步驟S4-7。另一方面， 若缺損區(qū)域7已經(jīng)不存在的情況下，結(jié)束對該基準圖像數(shù)據(jù)3的處理。對基準圖像數(shù)據(jù)3 的全部進行以上的處理(步驟S4-10)。圖7所示如下所述，依照步驟S4-9的結(jié)果，比如，與基準圖像數(shù)據(jù)3的攝像日期時 間前后相錯15分鐘的靜止衛(wèi)星圖像數(shù)據(jù)1中取得的參考圖像數(shù)據(jù)8，并通過參考圖像數(shù)據(jù) 8解除缺損區(qū)域7。這時，圖7(a)表示基準圖像數(shù)據(jù)3，(b)表示比基準圖像數(shù)據(jù)3攝像提 前15分鐘的靜止衛(wèi)星圖像數(shù)據(jù)1，(c)表示基準圖像數(shù)據(jù)3攝像15分鐘后的靜止衛(wèi)星圖像 數(shù)據(jù)1，各圖中的觀表示陸地，5表示云。圖7(a)的基準圖像數(shù)據(jù)3中，與云對應的區(qū)域為 缺損區(qū)域7，圖7(b)的缺損區(qū)域7中的陰影線部分表示的區(qū)域成為地表面4，被內(nèi)插圖像數(shù) 據(jù)9所采用，圖7(c)同樣用陰影線部分表示的區(qū)域重新成為地表面，被內(nèi)插圖像數(shù)據(jù)9所 采用。如上所述的步驟S3、S4結(jié)束后，最后，進行以下步驟(步驟S5)，由此完成操作處 理。通過圖像合成機構(gòu)15，將如上述那樣生成的內(nèi)插圖像數(shù)據(jù)9與部分圖像數(shù)據(jù)6合成，生 成僅由地表面4圖像數(shù)據(jù)構(gòu)成的合成圖像數(shù)據(jù)，并結(jié)合根據(jù)每個指定的經(jīng)度范圍生成的多 個合成圖像數(shù)據(jù)。另外，在以上的實施方式中，按照15分鐘的時間間隔拍攝的靜止衛(wèi)星圖像數(shù)據(jù)1 作為前提，但可根據(jù)靜止衛(wèi)星圖像數(shù)據(jù)1的攝像能力以及在圖像數(shù)據(jù)庫2中儲存的靜止衛(wèi) 星圖像數(shù)據(jù)1的攝像時間間隔，對時間間隔、中天區(qū)域進行變更。另外，對在附圖中列舉的 圖像的比例尺，為使說明能夠容易理解而進行了選擇，也適用于圖像中包含地物那樣的比 例尺的靜止衛(wèi)星圖像數(shù)據(jù)1。標號說明標號1為靜止衛(wèi)星圖像數(shù)據(jù)；標號2為圖像數(shù)據(jù)庫；標號3為基準圖像數(shù)據(jù)；標號4為反映地表面的圖像；標號5為反映云的圖像；標號6為部分圖像數(shù)據(jù)；標號7為缺損區(qū)域；標號8為參考圖像數(shù)據(jù)；標號9為內(nèi)插圖像數(shù)據(jù)；標號10為擴大基準圖像數(shù)據(jù)；標號11為生成基準日設定機構(gòu)；標號12為基準圖像數(shù)據(jù)取得機構(gòu)；標號13為圖像切分機構(gòu)；標號14為內(nèi)插圖像數(shù)據(jù)生成機構(gòu)；標號15為圖像合成機構(gòu)。
權(quán)利要求
1.一種地表面圖像數(shù)據(jù)的生成方法，包括下述步驟，在設定生成基準日后參照圖像數(shù)據(jù)庫，并且取得將上述生成基準日中規(guī)定時刻的靜止 衛(wèi)星圖像數(shù)據(jù)的規(guī)定區(qū)域作為基準圖像數(shù)據(jù)，該圖像數(shù)據(jù)庫將攝像日期時間數(shù)據(jù)與靜止衛(wèi) 星圖像數(shù)據(jù)相對應而保存；接著，將像元值與規(guī)定的閾值進行比較，判斷上述基準圖像數(shù)據(jù)的各像元是反映地表 面的圖像，還是反映云的圖像，提取判斷為反映地表面的圖像的像元作為部分圖像數(shù)據(jù)并 保存，同時，根據(jù)剩余的像元指定的上述基準圖像數(shù)據(jù)上的區(qū)域設定為缺損區(qū)域；之后，參照上述圖像數(shù)據(jù)庫取得與上述缺損區(qū)域相對應的圖像數(shù)據(jù)作為參考圖像數(shù) 據(jù)，該參考圖像數(shù)據(jù)來自于其它攝像日期時間的靜止衛(wèi)星圖像數(shù)據(jù)中，該其它攝像日期時 間是按照規(guī)定的判斷基準判斷為對于上述生成基準日的指定時刻，與太陽位置有密切的時 間關(guān)聯(lián)性的數(shù)據(jù)；然后將參考圖像數(shù)據(jù)的各像元的像元值與規(guī)定的閾值進行比較，判斷是 反映地表面的圖像，還是反映云的圖像，通過將判斷為反映地表面圖像的像元，按照規(guī)定的 優(yōu)先順序，對上述其它的攝像日期時間依次進行追加，并反復處理，直到上述缺損區(qū)域被補 齊，生成下述內(nèi)插圖像數(shù)據(jù)，該內(nèi)插圖像數(shù)據(jù)通過將判斷為反映地表面圖像的像元補齊到 缺損區(qū)域而構(gòu)成；將上述部分圖像數(shù)據(jù)與內(nèi)插圖像數(shù)據(jù)合成，生成地表面圖像數(shù)據(jù)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的地表面圖像數(shù)據(jù)的生成方法，其中上述攝像日期時間數(shù)據(jù) 中，將該日期時間與中天時刻的靜止衛(wèi)星圖像數(shù)據(jù)中的區(qū)域數(shù)據(jù)相關(guān)聯(lián)；從靜止衛(wèi)星圖像數(shù)據(jù)中取出與上述區(qū)域數(shù)據(jù)相對應的區(qū)域而取得上述基準圖像數(shù)據(jù)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的地表面圖像數(shù)據(jù)的生成方法，其中根據(jù)上述攝像日期時間數(shù)據(jù)中的日數(shù)據(jù)，從生成基準日拍攝的多個靜止衛(wèi)星圖像數(shù)據(jù) 中取得基準圖像數(shù)據(jù)，按照上述區(qū)域數(shù)據(jù)進行關(guān)聯(lián)，從而生成擴大基準圖像數(shù)據(jù)；上述參考圖像數(shù)據(jù)，從如下所述的靜止衛(wèi)星圖像數(shù)據(jù)中取得，該靜止衛(wèi)星圖像數(shù)據(jù)為 在擴大基準圖像數(shù)據(jù)中包含的多個基準圖像數(shù)據(jù)中，對于被設定為缺損區(qū)域的每個基準圖 像數(shù)據(jù)，以該基準圖像數(shù)據(jù)的每個攝像日期時間作為基準，按照規(guī)定的判斷基準判斷為與 太陽位置有密切的時間關(guān)聯(lián)性的攝像日期時間的靜止衛(wèi)星圖像數(shù)據(jù)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的地表面圖像數(shù)據(jù)的生成方法，其中，上述優(yōu)先順序設定為，首 先是最接近基準圖像數(shù)據(jù)的攝像日期時間的時刻，其次是最接近的攝像日期的同一時刻， 再其次是最接近該同一時刻的時刻。
5.一種地表面圖像數(shù)據(jù)的生成裝置，該裝置包括設定生成基準日的生成基準日設定機構(gòu)；基準圖像數(shù)據(jù)取得機構(gòu)，該基準圖像數(shù)據(jù)取得機構(gòu)參照圖像數(shù)據(jù)庫，并且取得將上述 生成基準日中指定時刻的靜止衛(wèi)星圖像數(shù)據(jù)的規(guī)定區(qū)域作為基準圖像數(shù)據(jù)，該圖像數(shù)據(jù)庫 將攝像日期時間數(shù)據(jù)與靜止衛(wèi)星圖像數(shù)據(jù)相對應而保存；圖像切分機構(gòu)，該圖像切分機構(gòu)將像元值與規(guī)定的閾值進行比較，判斷上述基準圖像 數(shù)據(jù)的各像元是反映地表面的圖像，還是反映云的圖像，提取判斷為反映地表面的圖像的 像元作為部分圖像數(shù)據(jù)并保存，同時，將由剩余的像元指定的上述基準圖像數(shù)據(jù)上的區(qū)域 設定為缺損區(qū)域，內(nèi)插圖像形成機構(gòu)，該內(nèi)插圖像形成機構(gòu)參照上述圖像數(shù)據(jù)庫取得與上述缺損區(qū)域相對應的圖像數(shù)據(jù)以作為參考圖像數(shù)據(jù)，該參考圖像數(shù)據(jù)來自于其它攝像日期時間的靜止衛(wèi) 星圖像數(shù)據(jù)中，該其它攝像日期時間是按照規(guī)定的判斷基準判斷為對于上述生成基準日的 指定時刻，與太陽位置有密切的時間關(guān)聯(lián)性的數(shù)據(jù)；然后將參考圖像數(shù)據(jù)的各像元的像元 值與規(guī)定的閾值進行比較，判斷是反映地表面的圖像，還是反映云的圖像，通過將判斷為反 映地表面圖像的像元，按照規(guī)定的優(yōu)先順序，對上述其它的攝像日期時間依次進行追加，并 反復處理，直到上述缺損區(qū)域被補齊，生成下述內(nèi)插圖像數(shù)據(jù)，該內(nèi)插圖像數(shù)據(jù)通過將判斷 為反映地表面圖像的像元補齊到缺損區(qū)域而構(gòu)成，圖像合成機構(gòu)，該圖像合成機構(gòu)將上述部分圖像數(shù)據(jù)與內(nèi)插圖像數(shù)據(jù)合成，生成地表 面圖像數(shù)據(jù)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種地表面圖像數(shù)據(jù)的生成方法和生成裝置。其目的在于，提供能夠?qū)⑿l(wèi)星圖像數(shù)據(jù)中含有的云圖像數(shù)據(jù)以較高的精度修改為認為在沒有云遮擋時應該呈現(xiàn)的地表面圖像數(shù)據(jù)。其生成方法如下構(gòu)成，取得生成基準日中指定時刻的靜止衛(wèi)星圖像數(shù)據(jù)(1)；接著，判斷各像元是反映地表面的圖像(4)還是反映云的圖像(5)，從而設定部分圖像數(shù)據(jù)(6)和缺損區(qū)域(7)，之后，以下述方式生成內(nèi)插圖像數(shù)據(jù)(9)，對于上述生成基準日的指定時刻，判斷與太陽位置有密切的時間關(guān)聯(lián)性的攝像日期時間，將其定義為其它攝像日期時間，在該其它攝像日期時間的像元值中判斷反映地表面的圖像(4)，根據(jù)該圖像(4)的像元，按照規(guī)定的優(yōu)先順序依次進行追加，并反復處理，直到上述缺損區(qū)域(7)被補齊。
文檔編號G06T1/00GK102105902SQ20098012935
公開日2011年6月22日 申請日期2009年6月9日 優(yōu)先權(quán)日2009年3月18日
發(fā)明者笹川正 申請人:株式會社博思科