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2022.01.06

GISと画像処理の関係 ~幾何補正編~

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みなさんこんにちは。

今回は、GISと画像処理の関係について紹介したいと思います。

 

最近は「画像処理」といえば機械学習やAI、深層学習といったワードを連想する方も多いかもしれません。

ですがGISの分野では、画像処理は「幾何補正」の観点でお世話になる技術なのです。

 

一般的な GIS データは地球上での位置を示す座標情報を持っているため、その座標を用いて、各データを重ね合わせて表示することができます。多くの場合はこの処理はコンピュータが自動で処理をしてくれます。その処理のためには地図座標と画像座標を重ね合わせなければなりません。

 

しかし、データの中には航空写真や CAD データなど地球上での位置を示す座標を持たないものや、座標情報を持っていても、各データの精度が異なるためデータを重ねてもずれて表示されてしまうことがあります。

そのため、正確に位置合わせを行う為には補正をする必要が出てくるのです。

 

そう、この時行う補正が「幾何補正」なのです!

幾何変換として代表的なのがアフィン変換や射影変換です。こちらは画像処理系のライブラリであるOpenCV等を使うことにより手軽に体験できます。

画像の拡大縮小、回転、平行移動などを利用して座標を変換する事をアフィン変換と呼びます。

 

  • 縮小

 

アフィン変換_縮小

 

  • 回転

アフィン変換_回転

 

任意の形の四角形から別の形の四角形にする変形のことを射影変換と呼びます。プロジェクターの設定などでは台形補正などと呼ばれることもあります。

 

これらの基礎になっているものは学校で習う線形代数が基礎になっているため、様々な要素が重なってGISのシステムは成り立っていることを実感できますね。

 

かなり初歩的な紹介になってしまいましたが、GISと画像処理の関係についてご紹介いたしました。

 

今回はこの辺で

バイ!

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