用于产生正射纠正瓦片的方法和设备
2019-11-22

用于产生正射纠正瓦片的方法和设备

本发明涉及一种用于产生正射纠正瓦片的方法。所述方法包括:检索借助于陆地用相机获得的源图像;检索与所述源图像相关联的位置数据;检索与所述源图像相关联的定向数据;以及借助于对应位置数据和定向数据转换源图像以获得所述正射纠正瓦片。正射纠正瓦片用于产生正射纠正镶嵌。借助于本发明,使用由陆地用相机记录的图像来产生具有对应道路标志的道路表面地图。

本发明是基于在地球表面上行驶的移动测绘车辆用陆地用相机记录表面收集的地理位置图像序列的认识。所述图像序列中的一些包含车辆前方的道路。大体上,车辆的行驶方向大致平行于车辆前方道路的表面。此外,相机相对于车辆且因此相对于道路表面的位置和定向已知。借助于GPS接收器和惯性测量装置(例如陀螺仪)确定车辆的位置和定向。所有位置和定向信息使我们能够借助于三角法将源图像转换为正射纠正瓦片,其表示准确近似一正射纠正视图的视图。根据本发明的正射纠正视图对应于以垂直于预定义平面或表面的观察轴从上方看的视图。正射纠正瓦片是其中图像中的每个点都好像是从正上方观看的图像。

对所述相机的焦点执行3D旋转以便获得垂直图像;将所述垂直图像转换为正射纠正瓦片。

此外,需要为导航系统和类似系统中使用的数字地图数据库收集"垂直"道路信息,例如速度限制、方向路标等等。在此应用中,术语"水平"数据或信息对应于具有平行于地球表面的表面的对象。术语"垂直"数据或信息对应于定位于地球表面上且可以平行于地球表面的观察轴观察的对象。垂直道路信息无法从典型的俯视航空或卫星图像获得。当今,可通过分析和解译由移动收集装置收集的水平图片图像和其它数据来获得垂直道路信息。作为基于陆地的车辆(例如汽车或货车)的移动测绘车辆用于收集移动数据以增强数字地图数据库。增强的实例是交通标志、路线标志、交通灯、展示街道名称的街道标志灯的位置。

库。正射纠正图像的使用可促进安全性且保护车辆及其乘客免于遭受不期望的事件,例如在错误的车道上行驶或驶离道路。通过组合车辆的GPS位置与道路表面的地理位置,可确定车辆相对于道路表面的位置,且只要驾驶员接近道路或车道边界或当驾驶员在错误车道上行驶时便可通知驾驶员。定义:

0cos"r

car—heading=车辆航向角;

从所述至少一个源图像检索水平信息和在所述地理坐标参照系中的对应位置,其中通过借助于与所述至少一个源图像相关联的所述位置数据和定向数据确定关联于水平信息的至少一个源图像像素的正射纠正位置而获得所述位置;

在以上给出的等式中,参数car—roll、car—cross—fall、car_pitch禾Bcar_slope是在相同的时刻确定,且与一源图像(或一立体对情况下的多个图像)相关联。这可在移动测绘车辆正在相对平坦的道路上行驶的情况下进行。在所述情况下,移动测绘车辆下方的car—cross—fall禾卩car—slope大致类似于源图像中道路的car—cross—fall和car—slope。参数△pitch1110对应于车辆在宽度轴1112上的旋转角度,且参数Aroll1210对应于车辆在长度轴1212上的旋转角度。

从所述正射纠正瓦片和对应的元数据产生所述正射纠正镶嵌和元数据。在本发明的实施例中,产生所述正射纠正镶嵌包含-

图2展示源图像转换为正射纠正瓦片的一般原理的正射纠正视图。观看角度a、观察轴218以及相机202之间的距离决定水平面的由图像传感器101记录的部分。原理上,当源图像转换为正射纠正瓦片时,对应于源图像的正射纠正瓦片具有三角形的形状。正射纠正瓦片的边界由参考符号210指示。然而,本发明特别关注获得道路表面的正射纠正镶嵌(mosaic)以用于收集导航系统或类似系统中使用的数字地图的属性。应注意在原理上,正射纠正瓦片已经是正射纠正镶嵌,然而在当前描述中,正射纠正镶嵌是若干正射纠正瓦片的组成物。导航系统和类似系统必要的属性和准确度的收集要求正射纠正