[发明专利]摄影位置分析方法

说明书

技术领域

本发明涉及对一边移动一边拍摄下来的移动图像等的由多帧构成的图像，分析各帧的摄影位置的技术。

背景技术

关于搭载在车辆上的摄像机拍摄的图像的利用，提出了各种方案。例如从这些图像得到的信息，可以应用于生成用于提供以利用电脑图形的三维图像再现街道的情景等的三维地图的电子地图数据。而日本特开平7-37065号公报(以下称为专利文献1)公开了将摄像机拍摄的各帧图像合成，生成一张区域广阔的图像，以应用于铁道线、输电线的状态监视的技术。

为了将摄像机拍摄的图像应用于上述目的等，有必要预先高精度检测出拍摄各帧图像的位置、例如纬度、经度等。关于这一点，日本专利第2687645号公报(以下称为专利文献2)、日本特开平7-71973号公报(以下称为专利文献3)公开了利用作为通行带的分区线而设置的断续白线的数目和导轨支柱的数目等已知的距离确定车辆在行进方向上的位置的技术。而且也提出了将GPS(Global Positioning System，全球定位系统)和陀螺仪等其他方向传感器一起使用于位置检测的技术。

专利文献1：日本特开平7-37065号公报

专利文献2：日本特许第2687645号公报

专利文献3：日本特开平7-71973号公报

但是在已有的技术中，图像的摄影位置的精度不一定能够说是足够高。摄影地点有必要用纬度、经度等至少二维的坐标值确定位置。专利文献2、3记载的技术虽然能够谋求提高车辆行进方向上的位置精度，但是对于与行进方向交叉的方向没有进行充分探讨。而且用GPS检测出的位置包含数十米程度的误差，因此不能够说在应用于采用图像数据的各种分析中有足够的精度。用陀螺仪等检测出的位置也是相同的。

而且在使用GPS的情况下在时刻上也包含误差，因此即使是再怎么提高位置检测误差，也不能够取得与拍摄的图像完全同步，其结果是，存在不能够以充分的精度确定拍摄时的位置的问题。也就是说，在某一时刻用GPS确定的位置有可能是表示与该时刻不同的时刻的位置。因此一边移动一边用GPS检测位置时，即使是再怎么提高GPS的位置检测精度，得到的信息也不能够以充分的精度表示摄影位置。

在摄影位置精度低的图像中，即使是提高图像自身的分辨率，也不能够进行充分利用图像数据的分辨率的分析。例如，如果摄影位置不正确，则不能够高精度确定拍摄在图像上的道路标识、道路上的表示、建筑物等的形状、位置，不能够使其反映于地图数据中。而且在像专利文献1记载的技术那样进行图像合成的情况下，如果位置精度不够，多帧图像之间发生偏移，不能够得到充分利用了原图像的分辨率的高清晰的合成图像。

这样的问题不仅在搭载在车辆上进行图像拍摄时发生，而且对于一边步行一边拍摄的图像等的一边移动一边拍摄的图像也同样可能发生。而且不限于移动图像，对于在多个不同的地点拍摄的静止图像也同样可能发生。鉴于这样的问题，本发明目的在于，对一边移动一边拍摄的由多帧构成的图像，高精度地确定各帧的摄影位置。

发明内容

本发明可以构成为对由多帧构成的图像分析各帧的摄影位置的摄影位置分析装置(下面有时也简称为“分析装置”)。摄影位置分析装置以在与地表面相对的姿势角大致保持一定的状态下一边移动一边在已知的时刻拍摄下来的图像为处理对象。作为这样的图像，可以举出有例如用一定的姿势角固定摄影装置的车辆一边移动一边进行拍摄的移动图像。只要是能够保持大致一定的姿势角，也可以是一边步行一边拍摄的移动图像。也可以不必是移动图像，而可以采用在多个位置上拍摄的静止图像。在图像的各帧中，包含与前后至少一方紧接着的帧共同拍摄的规定的连续体。该连续体不必是作为处理对象的全部帧共有的。作为连续体，可以列举例如道路上的通行带的分区线等。

分析装置输入上述由多帧构成的图像数据。而且作为分析的初始值，输入摄影时的移动的初始轨迹。假定图像是一边在该初始轨迹上移动一边拍摄下来的图像，则各帧图像能够配置在初始轨迹上。这样，分析装置能够根据摄影的时刻，沿着初始轨迹的移动方向，暂时设定各帧的摄影位置。由于初始轨迹中包含相对于摄影位置的误差，所以在初始轨迹上配置的帧之间，连续体的图像发生偏移。