[发明专利]用于产生车道信息的方法及设备

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于产生供在地图数据库中使用的车道信息的方法。本发明进一步涉及一种用于产生车道信息的设备、一种计算机程序产品及一种携载所述计算机程序产品的处理器可读媒体。

背景技术

需要为导航系统及类似系统中所使用的数字地图数据库收集大量的水平道路信息，例如，车道分隔带、道路中心线、道路宽度等等。道路信息的地理位置可存储为绝对或相对位置信息。例如，中心线可以绝对地理位置信息存储，且道路宽度可以相对位置信息存储，所述相对位置信息相对于中心线的绝对地理位置为相对信息。可通过解释高分辨率航摄经正射校正(orthorectified)的图像获得所述道路信息。经正射校正的图像是“按比例校正”的图像，其描绘地面特征，所述地面特征是从其经校正的地面位置上面看到的，其中已使用摄影测量技术移除了由相机及飞行特性以及起伏位移导致的失真。经正射校正的图像是一类航摄照片，已对其进行几何校正(“正射校正”)使得所述照片的比例为均匀的，这意味着可认为所述照片等效于地图。经正射校正的图像可用于测量真实距离，这是因为其是地球表面的精确表示，已针对地形起伏、透镜失真及相机俯仰进行了调整。经正射校正的视图与透视图的不同于在于经正射校正的视图是以直角投影到参考平面，而透视图是从单个固定位置或视点从所述表面投影到所述参考平面。可通过任何适合地图投影来获得经正射校正的图像。所述地图投影可以是通过表面进行的投影，例如圆柱投影、伪圆柱投影、混合投影、圆锥投影、伪圆锥投影或方位角投影。所述投影还可以是通过对度量性质进行保存而进行的投影。所述地图投影的共同之处是其均为正交投影，其意指每一像素表示参考平面的表面(近似地球形状的椭圆面)上沿垂直于所述表面的线所看到的点。因此，地球表面的经正射校正的图像的每一像素大致对应于沿垂直于近似地球形状的椭圆面的线所看到的地球表面的视图。

除了以上投影约束以外，经正射校正的图像还包括启用用以将所述经正射校正的图像的任一像素参考到地理坐标参考系统中的点的算法的元数据。已知每一像素在近似地球形状的椭圆面上的准确位置。因此，可从经正射校正的图像检索地面特征的位置及大小(例如，水平道路信息)，且可计算高度精确的距离及地球坐标。经地理编码的经正射校正的图像的元数据界定投影坐标参考系统以为每一像素确定在所述地理坐标参考系统中的对应位置。

经地理编码的经正射校正的图像显示具有(如果存在)道路标记的道路表面。图像处理算法使我们能够检测道路标记并确定对应像素。元数据使我们能够精确地确定道路标记在地理坐标参考系统中的位置。

此类高分辨率航摄经正射校正的图像应具有低于25cm的像素大小。获得此类图像极昂贵且并不保证捕获所有道路水平信息。

可从航摄图像获得经正射校正的图像。然而，常常引入误差，此可导致对地理位置数据的不精确测绘。主要问题是，通常不准确地垂直于地球表面拍摄航摄图像。即使在接近于地球表面拍摄图片时，仅所述图片的中心准确地垂直于地球表面。为对此一图像进行正射校正，必须另外获得地形的高度信息。可通过拍摄重叠图像并比较从来自相同航摄相机的连续图像获得的相同表面来改进精确度。但是仍存在对所获得的精确度对额外成本的限制。应注意，航摄经正射校正的图像可以是俯视图图像的镶嵌图。

此外，为从航摄经正射校正的图像获得“水平”道路信息，必须分析所述图像。在所述图像中，必须检测道路表面。由于已从不同的地理确定装置获得与航摄经正射校正的图像相关联的地理位置及地图数据库中的地理位置，因此无法始终直接使用道路在地图数据库中的地理位置来精确地确定道路表面位于经正射校正的图像中的何处。

现今，可通过分析并解释水平图片图像及借助只在地球上的移动收集装置所收集的其它数据来获得用于导航系统及类似系统中所使用的数字地图数据库的“垂直”道路信息，例如，速度限制、方向路标等等。术语“垂直”指示道路信息的信息平面大致平行于重力向量。移动测绘车辆(其为基于陆地的车辆，例如，汽车或有篷货车)用于为增强数字地图数据库而收集移动数据。增强的实例为交通符号、路线符号、交通灯、显示街道名称等等的街道符号的位置。