[发明专利]风景匹配参考数据生成系统及位置测量系统

说明书

交叉引用

包括说明书、附图以及摘要在内的于2010年3月31日提交的申请号为2010-084680的日本专利申请通过引用的方式整体并入。

技术领域

本发明涉及风景匹配参考数据生成系统，以及使用该风景匹配参考数据生成系统生成的参考数据的位置测量系统。

背景技术

在车辆导航装置中，使用从传感器(例如，陀螺仪传感器和地磁传感器)获取的信息的方法(自主导航方法)、使用来自GPS卫星的信号的方法、或者自主导航方法和使用来自GPS卫星的信号的方法的组合被用作计算车辆当前位置的方法。此外，例如，已知公开号为2007-108043(JP-A-2007-108043)的日本专利申请中描述了一种位置测量装置，作为被配置来精确计算当前位置的位置测量装置(参见第0009段到0013段和图1)。在该位置测量装置中，首先，使用来自导航卫星等的信号获取暂定当前位置。然后，使用车辆前方风景的拍摄图像(captured image)，计算出关于该暂定当前位置的坐标系统(车辆坐标系统)中道路标志的特征点(车辆坐标系统特征点)的坐标。然后，使用计算出的车辆坐标系统特征点和所存储的道路标志的特征点的坐标(即，在世界坐标系统中示出的坐标)，来计算车辆的当前位置。在该位置测量装置中，即使使用从导航卫星发送过来的信号和/或从各种传感器发送过来的信号测量的位置有误差，也可以精确计算当前位置。

发明内容

在公开号为2007-108043(JP-A-2007-108043)的日本专利申请中描述的位置测量装置中，使用立体图像来获取道路上道路标志的特征点的空间坐标，从道路标志信息数据库中获取具有特征点的道路标志的纬度和经度。从而使用通过道路标志的纬度和经度获取的坐标来计算车辆当前位置。因此，位置测量装置不能被用于没有道路标志的区域。而且，由于需要计算通过图像处理识别出的特征点的空间坐标，所以该装置需要的计算能力高，从而导致成本上升。

因此，可以想到采用一种使用风景图像识别技术的方法作为定位方法，该定位方法能够被用于没有道路标志的道路或特定地点，而不需要计算每一特征点的空间坐标。当执行风景图像识别时，需要很多条参考图像数据(参考数据)。因此，使用普通车辆获取用于创建参考数据集的拍摄图像。也就是说，可以想到应用关于探测车的概念来生成参考数据集。在通过普通车辆(探测车)收集的拍摄图像中，存在有与高精度图像拍摄位置(即，探测车获取拍摄图像的位置)相关联的拍摄图像，也存在有与精度较差的图像拍摄位置相关联的拍摄图像。因此，大量探测车收集的用于创建参考数据集的拍摄图像需要进行适当处理。

本发明的第一方面涉及风景匹配参考数据生成系统，包括：数据输入单元，探测数据集被输入到所述数据输入单元，其中，所述探测数据集包括通过多个探测车顺次获取的拍摄图像和作为所述拍摄图像的图像拍摄位置的所述探测车的车辆位置，其中每个所述探测车具有计算车辆位置的功能；临时存储单元，其中临时存储包括在所述探测数据集中的所述拍摄图像；图像相似度估计单元，用于估计存储在所述临时存储单元中的拍摄图像的图像相似度，将所述图像相似度指定给所述拍摄图像；处理目标数据选择单元，用于从存储在所述临时存储单元中的拍摄图像中选择图像相似度与预定度相同或图像相似度大于预定度的多个所述拍摄图像作为多个处理目标拍摄图像；代表图像拍摄位置确定单元，用于确定代表图像拍摄位置，所述代表图像拍摄位置是所述多个处理目标拍摄图像的图像拍摄位置的代表；图像特征点数据生成单元，用于基于所述多个处理目标拍摄图像生成图像特征点数据；以及参考数据生成单元，用于通过将所述图像特征点数据与所述代表图像拍摄位置相关联，生成用于识别从车辆观察到的风景图像的风景匹配的参考数据。

根据上面描述的第一方面，引入通过各种探测车获取的探测数据集，基于对拍摄图像的图像相似度的估计结果，选择图像相似度与预定度相同或图像相似度大于预定度的多个拍摄图像作为处理目标拍摄图像。进一步地，通过将基于根据处理目标拍摄图像计算出的图像特征量生成的图像特征点与代表图像拍摄位置相关联，来生成参考数据。车辆位置的精度随着设置于探测车中的车辆位置计算功能的性能以及探测车行驶时的行驶情况而改变。因此，在第一方面中，选择彼此相似的拍摄图像作为处理目标拍摄图像。因为在实质上相同的图像拍摄位置获取的拍摄图像彼此相似，所以，通过选择彼此相似的拍摄图像，图像拍摄位置被认为实质上相同的拍摄图像就被选择出来。进一步地，基于根据选择的拍摄图像计算出的图像特征量而生成的图像特征点数据是特定图像拍摄位置的可信性高的图像特征点数据。通过将图像特征点数据与代表图像拍摄位置相关联而生成的参考数据适用于风景匹配。