CN103996036A - 一种地图数据采集方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种地图数据采集方法及装置。该地图数据采集方法包括：通过用户终端获取实景图像；如果所述实景图像包括标识物，确定所述标识物的位置；将所述标识物及所述标识物的位置作为地图数据发送至服务器。本发明实施例提出的技术方案，能够利用用户终端来获取实景图像，并能够对实景图像进行标识物的智能识别以及标识物位置的确定，这样避免了因采用人工方式来识别周围实景中的标识物以及采集标识物的位置所带来的成本高、采集效率低下的问题。

Description

一种地图数据采集方法及装置

技术领域

本发明实施例涉及计算机技术领域，尤其涉及一种地图数据采集方法及装置。

背景技术

电子地图的出现给人们的日常生活带来了巨大的便利。一方面，用户可以利用电子地图来查找出行的路线，例如公交路线、地铁路线、车辆行进路线等；另一方面，用户可通过查阅地图来了解与地理位置相关的其他信息，例如在地图上除了可以看到地理位置外，还能够了解到位于地图中相应地理位置处的一些企业所提供的产品、服务、以及联系方式等信息。

电子地图，即数字地图，是利用计算机技术以数字方式存储和查阅的地图。电子地图储存资讯的方法，一般使用向量式图像储存，地图比例可放大、缩小或旋转而不影响显示效果。

但是，在现有技术中，通常是采用人工方式来实现大量地图数据的采集，进而利用电子设备将所采集到的地图数据进行处理绘制成电子地图。这种依靠人力物力采集地图数据的方式，不仅费时费力，而且也会使得采集地图数据的成本很高。

发明内容

本发明实施例提供一种地图数据采集方法及装置，以提高地图数据采集效率，降低采集成本。

第一方面，本发明实施例提供了一种地图数据采集方法，该方法包括：

通过用户终端获取实景图像；

如果所述实景图像包括标识物，确定所述标识物的位置；

将所述标识物及所述标识物的位置作为地图数据发送至服务器。

第二方面，本发明实施例还提供了一种地图数据采集装置，该装置包括：

实景图像获取单元，用于通过用户终端获取实景图像；

标识物位置确定单元，用于如果所述实景图像包括标识物，确定所述标识物的位置；

地图数据发送单元，用于将所述标识物及所述标识物的位置作为地图数据发送至服务器。

本发明实施例提出的技术方案，能够利用用户终端来获取实景图像，并能够对实景图像进行标识物的智能识别以及标识物位置的确定，这样避免了因采用人工方式来识别周围实景中的标识物以及采集标识物的位置所带来的成本高、采集效率低下的问题。

附图说明

图1是本发明实施例一提供的一种地图数据采集方法的流程示意图；

图2是本发明实施例二提供的一种地图数据采集方法的流程示意图；

图3是本发明实施例三提供的一种地图数据采集装置的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结构。

实施例一

图1是本发明实施例一提供的一种地图数据采集方法的流程示意图，本实施例可适用于对现实场景中的标识物进行识别，以辅助服务器进行地图数据采集的情况。该方法可以由地图数据采集装置来执行，所述装置由软件和/或硬件来实现，配置于用户终端内。参见图1，该地图数据采集方法具体包括如下操作：

110、通过用户终端获取实景图像。

在本实施例中，用户终端包含有图像采集装置，该终端可被配备在车辆等能够移动的设备上。在用户终端被移动的过程中，图像采集装置可每隔设定的时间发送一次拍摄指令，以指示通过用户终端的摄像器件对当前位置周围的实景进行捕捉生成实景图像。

120、如果实景图像包括标识物，确定标识物的位置。

在通过用户终端获取到各帧实景图像之后，对每帧实景图像进行标识物识别，以判断是否存在标识物。其中，标识物可以是路牌标志、红绿灯、各种商标(如麦当劳、中国移动等)、商店名称等在后续地图绘制过程中需要被标记具体位置的代表性物体。在本实施例中，标识物可以被预先设定为多个，对同一帧实景图像进行标识物识别时，需逐一识别该帧实景图像中所包含的所有标识物。

在本实施例中，对标识物的识别过程包括但不限于：提取所获取的实景图像中所包含的特征信息；将所提取的特征信息与预设的标识物的模板特征信息进行比对，以确定实景图像是否包括标识物。当然，还可通过其他现有的图像识别技术实现对图像中标识物的识别，本实施例对此不作限定。

在判断实景图像存在标识物的情况下，进一步确定标识物的位置。在本实施例中，如果实景图像包括标识物，可以直接将实景图像的拍摄位置作为标识物的位置，该拍摄位置实际上就是用户终端的位置；也可根据包含有所述标识物的多帧实景图像的拍摄位置来确定标识物的位置，例如对包含有所述标识物的至少两帧实景图像的拍摄位置作加权求和，将加权求和得到的一个新的位置作为标识物的位置。其中，实景图像的拍摄位置可通过具有导航功能的电子设备获取得到，该电子设备可以是上述用户终端，也可是与用户终端一样被配备在同一车辆上的独立设备(例如车载导航系统)。

130、将标识物及标识物的位置作为地图数据发送至服务器。

本实施例提出的技术方案，能够利用用户终端来获取实景图像，并能够对实景图像进行标识物的智能识别以及标识物位置的确定，这样避免了因采用人工方式来识别周围实景中的标识物以及采集标识物的位置所带来的成本高、采集效率低下的问题，从而能够使得服务器能够在较短的时间内得到大量的地图数据，然后利用这些地图数据及时更新或完善现有的地图数据。

在本实施例的一个优选的实施方式中，为提高标识物的识别精度，在通过用户终端获取实景图像之后，对实景图像进行标识物识别过程包括：

对实景图像进行预处理，所述预处理包括去噪和边缘增强；

从预处理后的实景图像中提取SIFT(Scale-invariant feature transform,尺度不变)特征；

将所提取的实景图像的SIFT特征与标识物的模板SIFT特征进行匹配度计算，并对计算结果进行消除错配处理；

根据消除错配处理后的计算结果确定所述实景图像是否包括标识物。

进一步的，在将所提取的实景图像的SIFT特征与标识物的模板SIFT特征进行匹配度计算之前，还包括：

预先从服务器获取标识物的模板SIFT特征，并将标识物的模板SIFT特征存储在本地；或

实时从服务器获取标识物的模板SIFT特征。

在上述优选的实施方式中，可采用RANSAC算法对匹配度计算结果进行消除错配处理，通过canny算子增强实景图像的边缘，使用KD树存储标识物的模板SIFT特征。其中，标识物的模板SIFT特征的生成可由服务器对设定的标准的标识物图片进行SIFT特征提取得到。需要说明的是，存储有标识物的模板SIFT特征的服务器与接收地图数据的服务器可为相同的服务器，也可为不同的服务器，本实施例对此不作限定。

在上述技术方案的基础上，考虑到通过用户终端拍摄实景图像时所处的拍摄位置与目标物的实际位置之间往往还有一定距离，如果直接将实景图像的拍摄位置作为标识物的位置显然准确度较差。因此，在实景图像包括标识物的情况下，采用根据包含有所述标识物的多帧实景图像的拍摄位置来确定标识物的位置，以提高标识物位置采集的准确度。

具体的，根据包含有所述标识物的至少两帧实景图像的拍摄位置确定标识物的位置，可具体包括：

根据包含有所述标识物的至少两帧实景图像、至少两帧实景图像的拍摄位置以及用户终端的图像采集参数，进行三维场景重建；

计算三维场景中的标识物与实景图像的拍摄位置之间的距离；

根据所计算的距离以及实景图像的拍摄位置确定标识物的位置。

实施例二

图2是本发明实施例二提供的一种地图数据采集方法的流程示意图，本实施例可以以上述实施例为基础，提供了一种优选实例。本实施例可适用于在车辆行进过程中对周围实景中的标识物进行识别，判断其具体位置的情况。该方法可以由装配在车辆上的，具有导航、图像采集和数据处理功能的地图数据采集装置(例如车载人员所持有的用户终端)来执行。参见图2，该地图数据采集方法具体包括如下操作：

210、从服务器获取多个标识物的模板SIFT特征，并存储在本地数据库中；

220、在车辆行进过程中，通过图像采集装置每隔固定时间捕捉一次实景图像，通过导航仪获取每帧实景图像的拍摄位置；

230、对所捕捉的实景图像进行去噪和边缘增强的预处理操作，从预处理后的实景图像中提取对应的SIFT特征；

240、针对每帧实景图像，分别计算其对应的SIFT特征与本地存储的各个标识物的模板SIFT特征进行匹配度计算，选取匹配度最大时对应的标识物作为该帧实景图像所包括的标识物；

250、判断相邻两帧实景图像是否包括有相同标识物，如果是，执行操作270，否则执行操作260；

260、从所捕捉到的实景图像中搜索包括有相同的标识物的其他帧实景图像，执行操作270；

270、根据包含有相同标识物的两帧实景图像、两帧实景图像的拍摄位置以及用户终端的图像采集参数，进行三维场景重建；

280、计算三维场景中的所述相同标识物与实景图像的拍摄位置之间的距离，根据所计算的距离以及实景图像的拍摄位置确定所述相同标识物的位置；

290、将标识物及其对应的位置作为地图数据发送至服务器。

本实施例的技术方案，通过在车辆行进过程中，利用用户终端来获取周围实景图像及其对应的拍摄位置，并对周围实景图像进行标识物识别，根据实景图像及其对应的拍摄位置确定标识物位置，进而将标识物以及标识物的位置作为地图数据发送给服务器。相较于现有的采用人工方式采集地图数据，本实施例提供的方案能够大大提高地图数据的采集效率，降低成本，且采集到的地图数据正确率也能够得到保证。

实施例三

图3是本发明实施例三提供的一种地图数据采集装置的结构示意图。本实施例可适用于对现实场景中的标识物进行识别，判断其具体位置的情况。参见图3，该地图数据采集装置的具体结构如下：

实景图像获取单元310，用于通过用户终端获取实景图像；

标识物位置确定单元320，用于如果实景图像包括标识物，确定标识物的位置；

地图数据发送单元330，用于将标识物及所述标识物的位置作为地图数据发送至服务器。

进一步的，标识物位置确定单元320，包括：

第一标识物位置确定子单元3201，用于如果实景图像包括标识物，将实景图像的拍摄位置作为标识物的位置；或

第二标识物位置确定子单元3202，用于如果实景图像包括标识物，根据包含有所述标识物的至少两帧实景图像的拍摄位置确定标识物的位置。

进一步的，第二标识物位置确定子单元3202，具体用于：

如果实景图像包括标识物，根据包含有所述标识物的至少两帧实景图像、至少两帧实景图像的拍摄位置以及用户终端的图像采集参数，进行三维场景重建；

计算三维场景中的标识物与实景图像的拍摄位置之间的距离；

根据所计算的距离以及实景图像的拍摄位置确定标识物的位置。

进一步的，该地图数据采集装置还包括：

图像预处理单元312，用于在实景图像获取单元310通过用户终端获取实景图像之后，对实景图像进行预处理，所述预处理包括去噪和边缘增强；

特征提取单元314，用于从预处理后的实景图像中提取尺度不变特征；

标识物识别单元316，用于：将所提取的实景图像的尺度不变特征与标识物的模板尺度不变特征进行匹配度计算，并对计算结果进行消除错配处理；根据消除错配处理后的计算结果确定实景图像是否包括标识物。

进一步的，该地图数据采集装置还包括标识物模板特征获取单元315，用于在标识物识别单元316将所提取的实景图像的尺度不变特征与标识物的模板尺度不变特征进行匹配度计算之前：

预先从服务器获取标识物的模板尺度不变特征，并将所述标识物的模板尺度不变特征存储在本地；或

实时从服务器获取标识物的模板尺度不变特征。

上述产品可执行本发明任意实施例所提供的方法，具备执行方法相应的功能模块和有益效果。

注意，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。

Claims (10)

1.一种地图数据采集方法，其特征在于，包括：

通过用户终端获取实景图像；

如果所述实景图像包括标识物，确定所述标识物的位置；

将所述标识物及所述标识物的位置作为地图数据发送至服务器。

2.根据权利要求1所述的地图数据采集方法，其特征在于，如果所述实景图像包括标识物，确定所述标识物的位置，包括：

如果所述实景图像包括标识物，将所述实景图像的拍摄位置作为所述标识物的位置；或

如果所述实景图像包括标识物，根据包含有所述标识物的至少两帧实景图像的拍摄位置确定所述标识物的位置。

3.根据权利要求2所述的地图数据采集方法，其特征在于，如果所述实景图像包括标识物，根据包含有所述标识物的至少两帧实景图像的拍摄位置确定所述标识物的位置，包括：

如果所述实景图像包括标识物，根据包含有所述标识物的至少两帧实景图像、至少两帧实景图像的拍摄位置以及所述用户终端的图像采集参数，进行三维场景重建；

计算所述三维场景中的标识物与所述实景图像的拍摄位置之间的距离；

根据所计算的距离以及所述实景图像的拍摄位置确定所述标识物的位置。

4.根据权利要求1所述的地图数据采集方法，其特征在于，在通过用户终端获取实景图像之后，还包括：

对所述实景图像进行预处理，所述预处理包括去噪和边缘增强；

从预处理后的实景图像中提取尺度不变特征；

将所提取的实景图像的尺度不变特征与标识物的模板尺度不变特征进行匹配度计算，并对计算结果进行消除错配处理；

根据消除错配处理后的计算结果确定所述实景图像是否包括标识物。

5.根据权利要求4所述的地图数据采集方法，其特征在于，在将所提取的实景图像的尺度不变特征与标识物的模板尺度不变特征进行匹配度计算之前，还包括：

预先从服务器获取标识物的模板尺度不变特征，并将所述标识物的模板尺度不变特征存储在本地；或

实时从服务器获取标识物的模板尺度不变特征。

6.一种地图数据采集装置，其特征在于，包括：

实景图像获取单元，用于通过用户终端获取实景图像；

标识物位置确定单元，用于如果所述实景图像包括标识物，确定所述标识物的位置；

地图数据发送单元，用于将所述标识物及所述标识物的位置作为地图数据发送至服务器。

7.根据权利要求6所述的地图数据采集装置，其特征在于，所述标识物位置确定单元，包括：

第一标识物位置确定子单元，用于如果所述实景图像包括标识物，将所述实景图像的拍摄位置作为所述标识物的位置；或

第二标识物位置确定子单元，用于如果所述实景图像包括标识物，根据包含有所述标识物的至少两帧实景图像的拍摄位置确定所述标识物的位置。

8.根据权利要求7所述的地图数据采集装置，其特征在于，所述第二标识物位置确定子单元，具体用于：

如果所述实景图像包括标识物，根据包含有所述标识物的至少两帧实景图像、至少两帧实景图像的拍摄位置以及所述用户终端的图像采集参数，进行三维场景重建；

计算所述三维场景中的标识物与所述实景图像的拍摄位置之间的距离；

根据所计算的距离以及所述实景图像的拍摄位置确定所述标识物的位置。

9.根据权利要求6所述的地图数据采集装置，其特征在于，还包括：

图像预处理单元，用于在所述实景图像获取单元通过用户终端获取实景图像之后，对所述实景图像进行预处理，所述预处理包括消除错配、去噪和边缘增强；

特征提取单元，用于从预处理后的实景图像中提取尺度不变特征；

标识物识别单元，用于：将所提取的实景图像的尺度不变特征与标识物的模板尺度不变特征进行匹配度计算，并对计算结果进行消除错配处理；根据消除错配处理后的计算结果确定所述实景图像是否包括标识物。

10.根据权利要求9所述的地图数据采集装置，其特征在于，还包括标识物模板特征获取单元，用于在所述标识物识别单元将所提取的实景图像的尺度不变特征与标识物的模板尺度不变特征进行匹配度计算之前：

预先从服务器获取标识物的模板尺度不变特征，并将所述标识物的模板尺度不变特征存储在本地；或

实时从服务器获取标识物的模板尺度不变特征。