CN104101348B - 导航系统以及在导航系统上显示地图的方法 - Google Patents

Abstract

一种导航系统执行的显示地图的方法，所述方法包括：限定影像地图被匹配到的数字地图的匹配区域；从地图数据存储器中提取与所述匹配区域对应的影像地图；匹配所述影像地图的参考点和所述数字地图的参考点；根据所述数字地图的比例尺匹配所述影像地图的比例尺；以及在匹配的所述数字地图和所述影像地图的重叠区域执行边界处理。

Description

导航系统以及在导航系统上显示地图的方法

相关申请

本申请要求在2013年4月8日提交的韩国专利申请No.10-2013-0038342的优先权，其全部内容以引用方式并入本文。

技术领域

本发明涉及一种导航系统以及一种在所述导航系统上显示地图的方法。更具体地，本发明涉及一种导航系统以及一种在所述导航系统上显示地图的方法，当在导航系统上显示地图时，能够显示通过合成数字地图和影像地图生成的地图。

背景技术

目前，随着车辆等移动物体数量的持续增加，交通拥堵愈发严重。而且，由于移动物体数量的增速比道路等基础设施的增速更快，出现了交通拥堵等严重的问题。

在这种情况下，导航系统作为交通拥堵解决方案中的一种被突显出来。导航系统接收GPS（全球定位系统）卫星发射的导航消息，以便确定移动物体的当前位置，将所述移动物体的当前位置与地图数据进行匹配，以将其显示在导航系统屏幕上，并搜索从所述移动物体的当前位置到目的地的行车路线。另外，导航系统引导用户沿搜索的行车路线驾驶移动物体，从而用户可有效使用已知的道路网络。

一般来说，导航系统屏幕显示的地图为数字地图，其基于二维图像利用数字化的地图数据显示道路和地理特征；或用三维图像模拟地理特征来显示，从而用户会感觉更加真实。

最近，使用例如飞行器拍摄的航空照片或卫星拍摄的卫星照片的影像地图，提供了行车路线的图像，从而有可能精确捕捉真实路况和周围情况。

然而，如果仅仅提供影像地图，由于航空照片或卫星照片拍摄的时间点与更新的时间点之间存在差异，可能无法使其是最新的。因此，会出现没有及时反映和提供新通车的道路或封闭的道路的图像的问题。

本发明说明书的背景技术在2002年9月5日公布的、名称为“用于搜索兴趣点信息的方法和装置”的韩国公开专利No.10-2002-0047531中公开，其全部内容以引用的方式并入本文。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种导航系统以及一种在所述导航系统上显示地图的方法，当在导航系统上显示地图时，能够显示通过合成数字地图和影像地图生成的最新更新的地图，并且通过显示真实的空间提高地图的质量。

本发明还提供了一种导航系统以及一种在所述导航系统上显示地图的方法，当在导航系统上显示地图时，能够在受控的透明度下，在两者的边界处平滑地将数字地图与影像地图重叠，从而最小化数据的差异感。

根据本发明的一个实施例，提供了一种导航系统执行的显示地图的方法，所述方法包括：限定影像地图被匹配到的数字地图的匹配区域；从地图数据存储器中提取与所述匹配区域对应的影像地图；匹配所述影像地图的参考点和所述数字地图的参考点；根据所述数字地图的比例尺匹配所述影像地图的比例尺；以及在匹配的所述数字地图和所述影像地图的重叠区域执行边界处理。

在该示例性的实施例中，所述限定匹配区域包括：在矩形块单元中设置所述匹配区域。

在该示例性的实施例中，所述限定匹配区域包括：在多边形单元中设置所述匹配区域。

在该示例性的实施例中，所述提取所述影像地图包括：提取大于所述匹配区域的所述影像地图。

在该示例性的实施例中，所述执行边界处理包括：在所述重叠区域执行阿尔法混合处理。

在该示例性的实施例中，所述影像地图包括航空影像地图或卫星影像地图。

根据本发明的一个实施例，提供了一种导航系统，包括：显示单元；地图数据存储器，用于存储数字地图和影像地图；以及控制单元，用于限定影像地图被匹配到的数字地图的匹配区域，从所述地图数据存储器中提取与所述匹配区域对应的影像地图，匹配所述数字地图和所述提取的影像地图的参考点和比例尺，以及在将要通过所述显示单元显示的匹配的所述数字地图和所述提取的影像地图的重叠区域，执行边界处理。

在该示例性的实施例中，所述控制单元在块单元中设置匹配区域。

在该示例性的实施例中，所述控制单元在多边形单元中设置匹配区域。

在该示例性的实施例中，所述控制单元提取大于所述匹配区域的所述影像地图。

在该示例性的实施例中，所述控制单元在所述重叠区域执行阿尔法混合处理。

在该示例性的实施例中，所述影像地图包括航空影像地图或卫星影像地图。

根据本发明的一个实施例，提供了一种用于在导航系统上显示地图的方法，所述方法包括：限定数字地图被匹配到的影像地图的匹配区域；从地图数据存储器中提取与所述匹配区域对应的数字地图的一部分；匹配所述数字地图的参考点和所述影像地图的参考点；根据所述影像地图的比例尺匹配所述数字地图的比例尺；以及在匹配的所述影像地图和所述数字地图的重叠区域执行边界处理。

如上所述，在本发明的实施例提供的导航系统以及在所述导航系统上显示地图的方法中，能够显示通过合成数字地图和影像地图生成的最新更新的地图，从而通过在显示地图时显示真实的空间增强了地图的质量。

另外，在本发明的实施例提供的导航系统以及在所述导航系统上显示地图的方法中，当在导航系统上显示地图时，能够在受控透明度下，在两者的边界处平滑重叠数字地图和影像地图，从而最小化数据的差异感，借以体现自然的引导图像。

附图说明

本发明的以上和其他目的、特征将由下文结合附图对实施例的描述而变得显而易见，其中：

图1为根据本发明一个实施例的导航系统的框图；

图2示出了根据本发明一个实施例的导航系统上显示的示例性数字地图；

图3示出了根据本发明一个实施例的导航系统上显示的示例性影像地图；

图4为示出了根据本发明一个实施例的在导航系统上显示地图的方法的流程图；

图5A至图5C为示出了基于本发明一个实施例的在导航系统上显示地图的方法在矩形块单元中匹配数字地图和影像地图的过程的示意图；

图6为示出了基于本发明一个实施例的在导航系统上显示地图的方法在重叠区域执行阿尔法混合处理的示意图；以及

图7A至图7C为示出了基于本发明一个实施例的在导航系统上显示地图的方法在多边形单元中将影像地图与数字地图相匹配的过程的示意图。

具体实施方式

以下将结合附图描述本发明的在导航系统上显示地图的方法实施例。参照附图，为了描述清楚和方便起见，附图中显示的线条的厚度和元件的尺寸可能被夸大。另外，考虑本发明中的功能定义以下术语，其可以根据用户或使用者的意图或行为而有所不同。因此，应当基于贯穿说明书的内容来定义所述术语。

图1为根据本发明一个实施例的导航系统的框图。

如图1所述，导航系统包括GPS模块10、地图数据存储器20、存储单元60、按键输入单元40、控制单元30和显示单元50。

GPS模块10从位于地球上空的多个GPS卫星（未示出）接收并提供导航消息至控制单元30，以便获得其当前位置。

地图数据存储器20存储搜索行车路线之后获得的，用来引导移动物体（未示出）的行车路线的数字地图和影像地图的地图数据。

如图2所示，数字地图是指基于二维图像通过数字化地图数据显示道路和地理特征的地图，或用三维图像模拟道路和地理特征来逼真显示地理特征的地图。

另外，如图3所示，影像地图是指沿飞行器实际拍摄的航空照片的坐标提供行车路线的图像以容易地识别实时路况和周围情况的地图。影像地图可包括基于卫星拍摄的卫星照片显示的卫星影像地图。

存储单元60存储各类型的数据，包括操作导航系统的设置值和搜索的行车路线。

按键输入单元40包括多个功能键或按钮，以从用户接收操作导航系统的各个设置值和设置行车路线时选择的目的地。

控制单元30使用GPS模块10接收的导航消息，检测车辆或汽车等移动物体的当前位置，读出地图数据存储器20存储的地图数据，以便在地图上显示移动物体的当前位置。

当显示地图数据时，控制单元30也可使用经纬度坐标从地图数据存储器20中提取影像地图和数字地图，然后按照数字地图的参考点和比例尺合并数字地图和影像地图。

更具体地，控制单元30从数字地图限定或选择候选区域，提取或裁剪出影像地图的匹配区域，所述影像地图的匹配区域对应所述候选区域，然后合并数字地图和影像地图的匹配区域，以便数字地图的候选区域用影像地图的匹配区域替代。其结果是，导航系统显示合并的图像，其中影像地图的匹配区域代替候选区域融合到数字地图中。此处使用的术语，例如“候选区域”指的是期望看到候选区域对应的实际图像的用户在数字地图上限定或选择的区域，术语“匹配区域”指的是影像地图中具有实际图像的区域对应的部分。

在上述的匹配过程中，控制单元30可以块或多边形为单位限定或选择候选区域和匹配区域。另外，控制单元30可执行例如阿尔法混合处理等边界处理，在合并的影像地图和数字地图的边界处控制透明度，以便使边界看起来平滑，从而最小化数字地图和影像地图之间数据的差异感。

尽管本发明的实施例描述和显示了候选区域和匹配区域分别从数字地图和影像地图限定或选择，也可以反过来分别从影像地图和数字地图限定或选择。

另外，基于地图数据存储器20存储的地图数据，控制单元30根据从按键输入单元40输入的命令，搜索从当前位置到目的地的行车路线，并沿着搜索的行车路线引导用户。

显示单元50在控制单元30的控制下显示组件的各个操作状态，控制单元30搜索的行车路线，以及控制单元30匹配的数字地图和影像地图。

图4为示出了根据本发明一个实施例的在导航系统上显示地图的方法的流程图；图5A至图5C为示出了基于本发明一个实施例的在导航系统上显示地图的方法在矩形块单元中匹配数字地图和影像地图的过程的示意图；图6为示出了基于本发明一个实施例的在导航系统上显示地图的方法在重叠区域执行阿尔法混合处理的示意图；以及图7A至图7C为示出了基于本发明一个实施例的在导航系统上显示地图的方法在多边形单元中匹配数字地图和影像地图的过程的示意图。

如图4所示，在根据本发明一个实施例的在导航系统上显示地图的方法中，在框S10中，控制单元30从地图数据存储器20中加载数字地图，其包括由GPS模块10检测的当前位置或通过按键输入单元40选择的位置。

随后，在框S20中，控制单元30在数字地图中限定匹配区域，影像地图的一部分区域会被匹配或覆盖到所述匹配区域。在这个过程中，可在图5A至图5C示出的矩形块单元中，或图7A至图7C中示出的多边形单元中设置该匹配区域。

另外，如果在块单元中限定匹配区域，用户可设置影像地图将被匹配到的数字地图的匹配区域或条件。同样，如果在多边形单元中限定匹配区域，可设置影像地图将被匹配到的数字地图的匹配区域，或直接选择给定的匹配地区，例如，公园、高尔夫球场、轮廓线、绿化带、供水系统等的具体条件。

在这些情况下，影像地图可包括基于飞行器拍摄的航空照片，或卫星拍摄的卫星照片建立的坐标的航空影像地图或卫星影像地图。

限定了匹配区域之后，在框S30中，控制单元30从地图数据存储器20中提取将被匹配到所述匹配区域的影像地图的对应区域。

当提取影像地图的对应区域时，控制单元30可使用匹配区域对应的经纬度坐标，提取大于匹配区域的影像地图的对应区域，以便影像地图的对应区域可与数字地图的匹配区域充分重叠。

接下来，在框S40中，控制单元30在用两个地图的经纬度坐标提取的影像地图和数字地图的区域之间匹配参考点。此处的术语“参考点”指的是用来匹配影像地图和数字地图之间对应点的基准点，其可以根据各个系统规范在不同的位置和方案中设置。

如上所述，相互匹配数字地图和影像地图的参考点之后，在框S50中，控制单元30根据数字地图的比例尺调整影像地图的比例尺，以使两个地图相匹配。

换言之，当数字地图以较大的比例尺显示在导航系统中时，也对应于数字地图的比例尺将影像地图控制在较大的比例尺上。相比之下，当数字地图以较小的比例尺显示在导航系统中时，也对应于数字地图的比例尺将影像地图控制在较小的比例尺上。因此，可匹配两个地图以同样的尺寸显示。

随后，控制单元30通过执行阿尔法混合处理，来控制数字地图和影像地图的重叠区域的透明度，以便在框S60中平滑显示重叠区域的边界。此处的阿尔法混合处理是指数字地图和与其匹配的影像地图的重叠区域出现时，可无差异感地平滑显示重叠区域的边界，以便看到自然的图像。

例如，参照图5A至图5C，在块单元中匹配影像地图和数字地图时，如图5A所示，限定了数字地图的匹配区域‘A’，影像地图的对应区域将要被匹配到该区域；从地图数据存储器20中提取大于匹配区域‘A’的影像地图的对应区域，如图5B所示。

然后，控制单元30匹配数字地图和提取的影像地图的参考点和比例尺，如图5C所示，之后，如图6所示，通过执行阿尔法混合处理，平滑显示重叠区域‘B’。

例如图6所示，当在数字地图和影像地图上通过执行阿尔法混合处理合成两个图像时，重叠区域‘B’的外部用α:0.0处理，因而影像地图合成为0%。另外，随着接近重叠区域的中心，合成的比率增加，重叠区域‘B’的内部用α:1.0处理，因而影像地图合成为100%，借此可观察到平滑的重叠区域‘B’的边界。

其结果是，在重叠区域‘B’的外部可观察到100%的数字图像，重叠区域‘B’的中间部分由50%的数字地图和50%的影像地图合成，重叠区域‘B’的最内部可观察到100%的影像图像。

类似地，参照图7A至图7C，在多边形单元中匹配影像地图和数字地图时，控制单元30为了限定影像地图将要匹配的匹配区域，例如沿数字地图的绿化带，形成了多段线（polyline），如图7A所示，然后从地图数据存储器20中提取大于数字地图中限定的匹配区域的影像地图的对应区域，用于地图匹配，如图7B所示。

进一步，控制单元30匹配数字地图和提取的影像地图上的参考点，控制它们的比例尺，然后在重叠区域执行阿尔达混合处理，从而平滑显示重叠区域，如图7C所示。

同样地，当合成和显示数字地图和影像地图时，控制单元30通过在重叠区域‘B’的阿尔法混合处理控制透明度，从而在框S70中最小化数字地图和影像地图的地图数据的差异感。

如上所述，根据导航系统和在导航系统上显示地图的方法，通过将数字地图和影像地图合成在一起，并显示合成的地图，能够显示最新更新的地图，并且当在导航系统上显示合成的地图时，通过显示真实的空间提高了地图的质量。另外，能够在受控透明度下，在两者的边界处平滑地将数字地图与影像地图重叠，从而最小化数据的差异感。

尽管已经针对附图中示出的实施例展示和描述了本发明，本发明的实施例仅仅是示例性的，本发明不限于此。本领域技术人员应当理解：其依然可以在基于本公开内容作各种修改和等同的另外的实施例。因此，本发明的范围应由所附的权利要求而不是前述的实施例限定。

Claims (14)

1.一种导航系统执行的显示地图的方法，所述导航系统包括按键输入单元，显示单元，地图数据存储器和GPS模块，所述方法包括：

从所述地图数据存储器加载数字地图，所述数字地图包括通过所述GPS模块检测的当前位置或通过所述按键输入单元选择的位置；

限定所述数字地图的匹配区域；

从所述地图数据存储器提取包括所述匹配区域的影像地图；

匹配所述影像地图的参考点和所述数字地图的所述匹配区域的参考点以在所述数字地图上重叠所述影像地图；

根据所述数字地图的比例尺匹配所述影像地图的比例尺；以及

通过在所述匹配区域外部的所述影像地图的重叠区域执行边界处理以将所述影像地图匹配到所述数字地图；和

通过所述显示单元显示所述数字地图和匹配到所述数字地图的所述影像地图；

其中所述边界处理包括阿尔法混合处理，在其中用于所述阿尔法混合处理的阿尔法值随着到所述匹配区域的距离的增加而减小。

2.根据权利要求1所述的方法，其中所述匹配区域被设置在矩形块单元中。

3.根据权利要求1所述的方法，其中所述匹配区域被设置在多边形单元中。

4.根据权利要求1所述的方法，其中所述影像地图大于所述匹配区域。

5.根据权利要求1所述的方法，其中所述影像地图包括航空影像地图或卫星影像地图。

6.根据权利要求1所述的方法，其中所述匹配区域被设置在多边形单元中或矩形块单元中，

其中所述影像地图大于所述匹配区域，和

其中所述影像地图包括航空影像地图或卫星影像地图。

7.一种导航系统，包括：

GPS模块，用于检测当前位置；

按键输入单元，用于接收选择具体位置的输入；

地图数据存储器，用于存储数字地图和影像地图；

控制单元，用于从所述地图数据存储器中加载数字地图，所述数字地图包括所述当前位置或所述具体位置，从而限定所述数字地图的匹配区域；从所述地图数据存储器提取包括所述匹配区域的影像地图；匹配所述影像地图的参考点和所述数字地图的所述匹配区域的参考点以在所述数字地图上重叠所述影像地图；根据所述数字地图的比例尺匹配所述影像地图的比例尺；以及通过在对于所述匹配区域外部的所述影像地图的重叠区域执行边界处理以将所述影像地图匹配到所述数字地图；和

显示单元，用于显示所述数字地图和匹配到所述数字地图的所述影像地图；

其中所述边界处理包括阿尔法混合处理，在其中用于所述阿尔法混合处理的阿尔法值随着到所述匹配区域的距离的增加而减小。

8.根据权利要求7所述的导航系统，其中所述匹配区域被设置在矩形块单元中。

9.根据权利要求7所述的导航系统，其中所述匹配区域被设置在多边形单元中。

10.根据权利要求7所述的导航系统，其中所述影像地图大于所述匹配区域。

11.根据权利要求7所述的导航系统，其中所述影像地图包括航空影像地图或卫星影像地图。

12.根据权利要求7所述的系统，其中所述匹配区域被设置在多边形单元中或矩形块单元中，

其中所述影像地图大于所述匹配区域，和

其中所述影像地图包括航空影像地图或卫星影像地图。

13.一种在导航系统上显示地图的方法，所述导航系统包括按键输入单元，显示单元，地图数据存储器和GPS模块，所述方法包括：

从所述地图数据存储器加载影像地图，所述影像地图包括通过所述GPS模块检测的当前位置或通过所述按键输入单元选择的位置；

限定所述影像地图的匹配区域；

从地图数据存储器提取包括所述匹配区域的数字地图；

匹配所述数字地图的参考点和所述影像地图的所述匹配区域的参考点以在所述影像地图上重叠所述数字地图；

根据所述影像地图的比例尺匹配所述数字地图的比例尺；以及

通过在所述匹配区域外部的数字地图的重叠区域执行边界处理以将所述数字地图匹配到所述影像地图；

通过所述显示单元显示所述影像地图和匹配到所述影像地图的所述数字地图；

其中所述边界处理包括阿尔法混合处理，在其中用于所述阿尔法混合处理的阿尔法值随着到所述匹配区域的距离的增加而减小。

14.根据权利要求13所述的方法，其中所述匹配区域被设置在多边形单元中或矩形块单元中，

其中所述数字地图大于所述匹配区域，和

其中所述影像地图包括航空影像地图或卫星影像地图。