CN105890602A - 差分卫星定位系统的电子地图绘制装置及方法 - Google Patents
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Abstract
一种差分卫星定位系统的电子地图绘制装置包括：差分基站，固定在特定位置，接收卫星信号，并通过无线通讯模式将当前差分校准信息进行广播；差分移动站，安装于车辆上，包括至少一路GNSS天线(第一路GNSS天线)，可接受卫星信号以及所述差分基站发送的所述差分校准信息，实现高精度车辆定位；视频采集系统，放置于车辆上，包括至少一路摄像机，摄像机可实时采集车辆运行过程中的道路图像；处理器，放置在车辆上，用于实时保存所述差分移动站获取的车辆定位信息，以及所述视频采集系统采集的道路图像。
Description
技术领域
本发明涉及一种用于差分卫星定位系统中的电子地图绘制装置及方法，尤其适用于基于差分卫星定位系统实现的驾驶员考试及训练系统的考试电子地图绘制装置及方法。
背景技术
基于RTK(实时载波相位)卫星定位的技术可以实现cm级的定位精度，已经成熟应用于各类室外实时测绘领域中。在驾驶员考试、训练领域，该技术与传统的红外、磁感应等技术相比，无需架设大量的传感器，系统集成度高，不受天气等外部环境的影响，因此基于该技术的电子考试、训练系统正逐步成为主流。
采用该技术首先需要对考试路线进行重新绘制，即要标定考试线路中的所有各种考试要点的位置信息。现行的办法都需要采用差分定位系统中的卫星天线对所有考试要点人工逐点测量，工作量巨大，而且因为现行的科目三为实地路考，因此考试线路测绘过程存在较大的交通风险。
发明内容
本发明的主要目的是提供一种快速、便捷、安全的电子地图绘制装置及方法。
本发明的技术路线简介如下：
一种基于差分卫星定位系统的电子地图绘制装置，包括：差分基站，固定在特定位置，接收卫星信号，并通过无线通讯模式将当前差分校准信息进行广播；差分移动站，安装于车辆上，包括至少一路GNSS天线(第一路GNSS天线)，可接受卫星信号以及所述差分基站发送的所述差分校准信息，实现高精度车辆定位；视频采集系统，放置于车辆上，包括至少一路摄像机，摄像机可实时采集车辆运行过程中的道路图像；处理器，放置在车辆上，用于实时保存所述差分移动站获取的车辆定位信息，以及所述视频采集系统采集的道路图像。
所述考试电子地图绘制装置，其特征在于所述差分移动站还可以包括第二路GNSS天线，并与所述第一路GNSS天线保持相对固定位置，实现车辆航向角的测量。
所述考试电子地图绘制装置，其特征在于还可以包括磁陀螺仪，实现车辆航向角的测量。
所述考试电子地图绘制装置，其特征在于所述摄像机与所述第一路GNSS天线保持相对固定位的位置。
所述考试电子地图绘制装置，其特征在于所述处理器实时记录考试路线中的综合信息，包括：车辆位置信息、车辆航向角信息、道路图像。所述综合信息具有时间上的关联。
所述考试电子地图绘制装置，其特征在于所述处理器实时记录考试路线中的综合信息，包括：车辆位置信息、车辆航向角信息、道路图像。所述综合信息具有时间上的关联。
所述考试电子地图绘制装置，其特征在于所述道路图像中每点处的位置坐标可以由与其具有时间关联的所述车辆位置信息，以及所述车辆航向角信息计算出来。
所述考试电子地图绘制装置，其特征在于可以通过人工处理或图像处理方式识别出所述道路图像中的一系列关键特征点并计算出对应坐标信息，实现考试电子地图绘制。
一种设备，其包括根据任何前述权利要求所述考试电子地图绘制装置。
一种基于差分卫星定位系统的电子地图绘制装置及方法方法，包括：基于差分卫星导航技术确定当前车辆位置信息；基于差分卫星导航技术或磁陀螺仪技术确定当前车辆航向角信息；基于视频采集技术获取道路图像；所述车辆位置信息、所述车辆航向角信息、所述道路图像具有时间关联性，可根据所述车辆位置信息以及所述车辆航向角信息计算出所述道路图像中每点的位置坐标信息；记录考试路线中的所有所述车辆位置位置信息、所述车辆航向角信息、所述道路图像，并通过人工处理或图像处理方式识别出所有所述道路图像中的关键特征点，并计算出对应坐标信息，实现考试电子地图绘制。
一种计算机程序，包括计算机可执行指令，所述计算机可执行指令在运行时被配置为执行前述权利要求中所述的方法；或者配置根据任何前述考试电子地图绘制装置权利要求的装置。
附图说明
图1是本发明的实施例示意图(俯视图)。
图2是本发明的实施例示意图(侧视图)。
图3是沿考试路线记录的测量轨迹示意图。
图4是在轨迹曲线上一点对应的图像示意图。
图5是最终生成的考试线路示意图。
具体实施方式
本发明是通过差分卫星定位系统与视频技术相结合，差分卫星定位系统实施记录车辆行驶轨迹，而视频技术则实施记录车辆行驶过程中所有的道路图像信息，道路图像中每点的相对于车辆的位置都可以事先确定下来，通过后续的图像处理技术测量出线路中各关键点的位置信息，通过对所有关键点串联起来实现电子地图绘制。
图1、2为本发明的一个实施例示意图，包括：
●差分基站，固定于特定地点，实时测量卫星信号，并通过电台输出差分信号；
●差分移动站，有两块差分卫星接收系统组成，其中一块差分卫星接收系统的卫星接收天线(3)用于车辆(1)位置定位，第二块差分卫星接收系统的卫星接收天线(2)用于测量车辆(1)航向角；
●视频采集系统，包括两套摄像机(4)，(5)，分别实时记录车辆(1)左右两侧的道路图像，其图像上每点像素相对于车辆的位置都可以事先确定，因此可以通过图像计算出道路上的标志线(6)的位置。
本装置使用时，车辆(1)沿考试路线行驶一周，通过差分卫星定位系统实时记录下车辆(1)运行轨迹，如图3所示，同时视频系统的摄像机(4)、(5)分别记录下对应的视频图像信息。例如，针对图3中的点P处，记录的左右两侧图像示意图如图4所示。通过图像处理，可以识别图像上道路标线的像素位置，通过一定的处理可以换算为实际的坐标位置。对所有图像进行上述处理，可以获得所有道路标志线位置，串联起来则得到考试线路的电子地图，如图5所示。
本发明还涉及一种差分卫星定位系统的电子地图绘制方法，包括：基于差分卫星导航技术确定当前车辆位置信息；基于差分卫星导航技术或磁陀螺仪技术确定当前车辆航向角信息；基于视频采集技术获取道路图像；所述车辆位置信息、所述车辆航向角信息、所述道路图像具有时间关联性，可根据所述车辆位置信息以及所述车辆航向角信息计算出所述道路图像中每点的位置坐标信息；记录考试路线中的所有所述车辆位置位置信息、所述车辆航向角信息、所述道路图像，并通过人工处理或图像处理方式识别出所有所述道路图像中的关键特征点，并计算出对应坐标信息，实现考试电子地图绘制。
本发明还涉及一种计算机程序，包括计算机可执行指令，所述计算机可执行指令在运行时被配置为执行前述权利要求中所述的方法；或者配置根据任何前述考试电子地图绘制装置权利要求的装置。
以上内容是结合具体的实施方式对本发明所做的进一步的详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明由所提交的权利要求书确定的专利保护范围。
Claims (11)
1.一种差分卫星定位系统的电子地图绘制装置，包括：
差分基站，固定在特定位置，接收卫星信号，并通过无线通讯模式将当前差分校准信息进行广播；
差分移动站，安装于车辆上，包括至少一路GNSS天线(第一路GNSS天线)，可接受卫星信号以及所述差分基站发送的所述差分校准信息，实现高精度车辆定位；
视频采集系统，放置于车辆上，包括至少一路摄像机，摄像机可实时采集车辆运行过程中的道路图像；
处理器，放置在车辆上，用于实时保存所述差分移动站获取的车辆定位信息，以及所述视频采集系统采集的道路图像。
2.根据权利要求1所述考试电子地图绘制装置，其特征在于所述差分移动站还可以包括第二路GNSS天线，并与所述第一路GNSS天线保持相对固定位置，实现车辆航向角的测量。
3.根据权利要求1所述考试电子地图绘制装置，其特征在于还可以包括磁陀螺仪，实现车辆航向角的测量。
4.根据任何前述权利要求所述考试电子地图绘制装置，其特征在于所述摄像机与所述第一路GNSS天线保持相对固定位的位置。
5.根据任何前述权利要求所述考试电子地图绘制装置，其特征在于所述处理器实时记录考试路线中的综合信息，包括：车辆位置信息、车辆航向角信息、道路图像。所述综合信息具有时间上的关联。
6.根据任何前述权利要求所述考试电子地图绘制装置，其特征在于所述处理器实时记录考试路线中的综合信息，包括：车辆位置信息、车辆航向角信息、道路图像。所述综合信息具有时间上的关联。
7.根据任何前述权利要求所述考试电子地图绘制装置，其特征在于所述道路图像中每点处的位置坐标可以由与其具有时间关联的所述车辆位置信息，以及所述车辆航向角信息计算出来。
8.根据任何前述权利要求所述考试电子地图绘制装置，其特征在于可以通过人工处理或图像处理方式识别出所述道路图像中的一系列关键特征点并计算出对应坐标信息，实现考试电子地图绘制。
9.一种设备，其包括根据任何前述权利要求所述考试电子地图绘制装置。
10.一种差分卫星定位系统的电子地图绘制方法，包括：
基于差分卫星导航技术确定当前车辆位置信息；
基于差分卫星导航技术或磁陀螺仪技术确定当前车辆航向角信息；
基于视频采集技术获取道路图像；
所述车辆位置信息、所述车辆航向角信息、所述道路图像具有时间关联性，可根据所述车辆位置信息以及所述车辆航向角信息计算出所述道路图像中每点的位置坐标信息；
记录考试路线中的所有所述车辆位置位置信息、所述车辆航向角信息、所述道路图像，并通过人工处理或图像处理方式识别出所有所述道路图像中的关键特征点，并计算出对应坐标信息，实现考试电子地图绘制。
11.一种计算机程序，包括计算机可执行指令，所述计算机可执行指令在运行时被配置为执行前述权利要求中所述的方法；或者配置根据任何前述考试电子地图绘制装置权利要求的装置。
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