CN108292469B - 位置信息确定方法、装置以及计算机存储介质 - Google Patents

Abstract

【课题】提供一种能够正确确定被拍摄对象物的位置以及速度的位置信息确定方法。【解决手段】本发明涉及的位置信息确定方法，包括：对具有与已拍摄图像中产生的畸变有关的规定畸变特性的监控摄像机2所拍摄的对象图像3进行获取的步骤；对相当于对第一刻度板4进行拍摄后取得的图像的第一刻度板图像42进行获取的步骤，第一刻度板4具有第一刻度41，并且与监控摄像机2隔开第一距离X后配置；将第一刻度板图像42与对象图像3重合的步骤；使用第一刻度板图像42上的第一刻度41，对对象图像3上所拍摄的具有第一既定尺寸B的第一基准物5在图像上的尺寸A进行测定的步骤；以及根据第一基准物5在图像上的尺寸A、第一既定尺寸、B以及第一距离X，计算出从监控摄像机2直至第一基准物5的第一对象距离Y的步骤。

Description

位置信息确定方法、装置以及计算机存储介质

技术领域

本发明涉及一种用于正确确定被拍摄对象物的位置以及速度的位置信息确定方法、位置信息确定装置、以及，位置信息确定程序。

背景技术

以往，在通过街头的监控摄像头或车辆上搭载的行车记录仪等设备对车辆事故进行拍摄时，一般通过以下方式来确定事故发生瞬间的事故车辆的速度：

例如，当事故发生在刚越过人行横道线后时，先通过目测抽取出事故车辆前端到达人行横道线的一瞬间的图像帧(Image frame)与事故车辆前端越过人行横道线的一瞬间的图像帧，再通过将人行横道线的长度除以这两个图像帧之间的时间，从而来确定事故车辆当时的速度。

然而，多数情况下，车辆上设置的行车记录仪的高度在110cm～130cm范围内，相对于此，发生事故的现场往往距离行车记录仪10m以上，此情况下，图像上哪怕是1mm的差，在实际中也会导致偏差几十厘米甚至数米。

因此，即便通过目测将事故车辆前端进入人行横道的瞬间的图像抽取出来，其也有可能与实际的事故车辆前端进入人行横道的瞬间的情况存在很大的差别，通过这样的方法来计算出的事故车辆的速度是不够准确的，会导致事故责任的判定出现较大偏差。

另外，由于行车记录仪所拍摄的图像会因摄像机特性以及镜头特性的不同而存在距离图像中心越远则图像畸变程度越大的问题，因此当事故车辆距离图像中心越远时，就会导致所拍摄的事故车辆的位置误差进一步增大。

再有，在事故发生前，事故车辆一般会通过制动来减速。但在上述方法中，仅仅是确定了从事故车辆前端进入人行横道的瞬间与事故车辆前端越过人行横道的瞬间之间的平均速度，而并没有对事故车辆的每个图像帧的速度和事故车辆发生撞击时的速度进行确定。

因此，本发明的发明目的，是提供一种能够正确确定被拍摄对象物的位置以及速度的位置信息确定方法、位置信息确定装置、以及，位置信息确定程序。

发明内容

本发明涉及的位置信息确定方法，包括：对具有与已拍摄图像中产生的畸变有关的规定畸变特性的第一拍摄手段所拍摄的对象图像进行获取的步骤；对相当于通过第二拍摄手段对第一刻度板进行拍摄后取得的图像的第一刻度板图像进行获取的步骤，其中，所述第一刻度板具有第一刻度，并且在与具有所述规定畸变特性的所述第二拍摄手段隔开第一距离后对向配置；将所述第一刻度板图像与所述对象图像重合的步骤；使用所述第一刻度板图像上的第一刻度，对所述对象图像上所拍摄的具有第一既定尺寸的第一基准物在图像上的尺寸进行测定的步骤；以及根据所述第一基准物在图像上的尺寸、所述第一既定尺寸、以及所述第一距离，计算出从所述第一拍摄手段直至所述第一基准物的第一对象距离的步骤。

根据这样的构成，由于使用对应畸变特性的第一刻度板，因此第一基准物在图像上的尺寸就能够按照无畸变情况下的尺寸(即实际尺寸)来测定。这样一来，根据畸变被补正后的第一基准物在图像上的尺寸、第一既定尺寸、以及第一距离，就能够通过畸变被补正后的正确的值，来计算出从第一拍摄手段直至第一基准物的第一对象距离。

另外，本发明涉及的位置信息确定方法，还进一步包括：从在规定时间内拍摄的两张对象图像中分别计算出从所述第一拍摄手段直至所述第一基准物的第一对象距离，并通过将所述计算出的两个对象距离之间的差除以所述规定时间，来计算出所述第一基准物的速度的步骤。

根据这样的构成，就能够计算出第一基准物的瞬时速度。

另外，本发明涉及的位置信息确定方法，还进一步包括：使用所述第一刻度板上的第一刻度，对所述对象图像上所拍摄的作为静止物的具有第二既定尺寸的第二基准物在图像上的尺寸进行测定的步骤；根据所述第二基准物在图像上的尺寸、所述第二既定尺寸、以及所述第一距离，计算出从所述第一拍摄手段直至所述第二基准物的第二对象距离的步骤；将从在规定时间内拍摄的两张对象图像中分别计算出的两个第二对象距离之间的差除以所述规定时间，来计算出所述第一拍摄手段的速度的步骤；以及通过将所述第一基准物的速度减去所述第一拍摄手段的速度，来计算出所述第一基准物的绝对速度的步骤。

根据这样的构成，当对象图像是在第一拍摄手段移动中被拍摄时，由于也考虑到了第一拍摄手段自身的位置以及速度的变化，因此即便是通过车辆上搭载的行车记录仪等拍摄的图像，也能够正确计算出第一基准物的瞬时速度。

另外，本发明涉及的位置信息确定方法，还进一步包括：将具有第二刻度的第二刻度板在与所述第一刻度板隔开第二距离后对向配置的步骤；在通过所述第二拍摄手段对所述第一刻度板以及所述第二刻度板进行拍摄后，获取第二刻度板图像的步骤；以及根据所述第二刻度板图像上的第一刻度、所述第二刻度板图像上的第二刻度、以及所述第二距离，计算出所述第一距离的步骤。

根据这样的构成，考虑到有可能无法正确地配置第一刻度板，从而在将第一刻度板配置在适当的位置上后，计算出第一距离。因此，即便是在受到汽车前挡风玻璃影响的情况下，也能够正确计算出第一距离，其所带来的结果就是，也能够计算出对象距离。

另外，在本发明涉及的位置信息确定方法中，能够使用所述第一拍摄手段来作为所述第二拍摄手段。

根据这样的构成，就不需要再另行准备在种类和设置位置等条件上与第一拍摄手段相同的第二拍摄手段。

另外，本发明涉及的位置信息确定方法，还进一步包括：根据所述第一拍摄手段与所述第一基准物之间的高度差、以及所述计算出的第一对象距离，来计算出所述第一拍摄手段与所述第一基准物之间的水平面上的距离的步骤。

根据这样的构成，就能够计算出第一拍摄手段与第一基准物之间的水平面上的距离。

另外，本发明涉及的位置信息确定方法，还进一步包括：当所述第一拍摄手段被搭载于车辆上时，根据所述计算出的第一对象距离，来计算出所述车辆的驾驶员的驾驶操作特性、以及，所述车辆的性能变化信息这两者中的至少一个的步骤。

根据这样的构成，通过将这些驾驶操作信息或性能变化信息还原给驾驶员，就能够对社会公共交通安全做出贡献。另外，通过根据计算出的驾驶操作特性，来将驾驶员进行分级，从而还能够将其作为在加入车辆保险时用于设定保险金额等的参考依据。

另外，从另一种观点来看，本发明所提供的位置信息确定装置，包括：记忆部，记忆有：具有与已拍摄图像中产生的畸变有关的规定畸变特性的第一拍摄手段所拍摄的对象图像；相当于通过第二拍摄手段对第一刻度板进行拍摄后取得的图像的第一刻度板图像，所述第一刻度板具有第一刻度，并且在与具有所述规定畸变特性的所述第二拍摄手段隔开第一距离后对向配置；以及与具有第一既定尺寸的第一基准物有关的第一基准物信息；重合部，将所述第一刻度板图像与所述对象图像重合；确定部，在参照所述第一基准物信息后确定出所述对象图像中的所述第一基准物；测定部，使用所述第一刻度板图像上的第一刻度，对所述确定出的第一基准物在图像上的尺寸进行测定；以及计算部，根据所述第一基准物在图像上的尺寸、所述第一既定尺寸、以及所述第一距离，计算出从所述第一拍摄手段直至所述第一基准物的第一对象距离。

另外，在本发明涉及的位置信息确定装置中，所述计算部从在规定时间内拍摄的两张对象图像中分别计算出从所述第一拍摄手段直至所述第一基准物的第一对象距离，并通过将所述计算出的两个对象距离之间的差除以所述规定时间，来计算出所述第一基准物的速度。

另外，在本发明涉及的位置信息确定装置中，所述记忆部中进一步记忆有与作为静止物的具有第二既定尺寸的第二基准物有关的第二基准物信息，所述确定部在参照所述第二基准物信息后确定出所述对象图像中的所述第二基准物，所述测定部使用所述第一刻度板图像上的第一刻度，对所述确定出的第二基准物在图像上的尺寸进行测定，所述计算部根据所述第二基准物在图像上的尺寸、所述第二既定尺寸、以及所述第一距离，计算出从所述第一拍摄手段直至所述第二基准物的第二对象距离，并通过将从在所述规定时间内拍摄的两张对象图像中计算出的两个第二对象距离之间的差除以所述规定时间，来计算出所述第一拍摄手段的速度，再进一步通过将所述第一基准物的速度减去所述第一拍摄手段的速度，来计算出所述第一基准物的绝对速度。

另外，本发明涉及的位置信息确定装置，还进一步包括：根据所述第一拍摄手段与所述第一基准物之间的高度差、以及所述计算出的第一对象距离，来计算出所述第一拍摄手段与所述第一基准物之间的水平面上的距离的步骤。

另外，本发明涉及的位置信息确定装置，还进一步包括：当所述第一拍摄手段被搭载于车辆上时，根据所述计算出的第一对象距离，来计算出所述车辆的驾驶员的驾驶操作特性、以及，所述车辆的性能变化信息这两者中的至少一个的步骤。

另外，从另一种观点来看，本发明所提供的位置信息确定程序，被安装于记忆有：具有与已拍摄图像中产生的畸变有关的规定畸变特性的第一拍摄手段所拍摄的对象图像；相当于通过第二拍摄手段对第一刻度板进行拍摄后取得的图像的第一刻度板图像，所述第一刻度板具有第一刻度，并且在与具有所述规定畸变特性的所述第二拍摄手段隔开第一距离后对向配置；以及与具有第一既定尺寸的第一基准物有关的第一基准物信息的计算机中，其特征在与，包括：将所述第一刻度板图像与所述对象图像重合的步骤；在参照所述第一基准物信息后确定出所述对象图像中的所述第一基准物的步骤；使用所述第一刻度板图像上的第一刻度，对所述确定出的第一基准物在图像上的尺寸进行测定的步骤；以及根据所述第一基准物在图像上的尺寸、所述第一既定尺寸、以及所述第一距离，计算出从所述第一拍摄手段直至所述第一基准物的第一对象距离的步骤。

另外，本发明所提供的位置信息确定程序，在所述计算出第一对象距离的步骤中，进一步从在规定时间内拍摄的两张对象图像中分别计算出从所述第一拍摄手段直至所述第一基准物的第一对象距离，并通过将所述计算出的两个对象距离之间的差除以所述规定时间，来计算出所述第一基准物的速度。

另外，本发明所提供的位置信息确定程序，在所述计算机中，进一步记忆有与作为静止物的具有第二既定尺寸的第二基准物有关的第二基准物信息，在所述确定出第二基准物的步骤中，在进一步参照所述第二基准物信息后确定出所述对象图像中的所述第二基准物，在所述进行测定的步骤中，进一步使用所述第一刻度板图像上的第一刻度，对所述确定出的第二基准物在图像上的尺寸进行测定，在所述计算出绝对速度的步骤中，进一步根据所述第二基准物在图像上的尺寸、所述第二既定尺寸、以及所述第一距离，计算出从所述第一拍摄手段直至所述第二基准物的第二对象距离，并通过将从在规定时间内拍摄的两张对象图像中计算出的两个第二对象距离之间的差除以所述规定时间，来计算出所述第一拍摄手段的速度，并通过将所述第一基准物的速度减去所述第一拍摄手段的速度，来计算出所述第一基准物的绝对速度。

另外，本发明涉及的位置信息确定程序，还进一步包括：根据所述第一拍摄手段与所述第一基准物之间的高度差、以及所述计算出的第一对象距离，来计算出所述第一拍摄手段与所述第一基准物之间的水平面上的距离的步骤。

另外，本发明涉及的位置信息确定程序，还进一步包括：当所述第一拍摄手段被搭载于车辆上时，根据所述计算出的第一对象距离，来计算出所述车辆的驾驶员的驾驶操作特性、以及，所述车辆的性能变化信息这两者中的至少一个的步骤。

发明效果

根据本发明的位置信息确定方法、位置信息确定装置、以及，位置信息确定程序，就能够正确确定被拍摄对象物的位置以及速度。

附图说明

图1是本发明第一实施方式涉及的位置信息确定方法的流程图。

图2(a)是本发明第一实施方式涉及的多个对象图像的说明图。

图2(b)是本发明第一实施方式涉及的多个对象图像的说明图。

图2(c)是本发明第一实施方式涉及的多个对象图像的说明图。

图3是本发明第一实施方式中用于计算出第一对象距离的说明图。

图4(a)是本发明第一实施方式涉及的第一刻度板的平面图。

图4(b)是本发明第一实施方式涉及的第一刻度板图像的平面图。

图5是本发明第一实施方式中将第一刻度板图像与对象图像重合后的图。

图6是本发明第二实施方式涉及的位置信息确定方法的流程图。

图7是本发明第二实施方式涉及的位置信息确定方法的说明图。

图8是本发明第三实施方式中计算出第一距离的方法的流程图。

图9是本发明第三实施方式中用于计算出第一距离的方法的说明图。

图10是本发明第三实施方式涉及的第二刻度板图像的平面图。

图11是本发明第四实施方式涉及的位置信息确定方法的说明图。

图12是本发明第五实施方式涉及的位置信息确定装置的简图。

图13是展示本发明第五实施方式涉及的控制部运作的流程图。

具体实施方式

以下，将参照图1至图5对本发明第一实施方式涉及的位置信息确定方法进行说明。

在本实施方式中，设定为以下情况：通过搭载于停车中的车辆10上的诸如行车记录仪等的监控摄像机2，对对向车辆1进行拍摄，来确定对向车辆1的位置以及速度。

下面，将参照图1中所示的流程图，对本实施方式涉及的对向车辆1的位置以及速度测定方法(位置信息确定方法)进行说明。

首先，对在规定时间内通过监控摄像机2拍摄的多张对象图像3进行获取(参照图2(a)-图2(c))(S11)。

在本实施方式方式中，将构成监控摄像机2所拍摄的影像的多个帧作为多张对象图像3来进行获取。由于监控摄像机2具有规定的畸变特性，因此其所拍摄的图像中会产生规定的畸变。在本实施方式中，距离图像中心越远，则畸变程度就越大。

另外，该监控摄像机2还作为本发明中的第一拍摄手段以及第二拍摄手段。

接着，如图3所示，将第一刻度板4在距离监控摄像机2第一距离X上与监控摄像机2对向配置(S12)。第一刻度板4的配置可以借助车辆10，或是将已准备好的与车辆10上搭载的监控摄像机2相同的设备配置在任意场所。第一刻度板4如图4(a)所示，具有按规定间隔组成的网格中的第一刻度41。

接着，通过监控摄像机2对第一刻度板4进行拍摄，来获取图4(b)所示的第一刻度板图像42(S13)。由于第一刻度板图像42是通过具有畸变特性的监控摄像机2对第一刻度板4拍摄后获取的图像，因此如图4(b)所示，其产生有畸变，从而各个网格间的宽度是不均匀的。不过，即便是在这样的情况下，在计算上，也能够将其视作为各个网格间的宽度是均匀的。

接着，如图5所示，将第一刻度板图像42与一张对象图像3重合(S14)。

在本实施方式中，虽然是在数据上将第一刻度板图像42与一张对象图像3重合，但也可以是将纸质等片状的第一刻度板图像42与一张对象图像3重合。此情况下，为了能够同时视认第一刻度41和对象图像3，就有必要使其中一方具备可透视性。

接着，使用第一刻度板图像42上的第一刻度41，对对象图像3中拍摄的第一基准物5在图像上的尺寸A进行测定(S15)。

第一基准物5为被固定于对向车辆1上的且具有既定尺寸B的物体，例如只要是对向车辆1的宽度、车辆号牌、反光镜等被固定于对向车辆1上的对象物，均可作为第一基准物5来采用。由于所有车辆的车辆号牌具有共通的尺寸，而至于第一对向车辆1的宽度或反光镜，也是根据对向车辆1的车型的设定的，因此能够作为具有既定尺寸的物体来采用。在图3以及图5中，是将对向车辆1的宽度作为第一既定尺寸B来进行示例的。

在图5中，虽然为了方便观看，对象图像3并没有发生畸变，但实际上对象图像3也与第一刻度41一样存在畸变。

由于即便存在畸变也能够将第一刻度41间的宽度视作固定宽度，因此通过计算第一基准物5的的宽度两端之间的第一刻度41的数量，就能够对第一基准物5在图像上的尺寸A进行测定。另外，在图5中，为了方便观看，将第一刻度41的数量展示得较少，而事实上理想的情况是，在第一刻度板4上形成有比图5中多得多的第一刻度41。

最后，根据第一基准物5在图像上的尺寸A、第一既定尺寸B、以及第一距离X，来计算出从监控摄像机2直至第一基准物5的第一对象距离Y(S16)。

具体来说，如图3所示，由于X：Y＝A：B的关系成立，因此通过将作为设定值的第一距离X、测定后的第一基准物5在图像上的尺寸A、以及第一既定尺寸B代入到该公式中，就能够计算出第一对象距离Y。

另外，可以通过对在S11中获取的其余的对象图像3进行S14-S16的步骤，并将从连续的两张对象图像3中计算出的第一对象距离Y的差除以规定时间，来计算出第一基准物5的瞬时速度。

如上述说明般，在本实施方式涉及的位置信息确定方法中，通过使用与畸变特性相对应的第一刻度板图像42来对第一基准物5的尺寸进行测定，就能够获取畸变被补正后的第一基准物5在图像上的尺寸A。这样一来，根据畸变被补正后的第一基准物5在图像上的尺寸A、第一既定尺寸B以及第一距离X，就能够以被补正后的正确的值，来计算出从监控摄像机2直至第一基准物5的第一对象距离Y。

另外，通过将从连续的两张对象图像3中计算出的第一对象距离Y的差除以规定时间(拍摄间隔时间)，就能够正确计算出第一基准物5的瞬时速度。

接下来，将参照图3、图5至图7对本发明第二实施方式涉及的位置信息确定方法进行说明。其中，图3以及图5与第一实施方式共通使用。

在第一实施方式中，是通过搭载于停车中的车辆10上的监控摄像机2所拍摄的对象图像3，来确定第一基准物5的位置以及速度。而在本实施方式中，是通过搭载于移动中的车辆10上的监控摄像机2所拍摄的对象图像3，来确定第一基准物5的位置以及速度。

当车辆10处于移动中时，由于监控摄像机2自身的位置也在发生着变化，因此想要确定第一基准物5的位置以及速度，就必须要考虑到监控摄像机2自身的位置以及速度的变化。

图6是本实施方式涉及的位置信息确定方法的流程图。图6中所示的处理流程是在图1中S14之后进行的。

首先，通过S14，将第一刻度板图像42与一张对象图像3重合，然后，使用第一刻度板图像42上的第一刻度41，对对象图像3中拍摄的第二基准物6在图像上的尺寸C进行测定(S21)。

第二基准物6为对象图像3中的静止物，其具有第二既定尺寸D，例如可以是电线杆或人行横道线等。另外，停车中车辆等可移动物也包含在本发明的“静止物”中。在图5以及图7中，是以电线杆的直径来作为第二既定尺寸D采用的。

最后，根据第二基准物6在在图像上的尺寸C、第二既定尺寸D、以及第一距离X，计算出从监控摄像机2直至第二基准物6的第二对象距离Y‘(S22)。

具体来说，如图3所示，由于X：Y‘＝C：D的关系成立，因此通过将作为设定值的第一距离X、测定后的第二基准物6在图像上的尺寸C、以及第二既定尺寸D代入到该公式中，就能够计算出第二对象距离Y’。

另外，可以通过对在S11中获取的其余的对象图像3进行S21-S22的步骤，并将从连续的两张对象图像3中计算出的第二对象距离Y‘的差除以规定时间，来计算出监控摄像机2的瞬时速度。

并且，通过将从两张对象图像3中计算出的第一基准物5的速度，减去从该两张对象图像3中计算出的第二基准物6的速度，就能够计算出该两张对象图像3之间的第一基准物5的绝度速度。

如上述说明般，在本实施方式涉及的位置信息确定方法中，当监控摄像机2在移动中来拍摄对象图像3时，也同样考虑到了监控摄像机2自身的位置以及速度的变化。因此，即便使用车辆上搭载的行车记录仪等设备所拍摄的图像，也能够正确计算出第一基准物5的瞬时速度。

接下来,将参照图8至图10对本发明第三实施方式涉及的位置信息确定方法进行说明。

当使用车辆10上搭载的监控摄像机2来确定位置信息时，会受到车辆前挡风玻璃的影响，导致难以将第一刻度板4正确配置在距离监控摄像机2第一距离X的位置上。

因此，在本实施方式中，考虑到难于将第一刻度板4进行正确配置的可能性，从而在将第一刻度板4配置在适当的位置上后，再计算出第一距离X。

图8是本发明第三实施方式中计算出第一距离X的方法的流程图。图8中所示的处理流程在图1中S16之前进行即可。

首先，如图9所示，将第二刻度板7在距离第一刻度板4第二距离Z的位置上与第一刻度板4对向配置。(S31)。第二刻度板7上具有与第一刻度板4上的第一刻度41相同尺寸的第二刻度71。

在本实施方式中，虽然是按照监控摄像机2、第一刻度板4、第二刻度板7的顺序来进行配置的，但也可以是按照监控摄像机2、第二刻度板7、第一刻度板4的顺序来配置。

接着，通过监控摄像机2对第一刻度板4以及第二刻度板7进行拍摄后，获取图10所示的第二刻度板图像72(S32)。

虽然第一刻度41与第二刻度71具有相同的尺寸，但如图10所示，当第二刻度板7相比第一刻度板4距离监控摄像机2更远时，则在进行拍摄后第二刻度71也会相应得比第一刻度41显得更小。另外，如图10所示，理想的情况是，通过虚线或着色，使第二刻度71在视觉上能够与第一刻度41区分开来。

接着，对第二刻度板图像72上的第一刻度41在图像上的尺寸P、以及第二刻度71在图像上的尺寸Q进行测定(S33)。

最后，根据第一刻度41在图像上的尺寸P、第二刻度71在图像上的尺寸Q、以及第二距离Z，来计算出第一距离X(S34)。

具体来说，如图9所示，由于X：X＝Q：P的关系成立，因此通过将作为设定值的第二距离Z、测定后的第一基准物5在图像上的尺寸P、以及第二刻度71在图像上的尺寸Q代入到该公式中，就能够计算出第一距离X。

如上述说明般，在本实施方式涉及的位置信息确定方法中，考虑到难于将第一刻度板4进行正确配置的可能性，从而在将第一刻度板4配置在适当的位置上后，再计算出第一距离X。这样，即便是在受到车辆的前挡风玻璃影响的情况下，也能够正确计算出第一距离X，其结果就是，能够正确计算出对向距离Y。

接下来,将参照图11对本发明第四实施方式涉及的位置信息确定方法进行说明。

在第一以及第二实施方式中，监控摄像机2与第一基准物5是相互正对的，但并非仅限于此设定，当监控摄像机2与第一基准物5不相互正对时，就需要将测定后的第一基准物5在图像上的尺寸转换为正对情况下其在图像上的尺寸A。下面将就当监控摄像机2与第一基准物5不相互正对时如何对其在图像上的尺寸进行转换进行说明。

在本实施方式中，采用如图11所示具有高度H、宽度W(既定尺寸)的长方形车辆号牌；来作为第一基准物5，并且将宽度W作为既定尺寸B来采用。

当监控摄像机2与第一基准物5不相互正对时，可以考虑的情况有两种：第一基准物5相对于监控摄像机2以水平轴为中心旋转后倾斜(情况一)、以及第一基准物5相对于监控摄像机2以垂直轴为中心旋转后倾斜(情况二)。

此情况下，在对第一基准物5在第一刻度板图像42上的高度H1、以及第一刻度板图像42上的第一基准物5的宽度W1进行测定后，对H1/H与W1/W进行比较。

例如，当H1/H＞W1/W时，由于第一基准物5处于情况二中，因此H1与相互正对时的高度相等。

另一方面，由于高度H1：相互正对时的宽度(在图像上的尺寸A)＝H：W，因此在此情况下，能够在无视W1的情况下，根据H、W、以及H1，来计算出相互正对时的宽度(在图像上的尺寸A)。

当H1/H＜W1/W(情况一)时，能够通过同样的方法，来计算出相互正对时的高度(在图像上的尺寸A)。

另外，虽然第一基准物5为长方形，但其可能会在第一刻度板图像42上产生畸变。此情况下，只要将第一刻度41转换为原本的尺寸，就能够确认为长方形。

接下来,将参照图12以及图13对本发明第五实施方式涉及的位置信息确定装置8进行说明。

在上述实施方式中，是通过手动来确定对向车辆1的位置以及速度的，但在本实施方式中，将使用位置信息确定装置8来进行确定。本实施方式虽然如第一实施方式一样是通过搭载于停车中的车辆10上的监控摄像机2对对向车辆1进行拍摄，从而来确定对向车辆1的位置以及速度，但也能够适用于其他实施方式中。

如图12所示，位置信息确定装置8包括：输入部81、记忆部82、以及控制部83。

第一距离X、对象图像3、以及第一刻度板图像42能够通过输入部81来进行输入。

记忆部82中记忆有第一基准物信息(第一基准物5的候补、各第一基准物5的识别信息、以及各第一基准物5的第一既定尺寸B)。

作为第一基准物5的候补，可以例举的有车辆号牌、反光镜、以及对向车辆1本身等。作为第一基准物5的识别信息，可以例举的有各车型的颜色、形状、尺寸等信息、以及车辆号牌的颜色、形状、尺寸等信息。作为第一基准物5的既定尺寸B，可以例举的有车辆的宽度、车辆号牌的宽度等。

另外记忆部82中还记忆有从输入部81输入的第一距离X、对象图像3、以及第一刻度板图像42。

控制部83根据记忆部82中记忆的信息，计算出从监控摄像机2直至第一基准物5的对象距离Y。该控制部83相当于本发明中的“重合部”、“确定部”、“测定部”、以及“计算部”。

下面，将使用图13中的流程图，对控制部83的运作进行说明。图13中的流程，是在第一距离X、对象图像3、以及第一刻度板图像42已被输入至记忆部82的状态下，通过按下位置信息确定装置8的开始键(未图示)后开始的。

首先，控制部83在记忆部82中将第一刻度板图像42与一张对象图像3重合(S31)。

接着，在参照记忆部82中记忆的第一基准物信息后，确定出对象图像3中的第一基准物5(S32)。

具体来说，是将色彩和浓淡变化较少的部分判断为一个物体，并使用第一刻度板图像42，来获取该物体的色彩、形状、以及尺寸等识别信息。然后，将获取的识别信息与记忆部82中记忆的识别信息相一致或近似的物体确定为第一基准物5。作为确定的基准，例如可以将获取的识别信息与记忆部82中记忆的识别信息的相似度大于等于90％以上的物体确定为第一基准物5。

接着，与图1中的S15一样，使用第一刻度板图像42上的第一刻度41，来测定被确定的第一基准物5在图像上的尺寸A(S33)，并与图1中的S16一样，根据被确定的第一基准物5在图像上的尺寸A、记忆部82中记忆的第一既定尺寸B、以及记忆部82中记忆的第一距离X，来计算出从监控摄像机2直至第一基准物5的第一对象距离Y(S34)。

当在对象图像3中存在有多个第一基准物5时，通过针对各个第一基准物5分别计算出第一对象距离Y，就能够更加正确地来确定对向车辆1的位置。

然后，通过控制部83从两张对象图像3中计算出第一对象距离Y，就能够与第一实施方式一样，计算出第一基准物5的瞬时速度。

当车辆10处于移动中时，通过在记忆部82中预先记忆有第二基准物信息(第二基准物6的候补、各第二基准物6的识别信息、以及各第二基准物6的第一既定尺寸D)，并通过控制部83来确定出对象图像3中的第二基准物6，就能够与第二实施方式一样，计算出第一基准物5的绝对速度。

如上述说明般，根据本实施方式涉及的位置信息确定装置8，由于能够自动计算出对向车辆1的位置以及速度，因此相比利用肉眼来测定在图像上的尺寸A，能够大幅缩短计算出对向车辆1的位置以及速度所需要的时间。

另外本发明的位置信息确定方法不仅限于上述各实施方式，其可以在权利要求中所记载的范围内进行各种变形或改良。

例如，虽然在上述实施方式中，为了方便理解，未考虑监控摄像机2与第一基准物5之间的高度差，但通过考虑该高度差，就能够更加正确地来确定位置。

例如，为了确定从监控摄像机2直至人行横道的水平面上的距离，只要利用监控摄像机2的高度、以及计算出的第一距离X，使用勾股定理计算即可。为了确定从监控摄像机2直至车辆号牌的水平面上的距离，只要利用监控摄像机2与车辆号牌之间的高度、以及计算出的第一距离X，使用勾股定理计算即可。

在上述实施方式中，虽然采用搭载于对向车辆1上的行车记录仪来作为监控摄像机2，但也可以采用设置在街头的监控摄像机或行人的手机等来作为监控摄像机2。

在上述实施方式中，虽然监控摄像机2存在有如图4(b)所示般的畸变特性，但也可以存在有其他畸变特性。另外，虽然理想的情况是第一拍摄手段与第二拍摄手段的畸变特性具有完全一致性，但例如只要具有双方均为鱼眼透镜这一程度的一致性，也同样能够获得本发明的效果，情况下也包含在本发明的“同一畸变特性”中。另外，不产生畸变也包含在畸变特性中。因此，即便双方均不产生畸变，也同样包含在本发明中。

在上述实施方式中，虽然第一刻度板4以及第二刻度板7上分别设置有网格状的第一刻度41以及第二刻度71，但并不局限于网格状，只要是能够用于测定的标记即可。另外，由于第一刻度41与第二刻度71只要能够识别出远近即可，因此既可以是不同的尺寸，也可以是不同的标记。

在上述实施方式中，虽然是在图1中的S12中配置第一刻度板4，并在S13中对第一刻度板4进行拍摄，但也可以是预先准备相当于对在第一距离X上与监控摄像机2对向配置的第一刻度板4进行拍摄后获取的图形，将该图像作为第一刻度板图像42来利用，在本发明中也包含有此情况。

在上述实施方式中，虽然以测定对向车辆1的位置以及速度为例进行了说明，但本发明的测定对象并不仅限于对向车辆1，只要是具有第一基准物5的物体，均可以作为位置以及速度测定的对象。

在第一实施方式中，虽然是根据通过搭载于停车中的车辆10上的监控摄像机2所拍摄的对象图像3，来确定移动中的对向车辆1的位置以及速度，但也可以根据通过搭载于移动中的车辆10上的监控摄像机2所拍摄的对象图像3，来确定自身(车辆10)的位置以及速度。此情况下，只要采用对象图像3中拍摄的静止物(电线杆、人行横道、停车中的车辆)来作为第一基准物，来确定自身(车辆10)的位置以及速度即可。

在上述实施方式中，虽然通过连续的两张对象图像3来计算出第一基准物5的瞬时速度，但并不一定需要使用连续的图像。

另外，可以通过计算出的第一距离X或速度，来精密地计算出搭载有相当于监控摄像机2的车辆的驾驶员的驾驶操作特性(方向盘舵角、加速度、车间距离、行驶路线等)。这样一来，通过将这些驾驶操作信息还原至驾驶员，就能够为社会公共交通安全作出贡献。通过根据计算出的驾驶操作特性，来将驾驶员进行分级，还能够将其作为在加入车辆保险时用于设定保险金额等的参考依据。

通过使用计算出的第一距离X或速度，就能够精密地计算出搭载有相当于监控摄像机2的车辆的性能变化信息(轮胎的磨损度以及发动机的老化程度等)。例如，轮胎的磨损程度可以通过根据本发明中计算出的车辆速度与该车辆的速度计上所标示的速度之间的差异来计算出。因此，通过将这些性能变化信息还原至驾驶员，就能够为社会公共交通安全作出贡献。

另外，在搭载有相当于监控摄像机2的行车记录仪的车辆上，监控摄像机2被与车辆的行进方向相倾斜地设置的情况较多，而通过使用本发明，就能够计算出监控摄像机2的倾斜度。

具体来说，对于该车辆来说，通过将监控摄像机2未倾斜设置时所拍摄的对象图像3与监控摄像机2倾斜设置时所拍摄的对象图像3在第一刻度板图像42上重合，就能够读取出例如该车辆前端的上下位置差异、左右位置差异、左端与右端之间的上下位置差异等信息，从而通过这些信息，就能够计算出监控摄像机2的倾斜度。

另外，本发明也同样能够运用相当于控制部83所进行处理的程序、以及可运用于记忆有该程序的记忆媒体中。记忆媒体可以是安装有该程序后的计算机等硬件。记忆有该程序的记忆媒体可以是非临时性的媒体。作为非临时性的记忆媒体，可以例举的有CD-ROM等，但又不仅限于此。

符号说明

1 对向车辆

2 监控摄像机

3 对象图像

4 刻度板

5 第一基准物

6 第二基准物

7 刻度板

8 位置信息确定装置

10 车辆

41 刻度

42 第一刻度板图像

71 刻度

72 第二刻度板图像

81 输入部

82 记忆部

83 控制部

Claims (17)

1.一种位置信息确定方法，其特征在于，包括：

对具有与已拍摄图像中产生的畸变有关的规定畸变特性的第一拍摄手段所拍摄的对象图像进行获取的步骤；

对相当于通过第二拍摄手段对第一刻度板进行拍摄后取得的图像的第一刻度板图像进行获取的步骤，其中，所述第一刻度板具有第一刻度，并且在与具有所述规定畸变特性的所述第二拍摄手段隔开第一距离后对向配置；

将所述第一刻度板图像与所述对象图像重合的步骤；

使用所述第一刻度板图像上的第一刻度，对所述对象图像上所拍摄的具有第一既定尺寸的第一基准物在图像上的尺寸进行测定的步骤；以及

根据所述第一基准物在图像上的尺寸、所述第一既定尺寸、以及所述第一距离，计算出从所述第一拍摄手段直至所述第一基准物的第一对象距离的步骤。

2.根据权利要求1所述的位置信息确定方法，其特征在于，进一步包括：

从在规定时间内拍摄的两张对象图像中分别计算出从所述第一拍摄手段直至所述第一基准物的第一对象距离，并通过将所述计算出的两个对象距离之间的差除以所述规定时间，来计算出所述第一基准物的速度的步骤。

3.根据权利要求2所述的位置信息确定方法，其特征在于，进一步包括：

使用所述第一刻度板上的第一刻度，对所述对象图像上所拍摄的作为静止物的具有第二既定尺寸的第二基准物在图像上的尺寸进行测定的步骤；

根据所述第二基准物在图像上的尺寸、所述第二既定尺寸、以及所述第一距离，计算出从所述第一拍摄手段直至所述第二基准物的第二对象距离的步骤；

将从在规定时间内拍摄的两张对象图像中分别计算出的两个第二对象距离之间的差除以所述规定时间，来计算出所述第一拍摄手段的速度的步骤；以及

通过将所述第一基准物的速度减去所述第一拍摄手段的速度，来计算出所述第一基准物的绝对速度的步骤。

4.根据权利要求1至3中任意一项所述的位置信息确定方法，其特征在于，进一步包括：

将具有第二刻度的第二刻度板在与所述第一刻度板隔开第二距离后对向配置的步骤；

在通过所述第二拍摄手段对所述第一刻度板以及所述第二刻度板进行拍摄后，获取第二刻度板图像的步骤；以及

根据所述第二刻度板图像上的第一刻度、所述第二刻度板图像上的第二刻度、以及所述第二距离，计算出所述第一距离的步骤。

5.根据权利要求1所述的位置信息确定方法，其特征在于：

其中，使用所述第一拍摄手段来作为所述第二拍摄手段。

6.根据权利要求1所述的位置信息确定方法，其特征在于，进一步包括：

根据所述第一拍摄手段与所述第一基准物之间的高度差、以及所述计算出的第一对象距离，来计算出所述第一拍摄手段与所述第一基准物之间的水平面上的距离的步骤。

7.根据权利要求1所述的位置信息确定方法，其特征在于，进一步包括：

当所述第一拍摄手段被搭载于车辆上时，根据所述计算出的第一对象距离，来计算出所述车辆的驾驶员的驾驶操作特性、以及，所述车辆的性能变化信息这两者中的至少一个的步骤。

8.一种位置信息确定装置，其特征在于，包括：

记忆部，记忆有：具有与已拍摄图像中产生的畸变有关的规定畸变特性的第一拍摄手段所拍摄的对象图像；相当于通过第二拍摄手段对第一刻度板进行拍摄后取得的图像的第一刻度板图像，其中，所述第一刻度板具有第一刻度，并且在与具有所述规定畸变特性的所述第二拍摄手段隔开第一距离后对向配置；以及与具有第一既定尺寸的第一基准物有关的第一基准物信息；

重合部，将所述第一刻度板图像与所述对象图像重合；

确定部，在参照所述第一基准物信息后确定出所述对象图像中的所述第一基准物；

测定部，使用所述第一刻度板图像上的第一刻度，对所述确定出的第一基准物在图像上的尺寸进行测定；以及

计算部，根据所述第一基准物在图像上的尺寸、所述第一既定尺寸、以及所述第一距离，计算出从所述第一拍摄手段直至所述第一基准物的第一对象距离。

9.根据权利要求8所述的位置信息确定装置，其特征在于：

其中，所述计算部从在规定时间内拍摄的两张对象图像中分别计算出从所述第一拍摄手段直至所述第一基准物的第一对象距离，并通过将所述计算出的两个对象距离之间的差除以所述规定时间，来计算出所述第一基准物的速度。

10.根据权利要求9所述的位置信息确定装置，其特征在于：

其中，所述记忆部中进一步记忆有与作为静止物的具有第二既定尺寸的第二基准物有关的第二基准物信息，

所述确定部在参照所述第二基准物信息后确定出所述对象图像中的所述第二基准物，

所述测定部使用所述第一刻度板图像上的第一刻度，对所述确定出的第二基准物在图像上的尺寸进行测定，

所述计算部根据所述第二基准物在图像上的尺寸、所述第二既定尺寸、以及所述第一距离，计算出从所述第一拍摄手段直至所述第二基准物的第二对象距离，并通过将从在所述规定时间内拍摄的两张对象图像中计算出的两个第二对象距离之间的差除以所述规定时间，来计算出所述第一拍摄手段的速度，再进一步通过将所述第一基准物的速度减去所述第一拍摄手段的速度，来计算出所述第一基准物的绝对速度。

11.根据权利要求8至10中任意一项所述的位置信息确定装置，其特征在于，进一步包括：

根据所述第一拍摄手段与所述第一基准物之间的高度差、以及所述计算出的第一对象距离，来计算出所述第一拍摄手段与所述第一基准物之间的水平面上的距离的步骤。

12.根据权利要求8所述的位置信息确定装置，其特征在于，进一步包括：

当所述第一拍摄手段被搭载于车辆上时，根据所述计算出的第一对象距离，来计算出所述车辆的驾驶员的驾驶操作特性、以及，所述车辆的性能变化信息这两者中的至少一个的步骤。

13.一种计算机存储介质，存储有一种位置信息确定程序，被安装于记忆有：具有与已拍摄图像中产生的畸变有关的规定畸变特性的第一拍摄手段所拍摄的对象图像；相当于通过第二拍摄手段对第一刻度板进行拍摄后取得的图像的第一刻度板图像，其中，所述第一刻度板具有第一刻度，并且在与具有所述规定畸变特性的所述第二拍摄手段隔开第一距离后对向配置；以及与具有第一既定尺寸的第一基准物有关的第一基准物信息的计算机中，用于执行位置信息确定方法的指令，其特征在于，所述位置信息确定方法包括：

将所述第一刻度板图像与所述对象图像重合的步骤；

在参照所述第一基准物信息后确定出所述对象图像中的所述第一基准物的步骤；

使用所述第一刻度板图像上的第一刻度，对所述确定出的第一基准物在图像上的尺寸进行测定的步骤；以及

根据所述第一基准物在图像上的尺寸、所述第一既定尺寸、以及所述第一距离，计算出从所述第一拍摄手段直至所述第一基准物的第一对象距离的步骤。

14.根据权利要求13所述的计算机存储介质，其特征在于：

其中，在所述计算出第一对象距离的步骤中，进一步从在规定时间内拍摄的两张对象图像中分别计算出从所述第一拍摄手段直至所述第一基准物的第一对象距离，并通过将所述计算出的两个对象距离之间的差除以所述规定时间，来计算出所述第一基准物的速度。

15.根据权利要求14所述的计算机存储介质，其特征在于：

其中，在所述计算机中，进一步记忆有与作为静止物的具有第二既定尺寸的第二基准物有关的第二基准物信息，

在所述确定出第二基准物的步骤中，在进一步参照所述第二基准物信息后确定出所述对象图像中的所述第二基准物，

在所述进行测定的步骤中，进一步使用所述第一刻度板图像上的第一刻度，对所述确定出的第二基准物在图像上的尺寸进行测定，

在所述计算出绝对速度的步骤中，进一步根据所述第二基准物在图像上的尺寸、所述第二既定尺寸、以及所述第一距离，计算出从所述第一拍摄手段直至所述第二基准物的第二对象距离，并通过将从在规定时间内拍摄的两张对象图像中计算出的两个第二对象距离之间的差除以所述规定时间，来计算出所述第一拍摄手段的速度，并通过将所述第一基准物的速度减去所述第一拍摄手段的速度，来计算出所述第一基准物的绝对速度。

16.根据权利要求13至15中任意一项所述的计算机存储介质，其特征在于，进一步包括：

根据所述第一拍摄手段与所述第一基准物之间的高度差、以及所述计算出的第一对象距离，来计算出所述第一拍摄手段与所述第一基准物之间的水平面上的距离的步骤。

17.根据权利要求13所述的计算机存储介质，其特征在于，进一步包括：

当所述第一拍摄手段被搭载于车辆上时，根据所述计算出的第一对象距离，来计算出所述车辆的驾驶员的驾驶操作特性、以及，所述车辆的性能变化信息这两者中的至少一个的步骤。

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