DE10021535A1 - Verfahren zum automatisierten Aneinanderfügen von zweidimensionalen Objekten - Google Patents
Verfahren zum automatisierten Aneinanderfügen von zweidimensionalen ObjektenInfo
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Abstract
Bei einem Verfahren zum automatisierten Aneinanderfügen von zweidimensionalen Objekten wird mindestens ein Punkt je eines Objekts ausgewählt. Die ausgewählten Punkte werden durch Anwendung von bildverarbeitenden Argorithmen auf das Objekt zur Deckung gebracht.
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum automatisierten
Aneinanderfügen von zweidimensionalen Objekten wie etwa
Bildern, Landkarten oder Ausschnitten davon. Das
Aneinanderfügen von Bildern und Bildausschnitten, etwa
bei einer Fotomontage, erfolgt auch im Rahmen der
digitalen Bildverarbeitung bislang noch im wesentlichen
von Hand. Bei einem solchen Verfahren wählt etwa ein
Retoucheur einen Ausschnitt eines ersten Bildes aus, der
an eine gegebene Stelle eines zweiten Bildes eingefügt
werden soll, wobei er gegebenenfalls einfache
Verzerrungs-, Vergrößerungs- oder
Verkleinerungsoperationen durch einen Rechner zur
Bildbearbeitung durchführen läßt, um den ausgewählten
Ausschnitt möglichst nahtlos in das zweite Bild
einzufügen. Die Qualität des Übergangs hängt dabei
weitgehend vom Geschick und von der Geduld des
Retoucheurs ab.
Nicht nur bei gedruckten, sondern auch bei digital
gespeicherten Karten ist das Anfügen von Objekten an
bestehende Objekte häufig erwünscht.
Aufgabe der Erfindung ist es daher, ein Verfahren zum
automatisierten Aneinanderfügen von zweidimensionalen
Objekten vorzuschlagen, das schnell und reproduzierbar
auch von ungeübten Personen anwendbar ist und das dem
automatisierten Aneinanderfügen von Objekten Anwendungen
eröffnet, die über die Fotomontage weit hinaus gehen und
auch in digital gespeicherten Karten anwendbar sind.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß
mindestens ein Punkt je eines Objekts ausgewählt wird und
daß die ausgewählten Punkte durch Anwendung von
bildverarbeitenden Algorithmen auf das Objekt zur Deckung
gebracht werden.
Navigationseinrichtungen arbeiten mit digitalen
Straßenkarten, die in Form von Datenbanken auf geeigneten
Speichermedien abgelegt sind. Bildliche Darstellungen der
Karten erfolgen auf Bildschirmen (Displays). Änderungen
der digitalen Straßenkarte können mit später
hinzuladbaren Daten berücksichtigt werden, das heißt in
maschinenlesbarer Form als ein die Änderung
beschreibender Datensatz. Dennoch kann nicht
vorausgesetzt werden, daß in einer digitalen Straßenkarte
einer Navigationseinrichtung alle befahrbaren oder
gegebenenfalls begehbaren Verkehrswege vorhanden sind.
Abgesehen von einer nicht erfolgten Aktualisierung liegen
die Gründe dafür, daß unwichtige Straßen und Wege bei der
Erstellung der Straßenkarten nicht aufgenommen wurden,
beispielsweise weil sie nicht allgemein zugänglich sind
oder kein allgemeines Interesse dafür vorliegt.
Häufig werden zur Orientierung von Besuchern
Anfahrtsskizzen in schriftlicher Form verteilt. Für den
Benutzer einer Navigationseinrichtung ist dieses
Verfahren unbefriedigend, da die Vorteile der
Navigationseinrichtung auf diesem letzten Stück Weges,
beispielsweise zu einem Veranstaltungsort, nicht mehr
genutzt werden können.
Es ist daher wünschenswert, mindestens ein visuelles
Einbinden von zusätzlichen Wege-Informationen in die
Anzeige der Navigationseinrichtung zu ermöglichen.
Bei einer vorteilhaften Weiterbildung des
erfindungsgemäßen Verfahrens ist deshalb vorgesehen, daß
zum Erweitern einer digitalen Straßenkarte einer
Navigationseinrichtung um mindestens ein Objekt die
digitale Straßenkarte und das Objekt mindestens
ausschnittsweise auf einem Bildschirm dargestellt werden
und daß mindestens ein Punkt der digitalen Straßenkarte
und ein denselben Punkt in der Natur darstellender Punkt
des Objekts ausgewählt werden.
Die in die digitale Straßenkarte einzubringenden Objekte
können einzelne Straßen oder mehrere miteinander
verbundene Straßen, sowie Zufahrtswege oder Orte von
Interesse sein, beispielsweise Veranstaltungsorte. Dabei
können auch zugeordnete Objekte, wie beispielsweise
Beschriftungen oder karthographische Zeichnungen, in die
digitale Straßenkarte mit aufgenommen werden -
zumindestens jedoch auf dem Bildschirm dargestellt
werden.
Durch einfache Bedieneingaben kann der Benutzer die zur
Deckung zu bringenden Punkte auswählen. Je nach
Voraussetzungen im einzelnen sind verschiedene
bildverarbeitende Algorithmen erforderlich. So ist
beispielsweise bei einer Ausgestaltung vorgesehen, daß
bei Auswahl von zwei zur Deckung zu bringenden Punkten
eine Verschiebung des Objekts erfolgt. Dieser
Verfahrensschritt kann beispielsweise vorteilhaft sein,
wenn lediglich ein Zufahrtsweg, der von einer in der
digitalen Straßenkarte vorhandenen Straße abzweigt,
ergänzt werden soll und bereits etwa mit dem
erforderlichen Maßstab dargestellt ist.
Häufig wird jedoch nach der Eingabe des Objekts nicht der
richtige Maßstab vorliegen. Zur Anpassung in die digitale
Straßenkarte kann dann gemäß einer anderen Ausgestaltung
des Verfahrens vorgegangen werden, die darin besteht, daß
bei Auswahl von zwei Punkten der digitalen Straßenkarte
und zwei zur Deckung zu bringenden Punkten des Objekts
eine Verschiebung, eine Größenänderung und/oder Drehung
des Objekts erfolgt.
Es kann bei dem erfindungsgemäßen Verfahren auch
vorgesehen sein, daß ferner weitere zur Deckung zu
bringende Punkte markiert werden und dann im Bedarfsfall
eine nichtlineare Bildtransformation erfolgt. Somit kann
beispielsweise ein Wohngebiet, das über drei Straßen an
die in der digitalen Straßenkarte vorhandenen Straßen
angeschlossen ist, in die digitale Straßenkarte eingefügt
werden.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform des
erfindungsgemäßen Verfahrens ist vorgesehen, daß das
Objekt durch Abtasten einer gedruckten Karte eingegeben
wird. Dafür kann die Navigationseinrichtung mit einem
einfachen Scanner, beispielsweise mit einem Hand-Scanner,
ausgerüstet sein.
Das erfindungsgemäße Verfahren läßt jedoch noch andere
Eingabemöglichkeiten zu, beispielsweise dadurch, daß das
Objekt durch Zeichnen mit Hilfe eines digitalen
Eingabegerätes eingegeben oder daß das Objekt als Datei
über ein Übertragungsmedium zugeführt wird. Damit lassen
sich Skizzen der einzufügenden Objekte beispielsweise mit
einem sogenannten Palmtop eingeben oder über das Internet
übertragen.
Beim Abtasten oder Skizzieren des Objekts ist nicht
auszuschließen, daß weitere Elemente der anderen Karte
unbeabsichtigt auf dem Bildschirm dargestellt, in die
digitale Straßenkarte eingefügt werden und dort stören.
Um dies zu verhindern, ist bei einer Weiterbildung des
erfindungsgemäßen Verfahrens vorgesehen, daß eine
Bereinigung der eingegebenen anderen Karte derart
vorgenommen wird, daß Bildelemente, die nicht zu dem
Objekt gehören, unterdrückt werden. Eine solche
Bereinigung kann vor dem Einpassen des Objekts erfolgen,
beispielsweise dadurch, daß alle Bildelemente, die eine
andere Farbe als einzufügende Straßen aufweisen,
unterdrückt werden, das heißt, beim Überlagern der
Darstellung der digitalen Straßenkarte völlig transparent
werden. Auch eine Binärisierung des abgetasteten Bildes
kann erfolgen. Eine andere Form der Bereinigung kann
beispielsweise dadurch durchgeführt werden, daß nach dem
Einpassen Elemente der eingefügten anderen Karte gesucht
werden, die nicht mit dem eingepaßten Objekt verbunden
sind.
Eine andere Weiterbildung des erfindungsgemäßen
Verfahrens dient zur Vorbereitung einer automatischen
Routensuche und Zielführung dadurch, daß dem Objekt
zugeordnete Textelemente einem Texterkennungsverfahren
unterzogen werden und die dadurch entstehende
Zeichenkette mindestens vorübergehend gespeichert wird.
Erweitert beispielsweise ein Benutzer die digitale
Straßenkarte durch einen Zufahrtsweg zu einem Stadion und
ist in der anderen Karte das Ziel mit "Stadion"
bezeichnet, so kann das Objekt "Stadion" so wie jedes
andere Objekt der digitalen Straßenkarte als Suchbegriff
eingegeben werden, worauf die Navigationseinrichtung die
Route zum Stadion berechnen und anzeigen kann.
Um in die digitale Straßenkarte eingebrachte Objekte bei
der Routensuche und Zielführung zu berücksichtigen, kann
bei dem erfindungsgemäßen Verfahren ferner vorgesehen
sein, daß das zur Deckung gebrachte Objekt vektorisiert
wird, wobei vorzugsweise das vektorisierte Objekt
zusammen mit der digitalen Straßenkarte derart
gespeichert wird, daß die Navigationseinrichtung Zugriff
auf das Objekt und die Straßenkarte hat.
Eine Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens
besteht darin, daß die Verfahrensschritte mit Hilfe einer
Navigationseinrichtung durchgeführt wird. Hierzu wird
eine Navigationseinrichtung benötigt, die einerseits über
die geeigneten Programme für die Darstellung der Karten
und die Bildverarbeitung verfügt sowie mit einer
geeigneten Bedieneinrichtung und einer Eingabeeinrichtung
versehen ist. Als Eingabeeinrichtung eignet sich
beispielsweise ein Scanner.
Das Einpassen des Objekts kann gemäß einer anderen
Ausgestaltung auch dadurch erfolgen, daß die
Verfahrensschritte in einem Computer durchgeführt werden
und daß das eingepaßte Objekt oder die um das Objekt
ergänzte digitale Straßenkarte in eine
Navigationseinrichtung übertragen wird. Die Übertragung
kann dabei durch den Transport von geeigneten
Speichermedien oder über eine geeignete
Übertragungsstrecke erfolgen.
Eine vorteilhafte Weiterbildung des Verfahrens besteht
darin, eine erste und eine zweite Menge von Punkten des
ersten beziehungsweise des zweiten Objekts auszuwählen,
wobei jedem Punkt der ersten Menge genau ein Punkt der
zweiten Menge zugeordnet ist und umgekehrt, dann
vollautomatisch ein Gleichungssystem zu lösen, das durch
Aufstellen einer Transformationsgleichung T für die
Punkte der ersten Menge mit variierbaren
Transformationsparametern a und durch Ermitteln
derjenigen Werte der Parameter a, für die die Summe über
alle Punkte der quadrierten Werte der Abstände zwischen
einem durch Transformation eines Punkts der ersten Menge
erhaltenen Punkts T (Pi) und einem Punkt Gi der zweiten
Menge ein Minimum annimmt, erhältlich ist, und
schließlich mit Hilfe der so erhaltenen
Transformationsgleichung T das erste Objekt auf das
zweite abzubilden. Während die Auswahl der Punkte der
zwei Mengen zweckmäßigerweise von einem Benutzer
vorgenommen wird, eignet sich die nachfolgende Berechnung
der Transformationsgleichung und die Abbildung gut zur
vollautomatischen Ausführung mit einem Computer oder
dergleichen. Das Verfahren ist rechentechnisch besonders
einfach handhabbar, wenn jeder Punkt durch eine komplexe
Zahl dargestellt wird.
Zum Ermitteln der gesuchten Werte der Parameter a können
herkömmliche Methoden der Analysis eingesetzt werden.
Ein bevorzugter Sonderfall des erfindungsgemäßen
Verfahrens ist ein Verfahren zum automatisierten
Aneinanderfügen von zweidimensionalen Objekten, bei dem
die Transformationsfunktion T die Form eines Polynoms
hat. In diesem Fall sind nämlich die Werte der Parameter
a, für die die Summe der quadrierten Abstände zwischen
den transformierten Punkten der ersten Menge und den
zugeordneten Punkten der zweiten Menge ein Minimum
annimmt, gegeben durch das Gleichungssystem 1.
Das Lösen derartiger linearer Gleichungssysteme wirft
keinerlei Schwierigkeiten auf und ist mit einem
entsprechend programmierten Computer oder Mikroprozessor
vollautomatisch möglich.
Wenn dabei die Zahl der freien Parameter a gleich der
Zahl m der Punkte der ersten Menge ist, so wird eine
Transformation T erhalten, die jeden Punkt Pi, i = 1, . . ., m
der ersten Menge auf den entsprechenden Punkt Gi der
zweiten Menge exakt abbildet. So ist es bei einer
Fotomontage völlig problemlos möglich, Übergänge von
Konturen oder Linien, die die Begrenzungslinie der
aneinander gefügten Bilder schneiden, in beliebiger Zahl
stetig ineinander übergehen zu lassen, indem ein Benutzer
Endpunkte dieser Linien oder Konturen, die einander
entsprechen sollen und zur Deckung gebracht werden
sollen, jeweils an den Rändern der zwei Bilder ausgewählt
und die Transformationsgleichung dann von einem Computer
berechnen läßt. So läßt sich die Begrenzungslinie äußerst
unauffällig und die Montage als solche praktisch nicht
erkennbar machen.
Eine vorteilhafte Einrichtung zur Durchführung des
erfindungsgemäßen Verfahrens besteht aus einer
Navigationseinrichtung, einer optischen
Abtasteinrichtung, einem Bildschirm und einer
Bedieneinrichtung.
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung
anhand mehrerer Figuren dargestellt und in der
nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigt:
Fig. 1 und 2 zeigen jeweils zwei aneinander zu fügende
Objekte,
Fig. 3 zeigt eine Überlagerung der Objekte ohne
Koordinatentransformation,
Fig. 4 zeigt die zwei Objekte, nach dem
erfindungsgemäßen Verfahren zusammengefügt,
Fig. 5 schematisch eine zur Durchführung des
erfindungsgemäßen Verfahrens eingerichtete
Navigationseinrichtung,
Fig. 6 ein in die digitale Straßenkarte einzupassendes
Objekt,
Fig. 7 eine Darstellung des betreffenden Ausschnittes
der digitalen Straßenkarte mit dem eingefügten,
jedoch noch nicht eingepassten Objekt und
Fig. 8 die digitale Straßenkarte mit dem eingepassten
Objekt.
Das Ausführungsbeispiel gemäß den Fig. 1 bis 4
behandelt die Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens
im Rahmen eines Kraftfahrzeug-Navigationssystems. Ein
solches System umfaßt in herkömmlicher Weise einen
Prozessor mit einem Massenspeicher, auf dem Karten einer
Gebietes, in dem sich das Kraftfahrzeug bewegt,
aufgezeichnet sind, und einen Bildschirm zum Anzeigen
einzelner dieser Karten oder von Ausschnitten dieser
Karten, die vom Prozessor in Abhängigkeit von der
momentanen Position des Fahrzeugs ausgewählt werden.
Fig. 1 gibt einen Blick auf den Anzeigeschirm eines
solchen Systems wieder. Der Anzeigeschirm zeigt
schematisch einen Stadtplan mit Straßen 1, 2, 3, 4. Der
Stadtplan ist detailreicher als eine ebenfalls in dem
Massenspeicher gespeicherte Landkarte, von der Fig. 2
einen Ausschnitt zeigt. Ein Kraftfahrer, der sich der
Stadt von außen, zum Beispiel auf der Straße 3, nähert,
bekommt auf dem Anzeigeschirm seines Navigationssystems
zunächst die Karte der Fig. 2 gezeigt. Wenn er die Stadt
durchfahren muß, sind die Informationen, die die
Landkarte bietet, nicht ausreichend. Es ist deshalb
wünschenswert, daß dem Fahrer, wenn das Fahrzeug in das
in Fig. 2 mit gestrichelten Linien 6 umrandete
Stadtgebiet 5 eindringt, den Stadtplan aus Fig. 1
dargestellt bekommt; andererseits ist es nicht
zweckmäßig, wenn schlagartig von der Landkarte der Fig.
2 auf den Stadtplan von Fig. 1 umgeschaltet wird, da ein
solcher Wechsel dem Fahrer die Orientierung erschweren
kann und außerdem der Stadtplan Informationen über die
Umgebung der Stadt, die auf der Landkarte vorhanden sind,
nicht enthält. Eine einfache lineare Überlagerung der
beiden Objekte, der Landkarte und des Stadtplans, ist
keine befriedigende Lösung, wie Fig. 3 zeigt.
Maßstabsunterschiede und Ungenauigkeiten im
Datenmaterial, die leicht auftreten können, wenn zum
Beispiel Daten aus unterschiedlichen Quellen für
verschiedene Karten eines Navigationssystems genutzt
werden, führen dazu, daß die Endpunkte P1 bis P4 der
Straßen 1, 2, 3 des Stadtplans nicht mit den ihnen
geographisch entsprechenden Punkten G1 bis G4
zusammenfallen. Dies kann dazu führen, daß - insbesondere
bei einem detailreichen Stadtplan nicht mehr eindeutig zu
erkennen ist, welche von mehreren Straßen in der Nähe des
Punkts P1 tatsächlich die Fortsetzung der Straße am Punkt
G1 ist.
Um diesem Problem zu begegnen, sind in dem Massenspeicher
des Navigationssystems zu den Punkten P1 bis P4 des
Stadtplans die Koordinaten der ihnen entsprechenden
Punkte G1 bis G4 der Landkarte und umgekehrt zu den Punkten
G1 bis G4 der Landkarte die Koordinaten der Punkte P1 bis
P4 abgespeichert. Bevor das Navigationssystem den
Stadtplan der Fig. 1 in die Landkarte der Fig. 2
einblendet - oder umgekehrt, im Falle eines sich
stadtauswärts bewegenden Wagens um den Stadtplan der
Fig. 1 herum zusätzlich die Landkarte der Fig. 2
anzeigt, berechnet sie anhand der gespeicherten
Entsprechungen der Punkte P1 bis P4, G1 bis G4 eine
Transformationsformel, die es erlaubt, beide Karten
nahtlos aneinanderzufügen. Für diese Berechnung wird
jeder der Punkte P1 bis P4 durch zwei Koordinatenwerte
charakterisiert, die hier als Realteil und Imaginärteil
einer komplexen Zahl aufgefaßt werden. Diese Real- und
Imaginärteile sind jeweils an Ordinate und Abszisse der
Figuren aufgetragen.
Die Transformation T hat die Form eines Polynoms.
Pi' = T(Pi) = an.Pn +..a2.P2 + a1.P + a0 (2)
Die Koeffizienten an bis a0 sind hier genauso wie die
Punkte P1, Q1 als komplexe Zahlen aufzufassen.
Die beste Transformation T ist die, für die die Summe der
Abstandsquadrate zwischen den transformierten Punkten
Pi' = T(Pi) und den Zielpunkten Gi minimal ist. Diese
Forderung läßt sich schreiben als
Aus der Kombination der Gleichungen 2 und 3 ergibt sich:
Hieraus läßt sich durch Bilden der partiellen
Ableitungen
j = 0,1 . . ., n das Gleichungssystem (1)
gewinnen. Dieses Gleichungssystem (1) hat eine eindeutige
Lösung, wenn die Zahl der Koeffizienten aj genauso groß
oder kleiner als die Zahl der Punkte P1 bis P4
beziehungsweise G1 bis G4 ist. Wenn die Zahl der
Koeffizienten aj gleich der Zahl der Punkte einer Menge
gewählt wird, bildet die erhaltene Transformationsformel
die Punkte Pi jeweils exakt auf die Punkte Gi ab.
Durch Aufstellen und Lösung des Gleichungssystems (1) für
vier Koeffizienten a0 bis a3 erhält man im Falle des
Stadtplans aus Fig. 1 eine Transformationsformel T mit
den Parametern
a3 = 0,024 - 0,0241
a2 = 0,0190 + 0,0011i
a1 = 1,2201 + 0,0043i
a0 = 0,6234 + 0,01307i,
a2 = 0,0190 + 0,0011i
a1 = 1,2201 + 0,0043i
a0 = 0,6234 + 0,01307i,
die die Punkte P1 bis P4 exakt auf die Punkte G1 bis G4
abgebildet. Durch Anwenden der erhaltenen Transformation
T auf alle Punkte des Stadtplans der Fig. 1 wird ein
transformierter Stadtplan erhalten, der sich entlang der
gestrichelten Linien 6 nahtlos in die Landkarte einfügt,
wie in Fig. 4 gezeigt.
Die Navigationseinrichtung 11 (Fig. 5) enthält in an sich
bekannter Weise eine digitale Straßenkarte, eine
Ortungseinrichtung und einen Computer mit entsprechenden
Programmen und Speichern. Über ein Bussystem 16 ist die
Navigationseinrichtung 11 mit einem Display 12, einem
Scanner 13, einer Bildverarbeitungseinrichtung 14 und
einem Bedienteil 15 verbunden, wobei nur die
Bedienelemente dargestellt sind, deren Erläuterung zum
Verständnis des erfindungsgemäßen Verfahrens erforderlich
sind. Zur weiteren Erläuterung des erfindungsgemäßen
Verfahrens wird davon ausgegangen, daß der Benutzer der
Navigationseinrichtung zu einem Ziel Z (Fig. 6) geführt
werden soll, das in der digitalen Straßenkarte der
Navigationseinrichtung 11 nicht vorhanden ist, sondern
lediglich die Straßen B und E (Fig. 7), soweit die
Umgebung des Ziels in Betracht kommt.
In einer anderen Karte, die beispielsweise als übliche
gedruckte Karte oder als mit der Hand gezeichnete Skizze
vorliegt, findet der Benutzer jedoch einen Zufahrtsweg zu
dem Ziel Z, nämlich die Straße K, welche die Straße B und
E miteinander verbindet, und einen Zufahrtsweg G. Diesen
Teil der Karte tastet der Benutzer mit dem Scanner 13 ab,
worauf der abgetastete Ausschnitt der Karte auf dem
Display 12 dem abgebildeten Ausschnitt der digitalen
Straßenkarte überlagert wird.
Daraufhin bewegt der Benutzer mit den Pfeiltasten des
Bedienteils 15 einen Cursor nach und nach auf diejenigen
Punkte, die sowohl bei der digitalen Straßenkarte als
auch bei der anderen Karte die gleichen Punkte in der
Natur betreffen, und bestätigt jeweils die Eingabe mit
OK. Danach wird in der Bildverarbeitungseinrichtung 14
das abgetastete Bild des Objekts soweit Vergrößert,
verschoben und gedreht, bis die Punkte P5 und P5'
einerseits und P6 und P6' andererseits zur Deckung
gelangen.
Elemente, die mit den eingepaßten Elementen nichts zu tun
haben, und Hintergrund werden von der
Bildverarbeitungseinrichtung 14 unterdrückt. Es entsteht
dann das in Fig. 8 dargestellte Kartenbild. Der Benutzer
kann sich nun von der Navigationseinrichtung,
beispielsweise bis zum Punkt P5, führen lassen und dann
das Display der Navigationseinrichtung lediglich als
Karte benutzen.
Im Rahmen des erfindungsgemäßen Verfahrens ist es jedoch
auch möglich, das auf dem Display eingefügte Objekt in
die Datenbank der Navigationseinrichtung einzufügen,
insbesondere die Punkte P5, P6, die Straße K, die
Abzweigung P7, den Zufahrtsweg G und das Ziel Z. Dadurch
kann die Navigationseinrichtung eine Routensuche und eine
Zielführung auch auf das Ziel Z erstrecken. Dabei lautet
beispielsweise eine Zielführung bei Annäherung auf der
Straße B von rechts: "Bei P6 links abbiegen - bei P7 links
abbiegen - geradeaus bis Z".
Claims (21)
1. Verfahren zum automatisierten Aneinanderfügen von
zweidimensionalen Objekten, dadurch gekennzeichnet, daß
mindestens ein Punkt je eines Objekts ausgewählt wird und
daß die ausgewählten Punkte durch Anwendung von
bildverarbeitenden Algorithmen auf das Objekt zur Deckung
gebracht werden.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß zum Erweitern einer digitalen Straßenkarte einer
Navigationseinrichtung um mindestens ein Objekt die
digitale Straßenkarte und das Objekt mindestens
ausschnittsweise auf einem Bildschirm dargestellt werden
und daß mindestens ein Punkt der digitalen Straßenkarte
und ein denselben Punkt in der Natur darstellender Punkt
des Objekts ausgewählt werden.
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß bei Auswahl von zwei zur Deckung zu bringenden
Punkten eine Verschiebung des Objekts erfolgt.
4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß bei Auswahl von zwei Punkten der digitalen
Straßenkarte und zwei zur Deckung zu bringenden Punkten
des Objekts eine Verschiebung, eine Größenänderung
und/oder Drehung des Objekts erfolgt.
5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet,
daß ferner weitere zur Deckung zu bringende Punkte
ausgewählt werden und dann im Bedarfsfall eine
nichtlineare Bildtransformation erfolgt.
6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß das Objekt durch Abtasten
einer gedruckten Karte eingegeben wird.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch
gekennzeichnet, daß das Objekt durch Zeichnen mit Hilfe
eines digitalen Eingabegerätes eingegeben wird.
8. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch
gekennzeichnet, daß das Objekt als Datei über ein
Übertragungsmedium zugeführt wird.
9. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß eine Bereinigung der
eingegebenen anderen Karte derart vorgenommen wird, daß
Bildelemente, die nicht zu dem Objekt gehören,
unterdrückt werden.
10. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß dem Objekt zugeordnete
Textelemente einem Texterkennungsverfahren unterzogen
werden und die dadurch entstehende Zeichenkette
mindestens vorübergehend gespeichert wird.
11. Verfahren nach einem der Vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß das zur Deckung gebrachte
Objekt vektorisiert wird.
12. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet,
daß das vektorisierte Objekt zusammen mit der digitalen
Straßenkarte derart gespeichert wird, daß die
Navigationseinrichtung Zugriff auf das Objekt und die
Straßenkarte hat.
13. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß die Verfahrensschritte mit
Hilfe einer Navigationseinrichtung durchgeführt wird.
14. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 12,
dadurch gekennzeichnet, daß die Verfahrensschritte in
einem Computer durchgeführt werden und daß das eingepaßte
Objekt oder die um das Objekt ergänzte digitale
Straßenkarte in eine Navigationseinrichtung übertragen
wird.
15. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, mit
den Schritten:
- - Wählen einer ersten Menge von Punkten (P1, P2, P3, P4) des ersten Objekts,
- - Wählen einer zweiten Menge von Punkten (G1, G2, G3, G4) des zweiten Objekts, wobei jedem Punkt (Pi, i = 0, . . ., 3) der ersten Menge genau ein Punkt (G1) der zweiten Menge zugeordnet ist, und umgekehrt,
- - Lösen eines Gleichungssystems, das durch Aufstellen einer Transformationsgleichung (Pi' = T(Pi)) für die Punkte Pi der ersten Menge mit variierbaren Parametern aj und Ermitteln derjenigen Werte der Parameter aj, für die die Summe über alle quadrierten Werte der Abstände zwischen einem transformierten Punkt (Pi') der ersten Menge und einem entsprechenden Punkt (Gi) der zweiten Menge ein Minimum annimmt, erhältlich ist, und
- - Abbilden des ersten Objekts auf das zweite mit Hilfe der so erhaltenen Transformationsgleichung.
16. Verfahren nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet,
daß jeder Punkt Pi, Gi durch eine komplexe Zahl dargestellt
wird.
17. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 14, mit
den Schritten
- - Wählen einer ersten Menge von Punkten (P1, P2, P3, P4) des ersten Objekts,
- - Wählen einer zweiten Menge von Punkten (G1, G2, G3, G4) des zweiten Objekts, wobei jedem Punkt (Pi, i = 0, . . ., 3) der ersten Menge genau ein Punkt der zweiten Menge zugeordnet ist, und umgekehrt,
- - Darstellen jedes Punkts durch eine komplexe Zahl,
- - Lösen des Gleichungssystems
- - Abbilden des ersten Objekts auf das zweite mit Hilfe der so erhaltenen Transformationsgleichung.
18. Verfahren nach einem der Ansprüche 15 bis 17,
dadurch gekennzeichnet, daß die Zahl der Parameter aj
gleich der Zahl der Punkte der ersten Menge ist.
19. Verfahren nach einem der Ansprüche 15 bis 18,
dadurch gekennzeichnet, daß die Punkte des ersten Objekts
an einem Rand (6) des Objekts gewählt werden.
20. Verfahren nach einem der Ansprüche 15 bis 19,
dadurch gekennzeichnet, daß die Transformationsgleichung
ein Polynom ist.
21. Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach
Anspruch 6 bestehend aus einer Navigationseinrichtung
(11), einer optischen Abtasteinrichtung (13), einem
Bildschirm (12) und einer Bedieneinrichtung (15).
Priority Applications (2)
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