JP2000076262A - 地図データベース更新方法及び装置及びその方法を記録した記録媒体 - Google Patents

地図データベース更新方法及び装置及びその方法を記録した記録媒体

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JP2000076262A
JP2000076262A JP10242659A JP24265998A JP2000076262A JP 2000076262 A JP2000076262 A JP 2000076262A JP 10242659 A JP10242659 A JP 10242659A JP 24265998 A JP24265998 A JP 24265998A JP 2000076262 A JP2000076262 A JP 2000076262A
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JP
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building
image
means
camera
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JP10242659A
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Motohiro Machida
Nobuo Miyamoto
Osamu Nakamura
Toshiaki Sugimura
Akira Suzuki
修 中村
信夫 宮本
利明 杉村
基宏 町田
章 鈴木
Original Assignee
Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt>
日本電信電話株式会社
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 カメラで撮影した市街の景観の画像から抽出
した建物の看板の領域の画像を、地図データベースの中
の建物のモデルに精度良く対応づけることができる地図
データベース更新方法及び装置を提供する。 【解決手段】 看板の領域の画像を望遠カメラ2で撮影
した画像から抽出する。同時に広域カメラ3で撮影した
画像に含まれる建物群の特徴を建物特徴抽出手段8で抽
出する。一方、カメラを載せた自動車の位置とカメラ視
線方向を基に、地図データベース1から出現が予想され
る建物群を建物特徴予測手段7で予測する。建物特定手
段10は、上記で抽出した特徴と予測した特徴とを照合
し、この結果を基に広域カメラ2の画像に含まれる建物
群と地図データベース1に含まれる建物のモデルを対応
付ける。こうして地図データベース1中の該当する建物
のモデルのレコードに、上記抽出した看板の領域の画像
を記録する。

Description

【発明の詳細な説明】

【0001】

【発明の属する技術分野】本発明は、カメラで撮影した
市街の景観の画像から建物の看板の領域を抽出し、該看
板の領域の画像を個々の建物の大きさと形状を表すモデ
ルを保有する地図データベース内の該当する建物モデル
に対応づける地図データベース更新方法及び装置に関す
るものであり、特に自動車にカメラを搭載してデータ収
集作業を行う場合の技術に関する。

【0002】

【従来の技術】カメラで撮影した市街の景観の画像から
建物の看板の領域を抽出し、該看板の領域の画像を個々
の建物の大きさと形状を表すモデルを保有する地図デー
タベース内の該当する建物モデルに対応づける方法とし
て、従来は屋外におけるデータ収集の作業において、車
載カメラで画像を撮影しながら同時に自動車の絶対座標
とカメラの視線方向を測定して該測定結果の情報と画像
データを対応付けておき、後に画像データから看板の領
域の画像を抽出した時に、その画像に対応づけられた自
動車の絶対座標とカメラの視線方向の測定結果と地図デ
ータベースを照合して該当する建物を割り出し、その建
物に前記看板領域の画像を対応づける方法があった。

【0003】

【発明が解決しようとする課題】上記の従来技術で用い
る自動車の絶対座標の測定においては一般にGPSが用
いられるが、この測定精度は必ずしも高くなく、10m
以上の誤差が生じる場合もある。またカメラの視線方向
の測定に用いられるジャイロセンサ等の測定機器も、場
合によっては10度以上の誤差を生じることがある。し
たがって、従来の技術を用いた場合、看板領域の画像を
対応づけるべき建物が誤って割り出される危険性があ
り、この危険性を減少させる必要があった。

【0004】本発明の課題は、カメラで撮影した市街の
景観の画像から抽出した建物の看板領域の画像を地図デ
ータベースの中の建物のモデルに精度良く対応づけるこ
とができる地図データベース更新方法及び装置を提供す
ることにある。

【0005】

【課題を解決するための手段】本発明は、以下の手段で
上述の課題を解決する。

【0006】一手段は、カメラで撮影した市街の景観の
画像から建物の看板の領域を抽出し、該看板の領域の画
像を個々の建物の大きさと形状を表すモデルを保有する
地図データベース内の該当する建物モデルに対応づける
地図データベース更新方法において、広角カメラおよび
単数もしくは複数の望遠カメラにより市街の景観を撮影
して該撮影した画像データを記録するとともに、該撮影
時の広角カメラおよび単数もしくは複数の望遠カメラの
位置座標及び視線方位を検出して記録する記録段階と、
前記広角カメラの画像データ、前記単数もしくは複数の
前記記録した画像データおよび前記撮影時の広角カメラ
および単数もしくは複数の望遠カメラの位置座標および
視線方位を再生する再生段階と、前記広角カメラを前記
再生された位置座標と視線方位にセットした際に見える
ことが予想される範囲の建物の集合の特徴を予測する建
物特徴予測段階と、前記再生された広角カメラの画像に
含まれる建物の集合の特徴を求める建物特徴抽出段階
と、前記建物特徴予測段階で予測された建物の集合の特
徴と前記建物特徴抽出段階で抽出された建物の集合の特
徴を照合することにより出力された看板の領域の位置座
標に該当する地図データベース内の建物のモデルを特定
する建物特定段階と、前記再生された望遠カメラの画像
中から看板の領域を抽出する看板領域抽出段階と、前記
地図データベースにおける、看板の領域の画像を対応づ
ける前記特定された建物のレコードに対して、前記抽出
された看板の領域の画像を記録する地図データベース更
新段階とを、有することを特徴とする地図データベース
更新方法である。

【0007】あるいは、前記建物特徴予測段階と前記建
物特徴抽出段階において用いる建物の集合の特徴とし
て、建物のシルエットの形状および大きさを用いること
を特徴とする地図データベース更新方法である。

【0008】あるいは、カメラで撮影した市街の景観の
画像から建物の看板の領域を抽出し、該看板の領域の画
像を個々の建物の大きさと形状を表すモデルを保有する
地図データベース内の該当する建物モデルに対応づける
地図データベース更新装置において、前記看板の領域の
画像と個々の建物の大きさを保有する地図データベース
と、広角カメラおよび該広角カメラの画像データを記録
し再生する広角カメラ画像記録再生手段と、単数もしく
は複数の望遠カメラおよび該単数もしくは複数の望遠カ
メラの画像データを記録し再生する望遠カメラ画像記録
再生手段と、前記広角カメラおよび単数もしくは複数の
望遠カメラの位置座標及び視線方位を検出して記録し再
生する位置・方位検出記録再生手段と、前記望遠カメラ
画像記録再生手段から出力された画像中から看板の領域
を抽出する看板領域抽出手段と、前記広角カメラを該位
置座標・視線方位検出記録再生手段から出力された位置
座標と視線方位にセットした際に見えることが予想され
る範囲の建物の集合の特徴を予測する建物特徴予測手段
と、前記広角カメラ画像記録再生手段から出力された画
像に含まれる建物の集合の特徴を求める建物特徴抽出手
段と、前記建物特徴予測手段の処理結果と前記建物特徴
抽出手段の処理結果を照合することにより看板の領域の
位置座標を出力する看板領域画像照合手段を有し、該看
板領域画像照合手段から出力された看板の領域の位置座
標に該当する地図データベース内の建物のモデルを特定
する建物特定手段と、前記地図データベースにおける、
看板の領域の画像を対応づける前記建物特定手段によっ
て特定された建物のレコードに対して、前記看板領域抽
出手段によって抽出された看板の領域の画像を記録する
地図データベース更新手段とを、具備することを特徴と
する地図データベース更新装置である。

【0009】あるいは、前記建物特徴予測手段と前記建
物特徴抽出手段において用いる建物の集合の特徴とし
て、建物のシルエットの形状および大きさを用いること
を特徴とする地図データベース更新装置である。

【0010】あるいは、上記地図データベース更新方法
における段階をコンピュータで実現するためのプログラ
ムを、該コンピュータが読み取り可能な記録媒体に記録
したことを特徴とする地図データベース更新方法を記録
した記録媒体である。

【0011】本発明に係わる地図データベース更新装置
においては、看板の領域の画像を望遠カメラで撮影した
画像から抽出し、同時に広域カメラで撮影した画像に含
まれる建物群の特徴を、カメラを搭載した自動車等の位
置とカメラ視線方向を基に地図データベースから算出し
た出現が予想される建物群の特徴と照合することで、広
域カメラから入力された画像に含まれる建物群と地図デ
ータベースに含まれる建物のモデルを対応付け、前記望
遠カメラで撮影した画像から抽出した看板の領域の画像
を地図データベース中の該当する建物のモデルのレコー
ドに記録することで、看板の領域の画像を地図データベ
ースに含まれる建物のモデルに精度良く対応づけること
が可能となる。

【0012】

【発明の実施の形態】以下、図面を用いて本発明の実施
形態例を説明する。

【0013】図1は、本発明の一実施形態例に係わる処
理ブロック図である。

【0014】図1において、1は個々の建物の大きさを
各建物に掛けられた看板の領域の画像と共に属性除法と
して格納しうる地図データベース、2は広角カメラ、3
は望遠カメラ、3は広角カメラおよび単数もしくは複数
の望遠カメラの位置座標及び視線方位を検出して記録し
再生する位置・方位検出記録再生手段、5は広角カメラ
の画像を記録し再生する広角カメラ画像記録再生手段、
6は望遠カメラの画像を記録し再生する望遠カメラ画像
記録再生手段、7は広角カメラから入力される画像に含
まれる建物の集合の特徴を予測する建物特徴予測手段、
8は広角カメラ画像記録再生手段から出力された画像に
含まれる建物の集合の特徴を求める建物特徴抽出手段、
9は望遠カメラ画像記録再生手段から出力された画像中
から看板の領域を抽出する看板領域抽出手段、10は建
物特徴予測手段7と建物特徴抽出手段8の処理結果を照
合し、建物特徴抽出手段8の処理結果に含まれる各建物
を地図データベース中の建物のモデルと対応づける建物
特定手段、11は地図データベースにおける建物のレコ
ードに対して看板領域の画像を記録する地図データベー
ス更新手段である。

【0015】以下、図2のフロー図を用いて、図1のブ
ロックの詳細な動作例とともに本発明の方法の一実施形
態例について説明する。

【0016】まず、広角カメラ2と望遠カメラ3により
市街の景観を撮影する。撮影時には、望遠カメラと広角
カメラの視線方位は一致しているものとする。撮影した
画像は、広角カメラ画像記録手段5および望遠カメラ画
像記録手段6により記録する。同時に撮影時の位置・視
線方位が位置方位記録再生手段4で記録される。

【0017】次に、上記で記録された広角カメラ2の画
像と望遠カメラ3の画像、および撮影時の位置・視線方
位を、それぞれ広角カメラ画像記録手段5、望遠カメラ
画像記録手段6、および位置方位記録再生手段4により
再生する。

【0018】図3は地図データベース1の内容の例を模
式的に表したものである。この例では、建物1〜建物5
の各モデルに対して、大きさの情報の例として高さが与
えられているとしている。

【0019】図4は、ある地点で広角カメラ2で撮影し
た画像を広角カメラ画像記録再生手段5で再生した画像
例の模式図、図5はそれと同時に望遠カメラ3で撮影し
た画像を望遠カメラ画像記録再生手段6で再生した画像
例の模式図、図6はそれと同時に位置・方位検出記録再
生手段4で記録した位置と広角カメラ2の方位を地図デ
ータベース1上にマッピングした図である。

【0020】位置・方位検出記録再生手段4における位
置検出には従来技術と同様にGPSを利用し、カメラの
視線方位の検出は従来技術と同様にジャイロセンサを利
用することで実現可能である。図6において、Xは位置
・方位検出記録再生手段4からの出力により得られた位
置、点線で囲んだ丸はGPSの測定誤差を勘案した正し
い位置の存在範囲、Oは実際の正しい位置を示す。すな
わち、図5で示す望遠カメラで捉えた看板の画像は、実
際は建物4に属するものであるが、従来技術では建物3
に対応付けられてしまう。これが本発明により正しく建
物4に対応づけられる仕組みを以下に示す。

【0021】まず、建物特徴予測手段7は、地図データ
ベース1において、位置・方位検出記録再生手段4から
の出力(位置と方位)から見た時に予想される建物群の
特徴を算出する。本実施形態例では、特徴としてシルエ
ットを用いるので、図7のようになる。図7に示すよう
に、各建物のシルエットには、地図データベース1内の
該当する建物のモデルの高さ情報が付与されている。位
置・方位検出記録再生手段4からの出力には誤差が含ま
れることが予想されるので、ある程度広めの範囲内を予
測する。

【0022】次に、建物特徴抽出手段8は、広角カメラ
画像記録再生手段5で再生した画像(図4)から建物の
特徴(この場合はシルエット)を抽出する。この方法と
しては、建物の背景は青空が広がっていることが多いこ
とを利用し、画像の青い連結成分で囲われた部分を個別
の建物の領域とすることでシルエットが抽出できる。図
4から抽出した例を図8に示す。各建物のシルエットに
は、高さの画素数を付与する。

【0023】次に、建物特定手段10は、建物特徴予測
手段7と建物特徴抽出手段8の処理結果を内蔵する看板
領域画像照合手段で照合する。図8より、建物は3つ存
在し(これを建物a、建物b、建物cとする)、それら
の高さの比は400:720:630であることがわか
る。一方、図6より、3つの建物の組み合わせの可能性
は、(建物1、建物2、建物3)、(建物2、建物3、
建物4)、(建物3、建物4、建物5)の3種類であ
り、各々の高さの比は10:8:4、8:4:7、4:
7:6であることがわかる。建物特定手段10はこの中
で高さの比が最も近い(建物3、建物4、建物5)を選
び、建物a=建物3、建物b=建物4、建物c=建物5
の対応付けを行う。

【0024】次に、看板領域抽出手段9は、望遠カメラ
画像記録再生手段6で再生した画像(図5)から看板領
域の抽出を試みる。抽出の方法としては、例えば文献
「船越、美濃、坂井:“情景画像中の文字抽出の検
討”、昭和62年電子情報通信学会全国大会1503
(p6−181)」に示された方法がある。ここで看板
が抽出できなければ、地図データベースの更新は行わな
い。ここでは図9に示すように抽出されたとする。

【0025】広角カメラ2と望遠カメラ3は同じ視線方
位にセットされているので、図5の画像は図4の画像の
中央付近に対応することから、すなわち中央の建物bに
対応することがわかる。建物bは地図データベース1に
おける建物4であることが既に分かっており、地図デー
タベース更新手段11は地図データベース1における建
物4のレコードに図9に示す看板の領域の画像を記録す
る。図10はこの結果を模式的に表したものである。

【0026】なお、図1で示した手段の一部もしくは全
部を、コンピュータを用いて機能させることができるこ
と、あるいは、図2で示した処理の段階をコンピュータ
で実行させることができることは言うまでもなく、コン
ピュータをその手段として機能させるためのプログラ
ム、あるいは、コンピュータでその処理の段階を実行さ
せるためのプログラムを、そのコンピュータが読み取り
可能な記録媒体、例えば、FD(フロッピーディスク)
や、MO、ROM、メモリカード、CD、DVD、リム
ーバブルディスクなどに記録して提供し、配布すること
が可能である。

【0027】

【発明の効果】以上、詳細に説明した如く、本発明によ
れば、看板の領域の画像を望遠カメラで撮影した画像か
ら抽出し、同時に広域カメラで撮影した画像に含まれる
建物群の特徴を、自動車の位置とカメラ視線方向を基に
地図データベースから算出した出現が予想される建物群
の特徴と照合することで、広域カメラから入力された画
像に含まれる建物群と地図データベースに含まれる建物
のモデルを対応付け、前記望遠カメラで撮影した画像か
ら抽出した看板の領域の画像を地図データベース中の該
当する建物のモデルのレコードに記録することにより、
看板の領域の画像を地図データベースに含まれる建物の
モデルに精度良く対応づけることが可能となるという顕
著な効果を奏するものである。

【図面の簡単な説明】

【図1】本発明の装置の一実施形態例を説明するブロッ
ク図である。

【図2】本発明の方法の一実施形態例を説明するフロー
図である。

【図3】上記実施形態例における、地図データベースの
内容の例を模式的に表した図である。

【図4】上記実施形態例において、ある地点で広角カメ
ラで撮影した画像を広角カメラ画像記録再生手段で再生
した画像例の模式図である。

【図5】上記実施形態例において、望遠カメラで撮影し
た画像を望遠カメラ画像記録再生手段で再生した画像例
の模式図である。

【図6】上記実施形態例において、位置・方位検出記録
再生手段で記録した位置と広角カメラの方位を地図デー
タベース上にマッピングした例を示す図である。

【図7】上記実施形態例において、建物特徴予測手段で
作成した建物群の特徴の例を示す図である。

【図8】上記実施形態例において、建物特徴抽出手段が
広角カメラ画像記録再生手段で再生した画像から建物の
特徴を抽出した結果の例を示す図である。

【図9】上記実施形態例において、看板領域抽出手段が
望遠カメラ画像記録再生手段で再生した画像から看板領
域の抽出した結果の例を示す図である。

【図10】上記実施形態例において、地図データベース
更新手段が地図データベースを更新した結果における建
物のレコードに看板の領域の画像を記録した結果の例を
模式的に表した図である。

【符号の説明】

1…地図データベース 2…広角カメラ 3…望遠カメラ 4…位置・方位検出記録再生手段 5…広角カメラ画像記録再生手段 6…望遠カメラ画像記録再生手段 7…建物特徴予測手段 8…建物特徴抽出手段 9…看板領域抽出手段 10…建物特定手段 11…地図データベース更新手段

フロントページの続き (72)発明者 町田 基宏 東京都新宿区西新宿3丁目19番2号 日本 電信電話株式会社内 (72)発明者 中村 修 東京都新宿区西新宿3丁目19番2号 日本 電信電話株式会社内 (72)発明者 杉村 利明 東京都新宿区西新宿3丁目19番2号 日本 電信電話株式会社内 Fターム(参考) 5B050 BA10 BA17 EA03 EA07 EA18 GA08 5B075 ND06 NK07 NK37 NK39 PP10 PP28 QS03 UU14

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 カメラで撮影した市街の景観の画像から
    建物の看板の領域を抽出し、該看板の領域の画像を個々
    の建物の大きさと形状を表すモデルを保有する地図デー
    タベース内の該当する建物モデルに対応づける地図デー
    タベース更新方法において、 広角カメラおよび単数もしくは複数の望遠カメラにより
    市街の景観を撮影して該撮影した画像データを記録する
    とともに、該撮影時の広角カメラおよび単数もしくは複
    数の望遠カメラの位置座標及び視線方位を検出して記録
    する記録段階と、 前記広角カメラの画像データ、前記単数もしくは複数の
    前記記録した画像データおよび前記撮影時の広角カメラ
    および単数もしくは複数の望遠カメラの位置座標および
    視線方位を再生する再生段階と、 前記広角カメラを前記再生された位置座標と視線方位に
    セットした際に見えることが予想される範囲の建物の集
    合の特徴を予測する建物特徴予測段階と、 前記再生された広角カメラの画像に含まれる建物の集合
    の特徴を求める建物特徴抽出段階と、 前記建物特徴予測段階で予測された建物の集合の特徴と
    前記建物特徴抽出段階で抽出された建物の集合の特徴を
    照合することにより出力された看板の領域の位置座標に
    該当する地図データベース内の建物のモデルを特定する
    建物特定段階と、 前記再生された望遠カメラの画像中から看板の領域を抽
    出する看板領域抽出段階と、 前記地図データベースにおける、看板の領域の画像を対
    応づける前記特定された建物のレコードに対して、前記
    抽出された看板の領域の画像を記録する地図データベー
    ス更新段階とを、 有することを特徴とする地図データベース更新方法。
  2. 【請求項2】 前記建物特徴予測段階と前記建物特徴抽
    出段階において用いる建物の集合の特徴として、建物の
    シルエットの形状および大きさを用いることを特徴とす
    る請求項1記載の地図データベース更新方法。
  3. 【請求項3】 カメラで撮影した市街の景観の画像から
    建物の看板の領域を抽出し、該看板の領域の画像を個々
    の建物の大きさと形状を表すモデルを保有する地図デー
    タベース内の該当する建物モデルに対応づける地図デー
    タベース更新装置において、 前記看板の領域の画像と個々の建物の大きさを保有する
    地図データベースと、 広角カメラおよび該広角カメラの画像データを記録し再
    生する広角カメラ画像記録再生手段と、 単数もしくは複数の望遠カメラおよび該単数もしくは複
    数の望遠カメラの画像データを記録し再生する望遠カメ
    ラ画像記録再生手段と、 前記広角カメラおよび単数もしくは複数の望遠カメラの
    位置座標及び視線方位を検出して記録し再生する位置・
    方位検出記録再生手段と、 前記望遠カメラ画像記録再生手段から出力された画像中
    から看板の領域を抽出する看板領域抽出手段と、 前記広角カメラを該位置座標・視線方位検出記録再生手
    段から出力された位置座標と視線方位にセットした際に
    見えることが予想される範囲の建物の集合の特徴を予測
    する建物特徴予測手段と、 前記広角カメラ画像記録再生手段から出力された画像に
    含まれる建物の集合の特徴を求める建物特徴抽出手段
    と、 前記建物特徴予測手段の処理結果と前記建物特徴抽出手
    段の処理結果を照合することにより看板の領域の位置座
    標を出力する看板領域画像照合手段を有し、該看板領域
    画像照合手段から出力された看板の領域の位置座標に該
    当する地図データベース内の建物のモデルを特定する建
    物特定手段と、 前記地図データベースにおける、看板の領域の画像を対
    応づける前記建物特定手段によって特定された建物のレ
    コードに対して、前記看板領域抽出手段によって抽出さ
    れた看板の領域の画像を記録する地図データベース更新
    手段とを、 具備することを特徴とする地図データベース更新装置。
  4. 【請求項4】 前記建物特徴予測手段と前記建物特徴抽
    出手段において用いる建物の集合の特徴として、建物の
    シルエットの形状および大きさを用いることを特徴とす
    る請求項3記載の地図データベース更新装置。
  5. 【請求項5】 請求項1または2記載の地図データベー
    ス更新方法における段階をコンピュータで実現するため
    のプログラムを、該コンピュータが読み取り可能な記録
    媒体に記録したことを特徴とする地図データベース更新
    方法を記録した記録媒体。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009003415A (ja) * 2007-03-26 2009-01-08 Nec (China) Co Ltd 地図データ更新方法および装置

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009003415A (ja) * 2007-03-26 2009-01-08 Nec (China) Co Ltd 地図データ更新方法および装置

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