JP2000171251A - 位置取得装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 地図対象物の３次元位置を容易に得られる位
置取得装置を提供する。 【解決手段】 位置取得装置は、車両に搭載され、情報
収集部２は、ステレオカメラ１により撮影された走行路
周囲の地図対象物のステレオ画像と撮影時刻とを画像記
憶部３に蓄積し、位置方向記憶部４には、走行中に測定
されたステレオカメラ１の位置座標、撮影方向と測定時
刻が蓄積される。オペレータがステレオ画像を選択し、
ディジタイザ８により位置取得対象物を特定する。選択
された画像の撮影時刻におけるステレオカメラ１の位置
座標、撮影方向が算出され、一方ステレオカメラ１と特
定された対象物との相対位置も算出される。算出された
ステレオカメラ１の位置座標、撮影方向、相対位置か
ら、特定された位置取得対象物の３次元位置座標が取得
できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、地図対象物の３次
元位置を取得する位置取得装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般的に、市街地地図を作成するには建
物等の位置を測量する必要があるが、従来では三角測量
技法を利用した測量が行われていた。

【０００３】例えばレストランやガソリンスタンドなど
が新しく出店されると、そこに測量機材を運搬し、基準
点を設定して建物との相対位置を計測することで、建物
の位置を間接的に求めることが可能だった。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】このように従来では、
三角測量技法を利用した地図対象物の３次元位置測量が
行われていた。しかし、三角測量を行うには、重量物で
ある測量機材を測定場所に運搬した上で、複数の基準点
を設定する必要があった。また、離れた場所にある別の
対象物を測量する場合は、測量機材を運搬して、手間の
掛かる準備作業を再び行う必要があり、多大な時間と労
力を要した。その上、交通量の激しい道路上では、交通
の妨げとなることもあった。

【０００５】また、建物等の建築や取り壊しなどがあっ
ても、測量が大掛で技術の熟練を要したので測量が頻繁
に行えず、地図情報の更新が遅れて現場の状態と乖離す
ることとなり、改善が望まれていた。

【０００６】そこで、この発明は上記従来の課題を解決
すべくなされたもので、地図対象物の３次元位置が容易
に得られる位置取得装置を提供することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上述の従来課題を解決す
るために、この発明による位置取得装置は、車両に搭載
したステレオカメラにより前記車両の走行中に逐次撮影
されて保存された、走行路周囲の地図対象物のステレオ
画像と、これらステレオ画像のそれぞれに対応づけられ
て保存された撮影時刻と、前記車両の走行中に逐次測定
されて保存された、前記ステレオカメラの３次元位置お
よび撮影方向と、これらステレオカメラの３次元位置お
よび撮影方向のそれぞれに対応づけられて保存された測
定時刻と、に基づいて、地図対象物の３次元位置を取得
する位置取得装置であって、前記保存されたステレオ画
像から、指示に基づき、一のステレオ画像を選択する画
像選択手段と、その選択されたステレオ画像の左右の画
像範囲内でそれぞれ指定された、位置取得対象物の２次
元座標を入力する対象物入力手段と、前記選択されたス
テレオ画像の撮影時刻を取得する撮影時刻取得手段と、
その取得された撮影時刻、前記保存されたステレオカメ
ラの３次元位置および撮影方向ならびに前記保存された
測定時刻に基づいて、前記取得された撮影時刻における
ステレオカメラの３次元位置および撮影方向を求める位
置方向算出手段と、前記対象物入力手段により入力され
た２次元座標に基づいて、前記ステレオカメラと前記位
置取得対象物との３次元相対位置を求める相対位置算出
手段と、前記位置方向算出手段で求められた、ステレオ
カメラの３次元位置および撮影方向、ならびに、前記相
対位置算出手段で求められた、ステレオカメラと位置取
得対象物との３次元相対位置に基づいて、前記位置取得
対象物の３次元位置を求める対象物位置取得手段と、を
具備することを特徴とする。

【０００８】すなわち、この発明による位置取得装置
は、画像選択手段を設けたことで、保存された多数のス
テレオ画像の中から、一のステレオ画像が選択可能にな
るとともに、選択されたステレオ画像の左右の画像範囲
内でそれぞれ指定された、位置取得対象物の２次元座標
を、対象物入力手段によって特定できる。そして、撮影
時刻取得手段は、選択されたステレオ画像の撮影時刻を
取得し、また位置方向算出手段を設けたことで、撮影時
刻取得手段で取得された撮影時刻、保存されたステレオ
カメラの３次元位置および撮影方向ならびに保存された
測定時刻に基づいて、その撮影時刻における、ステレオ
カメラの３次元位置および撮影方向を求めることができ
る。さらに、相対位置算出手段により、ステレオカメラ
と位置取得対象物との３次元相対位置が求まり、最終的
に対象物位置取得手段が、撮影時刻におけるステレオカ
メラの３次元位置および撮影方向と、求めた相対位置と
に基づく座標変換を行い、位置取得対象物の３次元絶対
位置を得る。

【０００９】

【発明の実施の形態】以下、この発明による位置取得装
置の実施の形態を図１ないし図１１を参照して詳述す
る。

【００１０】図１は、この発明による位置取得装置の第
１の実施の形態のブロック図である。

【００１１】この実施の形態では、位置取得装置は、オ
ペレータが運転する車両（自動車の車両）に搭載され、
ステレオカメラ１、情報収集部２、画像記憶部３、位置
方向記憶部４、処理部５、表示部６、キーボード７およ
びディジタイザ８から構成される。

【００１２】ステレオカメラ１は、車両の所定の位置に
固定搭載され、車両走行に伴い走行路周囲の地図対象物
を所定の時間周期で順次撮影する。

【００１３】情報収集部２はＧＰＳ移動局を内蔵し、Ｇ
ＰＳアンテナ２ａで受信したＧＰＳ信号に基づいて、ス
テレオカメラ１の３次元位置座標（左右のカメラレンズ
を結ぶ基線の中点）を逐次測定する。また情報収集部２
は慣性航法装置を内蔵し、ステレオカメラ１の３次元位
置座標の測定と同時に、撮影方向を逐次測定する。さら
に、内部時計により、その測定時刻を計時する（以下、
この一連の測定を「測位」と総称する）。そして、測位
が実行される毎に、得られた情報を後述する位置方向記
憶部４へ送出する。

【００１４】また、この情報収集部２は、ステレオカメ
ラ１による撮影で得られたステレオ画像情報を取り込む
とともに、撮影時刻を計時し、これらの情報を後述する
画像記憶部３へ送出する。

【００１５】画像記憶部３および位置方向記憶部４は、
共に、外部記憶装置であり、画像記憶部３は、情報収集
部２からステレオ画像情報および撮影時刻を受信して記
憶し、一方、位置方向記憶部４は、測位により得られた
ステレオカメラ１の３次元位置座標および撮影方向とそ
の測定時刻を、情報収集部２から受信して記憶するもの
である。

【００１６】処理部５は、地図対象物の３次元位置座標
を求めるための、データ処理を実行するコンピュータで
ある。

【００１７】表示部６は、画像の選択あるいは得られた
地図対象物の３次元位置座標の表示のためのディスプレ
イ装置であり、キーボード７は、オペレータによる入力
のために使用される。

【００１８】ディジタイザ８は、１組のステレオ画像の
範囲において２次元座標を指定することで、３次元位置
座標を求めたい地図対象物（以下、この地図対象物を位
置取得対象物と記す）を特定するための入力装置であ
る。このディジタイザ８は、透明なプラスチック平板か
らなり、表示部６の表示面を覆うように取り付けられ
る。オペレータがこの透明平板上の、位置取得対象物に
重なる部分に触れることで、測位対象物の像の２次元座
標が入力できるようになっている。

【００１９】尚、この実施の形態では、２次元座標の指
定をオペレータが行うが、収集されたステレオ画像にパ
ターン認識手法を適用して、特定の対象物（例えば、一
方通行の標識）だけを抽出して、それらの２次元座標の
入力を自動化することも可能である。

【００２０】図２は、車両が走行した道路上の、撮影地
点と測位地点を示す道路地図であり、車両９が、走行路
Ｒを直進して、曲がり角で右折した様子を例示したもの
である。

【００２１】この実施の形態では、１秒に５０回の測位
が行われるように、情報収集部２には測位周期２０ｍｓ
が設定されおり、時速５０ｋｍで走行した場合の各測位
地点は、この図に示すように、互いに約２８ｃｍの距離
間隔を有する。

【００２２】一方、ステレオカメラ１による撮影は、５
ｍ走行する毎に行われるようになっており、Ａ地点、Ｂ
地点、Ｃ地点は、撮影地点すなわち撮影時刻におけるス
テレオカメラ１の位置を示すものである。

【００２３】このように、この発明による位置取得装置
の第１の実施の形態では、車両９の走行に伴い、測位お
よびステレオ撮影が逐次行われていく。

【００２４】そして、収集された情報は、画像記憶部３
あるいは位置方向記憶部４に蓄積保存され、データベー
スが構築される。

【００２５】図３は、画像記憶部３に構築された画像デ
ータベースの構造図である。

【００２６】情報収集部２によって取り込まれた左右の
画像データが、撮影の順番に画像記憶部３に蓄積保存さ
れ、画像データベースが構築される。

【００２７】尚、ｔｓｉ：ｉ＝１，２，．．．は、計時
された撮影時刻であり、画像に対応して保存される。

【００２８】一方、図４は、位置方向記憶部４に構築さ
れた位置方向データベースの構造図である。

【００２９】ｘｉ，ｙｉ，ｚｉ：ｉ＝１，２，．．．
は、それぞれ、順次測定されたステレオカメラ１の３次
元位置座標である。

【００３０】ψｉ，ωｉ，κｉ：ｉ＝１，２，．．．
は、それぞれ、測定されたステレオカメラ１の撮影方向
の、地球座標系の南北軸に対する傾き角度（ψ）、東西
軸に対する傾き角度（ω）および上下方向に対する傾き
角度（κ）である。（以下、これら角度ψｉ，ωｉ，κ
ｉをカメラ角と総称する）ｔｐｉ：ｉ＝１，２，．．．
は、それぞれ、計時された測位の時刻である。

【００３１】すなわち、位置方向データベースは、ステ
レオカメラ１の位置座標およびカメラ角のデータとその
測位時刻を、測位の順番で蓄積保存することにより構築
される。

【００３２】次に、処理部５が実行する、位置取得対象
物の３次元位置座標の解析の手順を説明する。

【００３３】処理部５には、位置取得対象物の３次元位
置座標を求める解析プログラムが設定されており、この
解析プログラムは、図１に示すように画像表示手段５
１、選択手段５２、座標読込手段５３、位置方向取得手
段５４、位置方向補間手段５５、相対位置算出手段５
６、座標変換手段５７および結果出力手段５８から構成
される。

【００３４】画像表示手段５１は、画像記憶部３から、
左右の画像を一組として適宜十数組のステレオ画像情報
を読込み、一組の画像につき数秒間表示させながら、次
々に表示部６に表示する。

【００３５】選択手段５２は、キーボード７の停止キー
からの停止信号を受信して、画像の連続表示を停止させ
る。すなわち、オペレータは、キーボード７の停止キー
を操作して任意のステレオ画像を表示させたままにする
ことができる。

【００３６】座標読込手段５３は、ディジタイザ８によ
りオペレータが指定した、選択されたステレオ画像の左
右の画像範囲内での位置取得対象物の２次元座標を読込
む。

【００３７】位置方向取得手段５４は、選択された画像
の撮影時刻ｔｓの直前および直後の測位の時刻を取得す
る。

【００３８】位置方向補間手段５５は、取得した撮影時
刻ｔｓと位置方向記憶部４に記憶されたデータに基づく
補間演算により、撮影時刻ｔｓにおけるステレオカメラ
１の３次元位置座標Ｐｓおよびカメラ角Ｖｓを算出す
る。

【００３９】相対位置算出手段５６は、座標読込手段５
３から位置取得対象物の２次元座標を入力して、ステレ
オカメラ１と位置取得対象物との相対位置座標Ｐｒを算
出する。

【００４０】座標変換手段５７は、撮影時刻ｔｓにおけ
るステレオカメラ１の３次元位置座標Ｐｓおよびカメラ
角Ｖｓと相対位置座標Ｐｒに基づいて、位置取得対象物
の３次元位置座標Ｐｘを算出する。

【００４１】結果出力手段５８は、算出された位置取得
対象物の３次元位置座標Ｐｘを表示部６に出力する。

【００４２】これらのプログラムからなる解析プログラ
ムでは、先ず、画像記憶部３に多数保存されたステレオ
画像の中から、１組のステレオ画像を選択し、その撮影
時刻を取得する。

【００４３】図５は、この画像選択の手順を示すフロー
チャートである。

【００４４】先ず、画像表示手段５１が、所定組数のス
テレオ画像を処理部５のメモリー（図示せず）に読み込
み（Ｓ５１）、読込んだ画像を連続表示する（Ｓ５
２）。処理部５の選択手段５２では、キーボード７の停
止キーが押されたか否かを常に検出しており（Ｓ５
３）、停止キーが押されていない（ＮＯ）と判定される
と、ステップＳ５２へ戻り、画像表示手段５１は連続表
示を再び実行する。ステップＳ５３で、停止キーが押さ
れたと判定されると（ＹＥＳ）、連続表示を停止させ、
そのときの画像を表示部６に表示されたままとし（Ｓ５
４），その画像を選択する（Ｓ５５）。従って、オペレ
ータは、目的の位置取得対象物が表示されたときに停止
キーを押せば、その対象物を含んだステレオ画像を表示
部６に表示させたままにすることができる。

【００４５】次に解析プログラムは、選択された画像の
撮影時刻ｔｓにおけるステレオカメラ１の位置座標Ｐｓ
およびカメラ角Ｖｓを求める。

【００４６】ここでは、先ず、選択された画像に対応し
た撮影時刻ｔｓを取得し、その撮影時刻ｔｓの直前およ
び直後の測位の時刻、すなわち、ステレオカメラ１の位
置座標およびカメラ角の測定時刻（ｔｂ，ｔａ）を求
め、次に、それぞれの測定時刻におけるステレオカメラ
１の位置座標（Ｐｂ，Ｐａ）およびカメラ角（Ｖｂ，Ｖ
ａ）を補間演算により求める。

【００４７】図６は、位置方向取得手段５４にて実行さ
れる、位置座標Ｐｂ、Ｐａおよびカメラ角Ｖｂ、Ｖａの
取得の手順を示すフローチャートである。

【００４８】先ず、画像記憶部３の画像データベースか
ら、選択された画像に対応した撮影時刻ｔｓを取得する
（Ｓ６１）。次に、この時刻ｔｓと、位置方向記憶部４
に記憶された各測定時刻との比較を行い、時刻ｔｓの直
前の測定時刻ｔｂを求める（Ｓ６２）。そして、位置方
向記憶部４の位置方向データベースから、時刻ｔｂに対
応したステレオカメラ１の位置座標Ｐｂおよびカメラ角
Ｖｂを取得する（Ｓ６３）。

【００４９】次に、時刻ｔｓと、位置方向記憶部４に記
憶された各測定時刻との比較を行い、時刻ｔｓの直後の
測定時刻ｔａを求める（Ｓ６４）。そして、時刻ｔａに
対応したステレオカメラ１の位置座標Ｐａおよびカメラ
角Ｖａを、同じく位置方向データベースから取得する
（Ｓ６５）。

【００５０】そして、撮影時刻ｔｓにおけるステレオカ
メラ１の位置座標Ｐｓおよびカメラ角Ｖｓを算出する。

【００５１】図７は、位置方向補間手段５５にて実行さ
れる、このステレオカメラ１の位置座標Ｐｓおよびカメ
ラ角Ｖｓの算出の手順を示すフローチャートである。

【００５２】先ず、位置方向取得手段５４から、測定時
刻ｔｂにおける位置座標Ｐｂおよびカメラ角Ｖｂを入力
して（Ｓ７１）、次に、測定時刻ｔａにおける位置座標
Ｐａおよびカメラ角Ｖａを入力する（Ｓ７２）。そし
て、次の３式により補間演算を実行して、撮影時刻ｔｓ
におけるステレオカメラ１の位置座標Ｐｓ（Ｘｓ，Ｙ
ｓ，Ｚｓ）を求める（Ｓ７３）。

【００５３】Ｘｓ＝Ｘｂ＋（Ｘａ−Ｘｂ）×（ｔｓ−ｔ
ｂ）／（ｔａ−ｔｂ） Ｙｓ＝Ｙｂ＋（Ｙａ−Ｙｂ）×（ｔｓ−ｔｂ）／（ｔａ
−ｔｂ） Ｚｓ＝Ｚｂ＋（Ｚａ−Ｚｂ）×（ｔｓ−ｔｂ）／（ｔａ
−ｔｂ） ここで、Ｐａ、Ｐｂの位置座標はそれぞれ、（Ｘａ，Ｙ
ａ，Ｚａ）、（Ｘｂ，Ｙｂ，Ｚｂ）とした。

【００５４】そして、同じように、撮影時刻ｔｓにおけ
るステレオカメラ１のカメラ角Ｖｓ（ψｓ，ωｓ，κ
ｓ）を、次の３式による補間演算を実行して求める（Ｓ
７４）。

【００５５】ψｓ＝ψｂ＋（ψａ−ψｂ）×（ｔｓ−ｔ
ｂ）／（ｔａ−ｔｂ） ωｓ＝ωｂ＋（ωａ−ωｂ）×（ｔｓ−ｔｂ）／（ｔａ
−ｔｂ） κｓ＝κｂ＋（κａ−κｂ）×（ｔｓ−ｔｂ）／（ｔａ
−ｔｂ） ここで、Ｖａ、Ｖｂの、ｘ軸、ｙ軸、ｚ軸との傾き角度
はそれぞれ、（ψａ，ωａ，κａ）、（ψｂ，ωｂ，κ
ｂ）とした。

【００５６】このような補間演算を行うことで、撮影時
刻ｔｓにおけるステレオカメラ１の位置座標およびカメ
ラ角を確実に求めることができる。

【００５７】この発明の第１の実施の形態では、こうし
て、オペレータがキーボード７の停止キーを押すことで
選択されたステレオ画像の撮影時刻ｔｓにおける、ステ
レオカメラ１の位置座標Ｐｓおよびカメラ角Ｖｓを得る
ことができる。

【００５８】一方でオペレータは、選択したステレオ画
像の範囲において、位置取得対象物の特定を行う。

【００５９】例えばオペレータが、位置取得対象物とし
て郵便ポストを含んだ画像を選択したとすると、ステレ
オ画像は、図８のように表示部６に表示される。

【００６０】この画像が表示された表示部６の表示面に
は、透明平板状のディジタイザ８が被せられており、デ
ィジタイザ８は、触れられた左右の画像範囲内のそれぞ
れ１箇所づつの座標を入力できるようになっている。従
って、オペレータが、左右の郵便ポストの部分Ｐ１およ
びＰ２に触れることで、その位置座標Ｐ１（ｘ１，ｚ
１）とＰ２（ｘ２，ｚ１）とが、ディジタルデータとし
て処理部５に入力され、その郵便ポストが位置取得対象
物として特定される。座標読込手段５３は、この座標デ
ータを読み込んで、相対位置算出手段５６へ出力する。

【００６１】相対位置算出手段５６では、この２次元座
標Ｐ１、Ｐ２と、先に位置方向補間手段５５にて求めら
れた、ステレオカメラ１の位置座標Ｐｓおよびカメラ角
Ｖｓとに基づいて、位置座標Ｐｓを基準とした地図対象
物の相対位置座標Ｐｒを算出する。

【００６２】図９は、撮影時刻ｔｓにおけるステレオカ
メラ１の位置座標Ｐｓを基準とした、位置取得対象物の
相対位置座標Ｐｒを算出する手順を示すフローチャート
である。

【００６３】先ず、座標読込手段５３から座標Ｐ１、Ｐ
２を入力する（Ｓ９１）。そして、次の３式に基づく演
算処理により、位置取得対象物の相対位置座標Ｐｒ（Ｘ
ｒ，Ｙｒ，Ｚｒ）を算出する（Ｓ９２）。すなわち、基
線の中点を原点とし、ｘ軸を基線軸、ｙ軸をステレオカ
メラ１の撮影方向、ｚ軸をこれら２軸に共に直交する軸
としたときの位置取得対象物の相対位置座標を算出す
る。

【００６４】Ｘｒ＝ｘ１×Ｂ／（ｘ１−ｘ２）−Ｂ／２ Ｙｒ＝ｆ ×Ｂ／（ｘ１−ｘ２） Ｚｒ＝ｚ１×Ｂ／（ｘ１−ｘ２） ここで、ｆは、ステレオカメラ１の焦点距離、Ｂは、ス
テレオカメラ１の左右のカメラの距離（基線長さ）とす
る。

【００６５】こうして、ステレオカメラ１の位置座標Ｐ
ｓを基準とした地図対象物の相対位置座標Ｐｒが算出さ
れると、位置取得対象物の３次元位置座標Ｐｘ（Ｘｘ，
Ｙｘ，Ｚｘ）が、座標変換手段５７にて算出される。

【００６６】図１０は、この位置取得対象物の３次元位
置座標算出の手順を示すフローチャートである。

【００６７】先ず、位置方向補間手段５５より、撮影時
刻ｔｓにおけるステレオカメラ１の３次元位置座標Ｐｓ
およびカメラ角Ｖｓを入力する（Ｓ１０１）。次に、相
対位置算出手段５６より、ステレオカメラ１と位置取得
対象物と相対位置座標Ｐｒを入力する（Ｓ１０２）。そ
して、位置座標Ｐｓに対し、カメラ角Ｖｓおよび相対位
置座標Ｐｒに基づく、座標変換を実行することで、位置
取得対象物の３次元位置座標Ｐｘ（Ｘｘ，Ｙｘ，Ｚｘ）
が算出できる（Ｓ１０３）。

【００６８】そして、図１に示した結果出力手段５８
が、算出された位置取得対象物の３次元位置座標Ｐｘ
（Ｘｘ，Ｙｘ，Ｚｘ）を表示部６に表示する。

【００６９】このようにして、この実施の形態の位置取
得装置により、オペレータが指定した地図対象物（郵便
ポスト）の３次元位置座標を得ることができる。

【００７０】尚、第１の実施の形態では、画像記憶部３
および位置方向記憶部４は、車両に搭載したが、ステレ
オ画像、ステレオカメラの位置座標およびカメラ角、撮
影時刻および測定時刻の収集だけを車両で行い、３次元
座標の解析は、解析室を別に設けて、行ってもよい。そ
の場合は、図１１に示すように、車両９から、収集した
情報を記憶媒体Ｍ（例えば磁気テープ等）に保存して、
解析室１０に持ち込み、設置した処理部５、表示部６、
キーボード７およびディジタイザ８にてその解析処理を
行う。

【００７１】また、この実施の形態の位置取得装置は、
情報収集部が自動車の車両に搭載され、道路周囲の地図
対象物のステレオ画像を収集するものであったが、情報
収集部等を鉄道車両に搭載することで、鉄道路線周囲の
地図対象物のデータを収集して、その地図対象物の位置
を取得することもできる。

【００７２】さらに、この発明によれば、災害や交通事
故現場を撮影して、その位置座標特定に役立てることも
できる。

【００７３】以上説明したように、この発明による位置
取得装置は、処理部に設定した解析プログラムにより、
以下の効果が得られる。すなわち、画像表示手段および
選択手段を設けたことで、保存された多数のステレオ画
像の中から、一のステレオ画像が選択可能になるととも
に、選択されたステレオ画像の左右の画像範囲内でそれ
ぞれ指定された、位置取得対象物の２次元座標を、ディ
ジタイザ等および座標読込手段によって特定できる。そ
して、位置方向取得手段は、選択されたステレオ画像の
撮影時刻を取得するとともにその直前直後の測定情報を
取得し、また位置方向補間手段を設けたことで、取得さ
れた撮影時刻、保存されたステレオカメラの３次元位置
および撮影方向（カメラ角）ならびに保存された測定時
刻に基づいて、その撮影時刻における、ステレオカメラ
の３次元位置および撮影方向（カメラ角）を求めること
ができる。さらに、相対位置算出手段により、ステレオ
カメラと位置取得対象物との３次元相対位置が求まり、
最終的に座標変換手段が、撮影時刻におけるステレオカ
メラの３次元位置および撮影方向（カメラ角）と、求め
た相対位置とに基づく座標変換を行い、位置取得対象物
の３次元絶対位置を得ることができる。従って、車両を
走行させてデータを収集した後、この解析プログラムを
実行させれば、多数の地図対象物の３次元位置座標が容
易に取得できるので、時間と労力が節減できる。

【００７４】さらに、従来の三角測量のように熟練した
技術を要しないことに加えて、交通の妨げになることも
回避される。

【００７５】

【発明の効果】この発明の位置取得装置によれば、画像
選択手段を設けたことで、保存された多数のステレオ画
像の中から、一のステレオ画像が選択可能になるととも
に、選択されたステレオ画像の左右の画像範囲内でそれ
ぞれ指定された、位置取得対象物の２次元座標を、対象
物入力手段によって特定できる。そして、撮影時刻取得
手段は、選択されたステレオ画像の撮影時刻を取得し、
また位置方向算出手段を設けたことで、撮影時刻取得手
段で取得された撮影時刻、保存されたステレオカメラの
３次元位置および撮影方向ならびに保存された測定時刻
に基づいて、その撮影時刻における、ステレオカメラの
３次元位置および撮影方向を求めることができる。さら
に、相対位置算出手段により、ステレオカメラと位置取
得対象物との３次元相対位置が求まり、最終的に対象物
位置取得手段が、撮影時刻におけるステレオカメラの３
次元位置および撮影方向と、求めた相対位置とに基づく
座標変換を行い、位置取得対象物の３次元絶対位置を得
ることができる。従って、多数の地図対象物の３次元位
置が、容易に取得可能となり、時間と労力が節減でき
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による位置取得装置の第１の実施の形態
のブロック図である。

【図２】図１に示す装置による、ステレオ画像の収集方
法と、ステレオカメラの位置座標およびカメラ角の収集
方法を説明するための道路地図である。

【図３】図１に示す装置の、画像記憶部に記憶された画
像データベースの構造図である。

【図４】図１に示す装置の、位置方向記憶部に記憶され
た位置方向データベースの構造図である。

【図５】図１に示す装置における画像選択手順を示すフ
ローチャートである。

【図６】図１に示す装置における、撮影時刻直前直後に
測定されたステレオカメラの位置座標およびカメラ角の
取得手順を示すフローチャートである。

【図７】図１に示す装置における、撮影時刻におけるス
テレオカメラの位置座標およびカメラ角の算出手順を示
すフローチャートである。

【図８】図１に示す装置における位置取得対象物の特定
方法を説明するための模式図である。

【図９】図１に示す装置における、ステレオカメラと位
置取得対象物との相対位置座標の算出手順を示すフロー
チャートである。

【図１０】図１に示す装置における位置取得対象物の３
次元位置座標の算出手順を示すフローチャートである。

【図１１】図１に示す装置の他の運用形態を示した模式
図である。

【符号の説明】

１ ステレオカメラ ２ 情報収集部 ３ 画像記憶部 ４ 位置方向記憶部 ５ 処理部 ５１ 画像表示手段 ５２ 選択手段 ５３ 座標読込手段 ５４ 位置方向取得手段 ５５ 位置方向補間手段 ５６ 相対位置算出手段 ５７ 座標変換手段 ５８ 結果出力手段 ６ 表示部 ７ キーボード ８ ディジタイザ ９ 車両

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 北川 徹 東京都新宿区新宿４−２−18新宿光風ビル アジア航測株式会社内 (72)発明者 辻 求 東京都新宿区新宿４−２−18新宿光風ビル アジア航測株式会社内 (72)発明者 田邑 忠 東京都新宿区新宿４−２−18新宿光風ビル アジア航測株式会社内 Ｆターム(参考） 2F065 AA04 AA20 BB05 CC00 DD06 FF05 FF31 FF65 FF67 JJ03 JJ05 PP01 QQ00 QQ23 QQ24 SS02 SS13 2F112 AC06 BA02 BA05 CA06 FA19 FA50

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 車両に搭載したステレオカメラにより前
   記車両の走行中に逐次撮影されて保存された、走行路周
   囲の地図対象物のステレオ画像と、 これらステレオ画像のそれぞれに対応づけられて保存さ
   れた撮影時刻と、 前記車両の走行中に逐次測定されて保存された、前記ス
   テレオカメラの３次元位置および撮影方向と、 これらステレオカメラの３次元位置および撮影方向のそ
   れぞれに対応づけられて保存された測定時刻と、に基づ
   いて、地図対象物の３次元位置を取得する位置取得装置
   であって、 前記保存されたステレオ画像から、指示に基づき、一の
   ステレオ画像を選択する画像選択手段と、 その選択されたステレオ画像の左右の画像範囲内でそれ
   ぞれ指定された、位置取得対象物の２次元座標を入力す
   る対象物入力手段と、 前記選択されたステレオ画像の撮影時刻を取得する撮影
   時刻取得手段と、 その取得された撮影時刻、前記保存されたステレオカメ
   ラの３次元位置および撮影方向ならびに前記保存された
   測定時刻に基づいて、前記取得された撮影時刻における
   ステレオカメラの３次元位置および撮影方向を求める位
   置方向算出手段と、 前記対象物入力手段により入力された２次元座標に基づ
   いて、前記ステレオカメラと前記位置取得対象物との３
   次元相対位置を求める相対位置算出手段と、 前記位置方向算出手段で求められた、ステレオカメラの
   ３次元位置および撮影方向、ならびに、前記相対位置算
   出手段で求められた、ステレオカメラと位置取得対象物
   との３次元相対位置に基づいて、前記位置取得対象物の
   ３次元位置を求める対象物位置取得手段と、を具備する
   ことを特徴とする位置取得装置。
2. 【請求項２】 前記位置方向取得手段は、前記取得され
   た撮影時刻の直前および直後の、前記ステレオカメラの
   ３次元位置および撮影方向の測定時刻を取得し、この直
   前の測定時刻および直後の測定時刻と、これら各時刻に
   おけるステレオカメラの３次元位置および撮影方向とに
   基づく補間演算により、前記取得された撮影時刻におけ
   るステレオカメラの３次元位置および撮影方向を求める
   ことを特徴とする請求項１に記載の位置取得装置。
3. 【請求項３】 前記対象物位置取得手段は、前記相対位
   置算出手段で求められた、ステレオカメラと位置取得対
   象物との３次元相対位置を、前記位置方向算出手段で求
   められた、撮影時刻におけるステレオカメラの３次元位
   置および撮影方向に基づいて、座標変換することによ
   り、前記位置取得対象物の３次元位置を求めることを特
   徴とする請求項１または請求項２に記載の位置取得装
   置。