JP2010541016A - 地図データベースにおいて使用するために、表面に渡る基準線に沿う線形特徴を取り込む方法 - Google Patents

地図データベースにおいて使用するために、表面に渡る基準線に沿う線形特徴を取り込む方法 Download PDF

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Abstract

【課題】
【解決手段】
地図データベースにおいて使用するために、表面に渡る基準線に沿う線形特徴を作成する方法が開示される。方法は、地理座標参照系における前記基準線の座標を表す基準線データと、前記基準線に隣接する表面のソース画像と、前記地理座標参照系における関連する位置及び姿勢データとから基準線参照データセットを生成するステップと、地図データベースにおいて使用するために、基準線に沿う線形特徴及び地理座標参照系における関連する場所を作成するために基準線参照データセットを後処理するステップとを含み、基準線参照データセットは、画素を有する画像データの複数の集合と地理座標参照系において表面に渡る基準線を定義する関連データとを含み、画像データの集合が地理座標参照系における表面の線区分のオルソ補正図表現に対応し、画像データの各集合が基準線上の位置に関連付けられる基準画素を含み、各画素が線区分に沿う基準画素の位置から所定の距離に存在する位置を有する表面を表し、線区分が基準画素に関連する位置において基準線と垂直に交差する。

Description

本発明は、地図データベースにおいて使用するために、表面に渡る基準線に沿う線形特徴を生成する方法に関する。更に本発明は、基準線参照データセットを生成する方法、並びに地図データベースにおいて使用するために、表面に渡る基準線に沿う線形特徴及び座標系における関連する場所を作成するために基準線参照データセットを後処理する方法に関する。更に本発明は、基準線参照データセット、線形特徴を生成又は検証するコンピュータにより実現されるシステム、コンピュータ・プログラム、及びコンピュータ・プログラム又は基準線参照データセットを記憶するプロセッサ可読媒体に関する。
ナビゲーションシステムにおいて使用されるデジタル地図データベースのため、例えば、車線分離帯、道路の中央線、道路の幅等の多くの線形道路情報を収集する必要がある。道路情報の地理位置は、絶対位置情報又は相対位置情報として格納可能である。例えば、中央線は絶対地理位置情報を用いて格納されてもよく、道路の幅は中央線の絶対地理位置に対して相対的である相対位置情報を用いて格納されてもよい。道路情報は高解像度空中オルソ画像を解釈することにより取得可能である。オルソ画像は、上方から見た地上の特徴をそれらの正確な地上位置に示し且つカメラ及び飛行特性により引き起こされる歪み、並びに起伏のずれが写真測量技術を使用して除去された「縮尺補正」画像である。オルソ画像は、写真の縮尺が均一であるように、すなわち写真が地図と同等であると考えられるように幾何学的に補正された（「オルソ補正された（orthorectified）」）空中写真の一種である。オルソ画像は地形の起伏、レンズの歪み及びカメラの傾斜を調整された地表の正確な表現であるため、実際の距離を測定するために使用可能である。オルソ補正図は基準面に対して直角に投影するが、斜視図は単一の固定位置から表面を基準面に投影する。この点で、オルソ補正図は斜視図とは異なる。オルソ画像は、任意の適切な地図投影により取得可能である。地図投影は、円筒図法、擬円筒図法、混成図法、円錐図法、擬円錐図法又は方位図法等の表面投影であってもよい。投影は距離プロパティの保存による投影であってもよい。地図投影は、それらが正射投影であるという点、すなわち各画素が基準面（地球の形状に近似する楕円体）の表面に対して垂直な線に沿って見た表面上の点を表すという点で共通する。従って、地表のオルソ画像の各画素は、地球の形状に近似する楕円体に対して垂直な線に沿って見た地表図にほぼ対応する。オルソ画像は、アルゴリズムがオルソ画像の任意の画素を地理座標参照系内の点に対して参照できるようにするメタデータを含む。地球の形状に近似する楕円体上での各画素の正確な位置が既知であるため、地上の特徴、例えば、水平道路情報の位置及びサイズはオルソ画像から検索可能である。そのような高解像度オルソ画像は、２５ｃｍ未満の画素サイズを有する必要がある。
現在、ナビゲーションシステムにおいて使用されるデジタル地図データベースのための、例えば、制限速度、方向案内標識等の「垂直」道路情報は、地上限定移動収集装置により収集される水平な写真画像及び他のデータを解析及び解釈することにより取得可能である。用語「垂直」は、道路情報の情報平面が重力ベクトルに対してほぼ平行であることを示す。自動車又はバン等の地上車両であるモバイルマッピング車両は、デジタル地図データベースを改善するためのモバイルデータを収集するために使用される。改善例は、交通標識、進路標識、交通信号、ストリート名を示すストリート標識等の場所である。
モバイルマッピング車両は、一部が立体カメラである多くのカメラを有し、バンが高精度ＧＰＳ及び他の位置判定機器を搭載するため、全てのカメラの地理位置は正確に決められる。道路網を走行中に画像シーケンスが取り込まれる。これらは、動画又は静止写真画像のいずれであってもよい。
モバイルマッピング車両は、建物又は路面等のオブジェクトの画像シーケンスにおいて２つ以上の画像を記録し、画像シーケンスの画像毎に、地理座標参照系における地理位置、並びに当該地理位置に対する画像シーケンスの位置及び姿勢データが正確に判定される。対応する地理位置情報を有する画像シーケンスをジオコーディングされた画像シーケンスと呼ぶ。カメラにより取得された画像シーケンスが「水平」道路情報の視覚的な斜視図を表すため、画像処理アルゴリズムは、画像シーケンスから道路情報を抽出するための解決策を提供してもよい。カメラ及びレーザスキャナの地理位置は、車載位置決めシステム（例えば、ＧＰＳ受信機）、並びに他の追加の位置及び姿勢判定機器（例えば、慣性ナビゲーションシステム−ＩＮＳ）により正確に把握される。ジオコーディングされた画像シーケンスは、オルソ画像を生成するために使用される。「ジオコーディングされる」とは、ＧＰＳ及び場合によってはＩＮＳにより計算された位置、並びに画像と関連するタイトルが画像のメタデータに添付されることを意味する。ジオコーディングされたオルソ画像は、画素毎に地理座標参照系において対応する位置を判定するために、関連する投影座標参照系を定義するメタデータを含む。これらオルソ画像は空中オルソ画像に匹敵するが、解像度が向上し且つ絶対地理位置を有する。オルソ画像、並びにオルソ画像の位置及び姿勢データを定義する関連メタデータを生成する方法は、未公開の特許文献１に開示されている。この方法により、モバイルマッピングシステムのデータのみから極めて正確にジオコーディングされたオルソ画像を生成できる。ジオコーディングされた画像は８ｃｍ（＝画像内での相対位置精度）の画素解像度を有し、地表での画像の位置及び姿勢を定義するメタデータは１ｍの絶対地理位置精度を有する。
水平道路情報は、空中画像及び画像シーケンスの双方に存在する。複雑な画像処理アルゴリズムにより、車線情報が検出され且つ対応する位置情報が判定される。更に、ユーザが画面上のオルソ画像内の所望の水平道路情報に印を付けることができる。その場合、ソフトウェアは、上記印から水平道路情報の地理座標参照系における地理位置を算出する。例えば、道路の側面が湾曲している湾曲道路の線形道路情報に印を付けるには、直線道路に沿う道路の側面に印を付けるよりも時間がかかる。直線に印を付けるためには２つの点だけを指定すればよいが、曲線に印を付けるためにはより多くの点を指定する必要がある。曲線の精度は選択された曲線上の点の数に依存する。従って、道路の湾曲が大きいほど、画像から水平道路情報を検索するためには、より多くの時間及び労力が必要となる。同様に、道路の湾曲が大きいほど、より複雑なアルゴリズムがオルソ画像から水平道路情報を検索するために必要となる。最初に、ジオコーディングされたオルソ画像において、湾曲した路面を識別する必要がある。次に、画像内の路面上で道路の印を見つける必要がある。最後に、道路に沿った線形道路の印をデジタル化する必要がある。ジオコーディングされたオルソ画像においては道路の位置及び姿勢がわからないため、線形道路の印を自動検出するためには、例えば、形態フィルタである対称フィルタを使用する必要がある。これらフィルタは、垂直又は水平な線／縁部だけを検出するためのフィルタより複雑である。
更に、近い将来にＡＤＡＳ（先進運転支援システム：Advanced Driver Assistance Systems）に適合する必要のある道路が世界に数百万ｋｍある。適応走行制御、変速装置支援、車線／道路逸脱検出及び警告、制動及び安定制御支援等のＡＤＡＳ適用例は、車両を制御するため又は安全に関する問題を運転者に警告するために、道路に関する極めて正確な道路情報を必要とする。道路情報は取り込まれ、地図データベースに格納される必要がある。デジタル地図は、移動車両の前方の道路に関する知識を提供する。これにより、カーブの形状、カーブの方向及び半径等の運転者の視線の先に見えてくるカーブ、及び道路の種類（幹線道路、幹線道路の傾斜路、局所道路等）、車線数、道路の幅、道路の種類、車線の標識等の道路特徴を予測する能力が提供される。適用例は、情報を使用して運転者に次の状況を通知し且つ運転者が安全に運転するのを補助する。ＡＤＡＳの品質精度は、画面上の１画素が１０×１０ｃｍの領域を表す画像を有するためにズーミングを必要とする。これは、１２８０×１０２４画素を有する画面が１２８×１０２．４ｍの領域を示すことができることを意味する。１ｋｍの直線道路をデジタル化するためには、ユーザが１００ｍ毎にスクロールして１つの点をデジタル化する必要がある。スクロールは、画像が画像データベースから再読み込みされる必要があることを意味する。画像の再読み込み及び１つの点のデジタル化には時間がかかる。
特許出願第ＰＣＴ／ＮＬ２００６／０５０２５２号
従って、空中オルソ画像、衛星画像、空中画像シーケンス又は移動車両に取り付けられたカメラから取り込まれた画像シーケンスから水平道路特徴及び対応する位置情報を正確且つ効率的に迅速に抽出できる方法が必要とされる。道路ジオメトリの更新及び新しい道路ジオメトリの取得の速度を増加するアルゴリズムが必要である。
本発明は、地図データベースにおいて使用するために、表面に渡る基準線に沿う線形特徴を取り込むか又は検証する改善された方法を提供することを目的とする。
本発明に係わる方法は、
地理座標参照系における前記基準線の座標を表す基準線データと、前記基準線に隣接する表面のソース画像と、前記地理座標参照系における関連する位置及び姿勢データとから基準線参照データセットを生成するステップと、地図データベースにおいて使用するために、基準線に沿う線形特徴及び地理座標参照系における関連する場所を作成するために基準線参照データセットを後処理するステップとを含み、基準線参照データセットは、画素を有する画像データの複数の集合と地理座標参照系において表面に渡る基準線を定義する関連データとを含み、画像データの集合が地理座標参照系における表面の線区分のオルソ補正図表現に対応し、画像データの各集合が基準線上の位置に関連付けられる基準画素を含み、各画素が線区分に沿う基準画素の位置から所定の距離に存在する位置を有する表面を表し、線区分が基準画素に関連する位置において基準線と垂直に交差する。
本発明は、車線分離帯、道路の側面、道路の中央線等の線形道路情報が道路の方向に対して平行な道路情報であるという認識に基づく。道路の方向は、地図データベースから取得可能である。更に、道路上の車両の走行方向は、道路の方向の適切な近似である。車両の位置及び姿勢は、ＧＰＳ受信機、並びに１つ以上のジャイロスコープ及び／又は加速度計等の慣性測定装置により判定される。このように、車両の軌道線は地理座標参照系において作成可能である。軌道線は道路の方向の適切な近似である。オルソ画像上では、道路は湾曲し、従って車両の軌道線又は線形道路情報は湾曲する。その概念は、例えば、オルソ画像内の車両の軌道線である基準線に沿う領域を基準線参照画像に変換することである。基準線参照画像において、基準線は直線であり且つ基準線に対して平行な領域は直線に沿う矩形である。このように、一定の幅を有する湾曲道路は、ほぼ平行な道路側面を有するほぼ真っ直ぐな道路の画像に変換され、中央線又は車線の標識に従う基準線は、基準線参照画像においてほぼ直線である。基準線参照画像における線形特徴の直線度は、線形特徴に対する基準線の位置の精度に依存する。車両が常に１つの車線の中央を走行する場合、線形特徴は実質的に直線である。しかし、車両が車線変更する場合、車両は車線分離帯を横断する。これは、基準線参照画像において連続する画素の行における車線分離帯の水平変化として現れる。上述のように、そのような画像における線形特徴は、元のオルソ画像を使用する場合に比べて、ユーザによるデジタル化又は検証がはるかに容易であり且つ高速である。実行された変換が可逆的であるため、線形特徴の正確な地理位置は、基準線参照（直線）画像において判定された特徴の位置から導出可能である。オルソ補正された地理参照空間から基準線参照画像空間（ＲＲＩ空間）への変換により、ユーザは少なくとも２０倍の情報を一度に解析できる。基準線参照画像の別の利点は、路面を解析するユーザが路面に沿って移動するために画像内を上下にスクロールするだけでよいことである。これに対して、オルソ画像上で道路に沿って移動したい場合は、画像内を２次元にスクロールする必要がある。このように、ユーザは必要な位置を見つけるために路面に沿って高速で移動できる。
更に、湾曲道路を直線道路に変換することにより、基準線参照画像内の線形道路情報を検出するために必要とされる画像処理アルゴリズムはより単純である。基準線が基準線参照画像内の画素の列上に投影される場合、線形道路情報は基準線参照画像において垂直情報として出現する。アルゴリズムは画像内の垂直情報を見つけるだけでよい。
本発明により、ある特定の領域の線形道路情報、例えば、地域内の道路は、はるかに高速に取り込まれるか又は編集される。これにより、情報を製造するためのコストが削減されるが、画像の取り込みと消費者に対する道路情報の提供との間の時間も短縮される。更に本発明は、デジタル地図提供者がデジタル地図のより頻繁な更新を提供することを可能にする。
本発明に係わる基準線参照データセットを生成する方法は、
地理座標参照系における前記基準線の座標を表す基準線データを取得するステップと、
前記基準線に隣接する表面のソース画像と、前記地理座標参照系における関連する位置及び姿勢データとを取得するステップと、
基準線上に一連のサンプル位置を生成するステップと、
各サンプル位置毎に、前記サンプル位置における基準線の方向に対して垂直となる線区分の場所を判定するステップと、
各画素が表面上の地理座標参照系における関連する画素位置を有し、且つ画素値が前記関連する画素位置を表すソース画像の少なくとも１つの画素から導出されている画素の線を線区分毎に生成するステップと、
画素の線及び関連するサンプル位置を基準線参照データセットに格納するステップとを含む。
ソース画像は、移動車両に取り付けられた地上カメラにより取り込まれた画像、空中画像、衛星画像、オルソ画像のグループのうちの１つから取得されてもよい。基準線は、車両の軌道線、既存のデータベースからの道路の中央線、既存のデータベースから取得される他の既存の道路ジオメトリのグループのうちの１つから取得されてもよい。
本発明の一実施形態において、サンプル位置は、基準線に沿って等距離となる。この特徴により、ソフトウェアプログラムはユーザによる解釈が容易な基準線参照画像を変換せずに提供できる。
本発明の別の実施形態において、地理座標参照系における２つの連続するサンプル位置の間の基準線に沿う距離は、基準線の局所曲率又は直線度に依存する。この特徴により、方法は、最適なデータ量を有する基準線参照データセットを提供できる。道路の直線区分上の線形道路情報を正確に導出するために必要とされる点は、湾曲区分上よりも少ない。
本発明によれば、地図データベースにおいて使用するために、表面に渡る基準線に沿う線形特徴及び地理座標参照系における関連する場所を作成するために基準線参照データセットを後処理する方法は、
画素を有する画像データの複数の集合と地理座標参照系において表面に渡る基準線を定義する関連データとを含み、画像データの集合が地理座標参照系における表面の線区分のオルソ補正図表現に対応し、画像データの各集合が基準線上の位置に関連付けられる基準画素を含み、各画素が線区分に沿う基準画素の位置から所定の距離に存在する位置を有する表面を表し、線区分が基準画素に関連する位置において基準線と垂直に交差する基準線参照データセットを検索する検索ステップと、
道路位置情報に依存する変換画像を取得するための１つ以上のソース画像、変換画像の画素の各列が前記道路の方向に対して平行となる表面に対応する基準線参照画像に基準線参照データセットを変換する変換ステップと、
基準線参照画像内の線形特徴を選択する選択ステップと、
基準線参照画像内の線形特徴の位置及び関連データから、線形特徴の地理座標参照系における座標を判定する判定ステップと、
線形特徴の座標をデータベースに格納する格納ステップとを含む。
線形特徴は、道路の中央線、道路の幅、道路の湾曲部、道路の塗装、車線分離帯、車線の数、安全地帯、分岐合流点及び基準線に沿う表面の他の任意の視覚的に区別される特徴のグループの１つである。
本発明の一実施形態において、前記選択ステップは、
画面上に基準線参照画像を出力するステップと、
印を付けられた位置を取得するために、画面上の線形特徴に位置指示装置を手動で位置決めするステップとを含み、
前記判定ステップは、印を付けられた位置から線形特徴の地理座標系における座標を算出する。
これらの特徴により、基準線参照画像を解析するため及び線形道路情報を作成するためにユーザを使用できる。
別の実施形態において、前記選択ステップは、
線形特徴を選択するために、基準線参照画像に線検出アルゴリズムを実行するステップと、
基準線参照画像において線形特徴の位置を判定するステップとを含み、
前記判定ステップは、基準線参照画像内の線形特徴の画素位置から線形特徴の地理座標系における座標を算出する。
これらの特徴により、基準線参照データセットから線形道路情報を自動的に作成できる。
別の態様において、本発明は、画素を有する画像データの複数の集合と地理座標参照系において表面に渡る基準線を定義する関連データとを含み、画像データの集合が地理座標参照系における表面の線区分のオルソ補正図表現に対応し、画像データの各集合が基準線上の位置に関連付けられる基準画素を含み、各画素が線区分に沿う基準画素の位置から所定の距離に存在する位置を有する表面を表し、線区分が基準画素に関連する位置において基準線と垂直に交差する基準線参照データセットを提供する。
基準線参照データセットの一実施形態において、表面は地表であり、線区分は路面の区分を含む。基準線参照データセットの一実施形態において、画像データの複数の集合は基準線参照画像であり、画像データの各集合は基準線参照画像の画素の行に対応する。別の実施形態において、地理座標参照系上に投影された場合、画像データの集合の画素の位置は線区分に沿って比例して分散される。更に別の実施形態において、基準線は道路の中央線の近似に対応する。
更なる実施形態において、地理座標参照系はＷＧＳ８４座標系である。
別の態様において、本発明は、基準線に沿う線形特徴及び地理座標参照系における関連する場所を検証するコンピュータにより実現されるシステムであって、
入力装置と、
プロセッサ可読記憶媒体と、
前記入力装置及び前記プロセッサ可読記憶媒体と通信するプロセッサと、
表示ユニットとの接続を可能にする出力装置と
を具備し、
前記プロセッサ可読記憶媒体は、
地図データベースから地理座標参照系における表面に渡る基準線の座標を表す基準線データを検索するステップと、
前記表面のオルソ画像と、前記地理座標参照系における関連する位置及び姿勢データとを検索するステップと、
基準線データ及びオルソ画像から画素の各行が基準線の方向に対して垂直となる前記表面の区画に対応し且つ画素の各列が基準線に対して平行となる表面に対応する基準線参照画像を生成するステップと、
基準線参照画像内の線形特徴の位置を検証するステップと、
線形特徴の位置、線形特徴の直線度、線形特徴の平行度のグループから得られる少なくとも１つの要件に対する欠陥を示す位置に印を付けるステップと、
欠陥を示す印を付けられた位置に対応する地理座標参照系における座標を判定するステップと、
更なる処理のために印を付けられた欠陥の座標をデータベースに格納するステップとを含む方法を実行する前記プロセッサをプログラム可能とするコードを格納するシステムを提供する。
本発明に係わる基準線参照画像は、ユーザが既存の地図データベース内の線形特徴の位置を効率的且つ容易に検証できるようにする。既存の地図データベースから取得された車線分離帯等の線形特徴の位置は、基準線として使用可能である。地理座標参照系により使用される地球の形状を近似する楕円体上に投影された場合、オルソ画像は実際の地表を視覚化する。基準線参照画像において、線形特徴は画像内の所定の位置に見える必要がある。更に、線形特徴は直線である。位置が不正確であるか又は線形特徴が直線ではない場合、ユーザはこれを欠陥として認識し、欠陥に印を付けることができる。その後、欠陥の地理位置は、基準線参照画像の画素に関連付けられた投影座標参照系により判定される。欠陥の地理位置は、相対的に高い解像度を有する画像内の線形特徴を再度デジタル化するために、モバイルマッピング車両又は対応するオルソ画像から対応するソース画像を検索するために使用可能である。このように、既存の地図データベース内のデータは効率的に検証され且つ必要に応じて補正される。
本発明は、ソフトウェア、ハードウェア又はソフトウェア及びハードウェアの組み合わせを使用して実現可能である。本発明の全部又は一部がソフトウェアで実現される場合、そのソフトウェアはプロセッサ可読記憶媒体に常駐可能である。適切なプロセッサ可読記憶媒体の例は、フロッピディスク、ハードディスク、ＣＤ ＲＯＭ、ＤＶＤ、メモリＩＣ等を含む。システムがハードウェアを含む場合、ハードウェアは、出力装置（例えばモニタ、スピーカ又はプリンタ）、入力装置（例えばキーボード、位置指示装置及び／又はマイクロホン）、並びに出力装置と通信するプロセッサ及びプロセッサと通信するプロセッサ可読記憶媒体を含んでもよい。プロセッサ可読記憶媒体は、本発明を実現するための動作を実行するようにプロセッサをプログラムできるコードを格納する。本発明の処理は、電話線、あるいは他のネットワーク又はインターネット接続を介してアクセス可能なサーバ上でも実現可能である。
カメラ及びレーザスキャナを有するＭＭＳシステムを示す図である。 場所及び姿勢パラメータを示す図である。 本発明を実行可能なコンピュータ構成を示すブロック図である。 本発明に従って線形道路情報を作成する処理の実現例を示すフローチャートである。 オルソ画像空間から基準線参照画像空間への変換を示す図である。 画像データセットの生成を示す図である。 オルソ画像からの基準線参照画像の生成を示す図である。 異なる基準線を用いるオルソ画像空間から基準線参照画像空間への変換の例を示す。 異なる基準線を用いるオルソ画像空間から基準線参照画像空間への変換の例を示す。 異なる基準線を用いるオルソ画像空間から基準線参照画像空間への変換の例を示す。 本発明の有効性を示す図である。 基準線参照空間からオルソ補正空間への変換を示す図である。 基準線参照画像空間における画像線の数を減少する効果を示す図である。
多くの例示的な実施形態を使用し且つ添付の図面を参照して、以下に、本発明をより詳細に説明する。図面は本発明を例示することを意図し、本発明の範囲を制限することを意図しない。本発明の範囲は、添付の請求の範囲及び同等な実施形態により定義される。
（定義）
座標：ｎ次元空間内の点の位置を指定する一連のｎ個の数字のうちの１つ
座標変換：１対１の関係に基づいて、１つの座標参照系から同一データに基づく別の座標参照系に座標を変更すること
座標参照系：データにより実世界に関連付けられる座標系
座標系：座標が点に割り当てられる方法を特定する数学的規則の集合
データ：座標参照系の原点の位置、縮尺及び姿勢を定義するパラメータ又はパラメータの集合
楕円座標系（測地座標系）：１つ以上の地理座標参照系と関連する測地緯度、測地経度及び（３次元の場合）楕円の高さにより位置が特定される座標系
地理座標参照系：楕円座標系を使用し且つ地球の形状に近似する楕円体に基づく座標参照系
地図投影：楕円座標系から平面への座標変換
オルソ補正図：ある点において、選択された基準面に対して垂直な線に沿ったその基準面からの点の図
投影座標参照系：地図投影を適用し且つデカルト座標系を使用することにより２次元地理座標参照系から導出される座標参照系
図１は、自動車１の形態をとるＭＭＳシステムを示す。自動車１は、１つ以上のカメラ９（ｉ）を備える（ｉ＝１、２、３、．．．Ｉ）。画角、すなわち、１つ以上のカメラ９（ｉ）は、自動車１の走行方向に対して任意の方向にあってもよく、従って、前方観察用カメラ、側方観察用カメラ又は後方観察用カメラ等であってもよい。カメラ９（ｉ）の観察ウィンドウは、車両前方の路面全体を範囲に含む。自動車１の走行方向とカメラの画角との間の角度は、両側において４５度〜１３５度の範囲内にあるのが好ましい。自動車１は、運転者により関心道路に沿って運転される。
自動車１は複数の車輪２を備える。更に、自動車１は、高精度位置判定装置を備える。図１に示すように、位置判定装置は以下の構成要素を具備する。
・アンテナ８に接続され、複数の衛星ＳＬｉ（ｉ＝１、２、３、．．．）と通信し且つ衛星ＳＬｉから受信した信号から位置信号を算出するように構成されるＧＰＳ（全地球測位システム）ユニット。ＧＰＳユニットは、マイクロプロセッサμＰに接続される。マイクロプロセッサμＰは、ＧＰＳユニットから受信した信号に基づいて、自動車１内のモニタ４に表示され且つ運転者に自動車が位置する場所及び場合によっては自動車が移動している方向を通知する適切な表示信号を判定してもよい。ＧＰＳユニットの代わりに、差動ＧＰＳユニットが使用されてもよい。差動全地球測位システム（ＤＧＰＳ）は全地球測位システム（ＧＰＳ）の改良版であり、固定地上基準局のネットワークを使用して、衛星システムにより示される位置と既知の固定位置との間の差分を同報通信する。これらの局は、測定された衛星の擬似距離と実際の（内部で計算された）擬似距離との間の差分を同報通信し、受信局は自身の擬似距離を同一量分補正してもよい。
・ＤＭＩ（距離測定計器）。この計器は、車輪２のうちの１つ以上の車輪の回転数を検知することにより、自動車１が移動した距離を測定する走行距離計である。ＧＰＳユニットからの出力信号から表示信号を算出する際にマイクロプロセッサμＰがＤＭＩにより測定された距離を考慮できるようにするため、ＤＭＩもマイクロプロセッサμＰに接続される。
・ＩＭＵ（慣性測定ユニット）。そのようなＩＭＵは、３つの直交方向に沿う回転加速度及び並進加速度を測定するように構成される３つのジャイロユニットとして実現可能である。ＧＰＳユニットからの出力信号から表示信号を算出する一方でマイクロプロセッサμＰがＤＭＩによる測定値を考慮できるようにするため、ＩＭＵもマイクロプロセッサμＰに接続される。ＩＭＵは、推測航法センサを更に含むことができる。
尚、当業者は、車両及び機器（これらは、車両を参照して既知の位置及び姿勢を用いて取り付けられる）の正確な場所及び姿勢を提供するために、グローバルナビゲーション衛星システム、車載慣性システム及び車載推測航法システムの多くの組み合わせを見つけることができる。
図１に示すようなシステムは、例えば自動車１に取り付けられた１つ以上のカメラ９（ｉ）を用いて写真を撮影することにより地理データを収集するいわゆる「モバイルマッピングシステム」である。カメラはマイクロプロセッサμＰに接続される。自動車前方のカメラ９（ｉ）は、立体カメラであってもよい。カメラは、画像が所定のフレーム速度で取り込まれた画像シーケンスを生成するように構成可能である。例示的な一実施形態において、カメラの１つ以上は、自動車１の所定の変位毎又は時間間隔毎に写真を取り込むように構成されるスチルカメラである。所定の変位は、車両の前方の所定の距離に存在する場所がカメラの少なくとも２つの連続する写真に取り込まれるように選択される。例えば、写真は４ｍ移動する毎に取り込まれてもよく、その結果、車両に向って５ｍの距離に存在する路面平面の各画像において重なりが生じる。
一般に、３つの測定ユニット、すなわちＧＰＳ、ＩＭＵ及びＤＭＩから可能な限り正確な場所及び姿勢の測定値を提供することが望まれる。これらの場所及び姿勢データは、カメラ９（ｉ）が写真を撮影している間に測定される。写真は、後で使用するため、これらの写真が撮影されたのと同時に収集された自動車１の対応する場所及び姿勢データと関連付けて、μＰの適切なメモリに格納される。写真は、道路の中心、路面の縁部及び道路の幅等の道路情報に関する視覚情報を含む。
図２は、図１に示す３つの測定ユニットであるＧＰＳ、ＤＭＩ及びＩＭＵから取得可能な位置信号を示す。図２は、マイクロプロセッサμＰが６つの異なるパラメータ、すなわち所定の座標系内の原点に関する３つの距離パラメータｘ、ｙ、ｚ、並びにｘ軸、ｙ軸及びｚ軸に関する回転をそれぞれ示す３つの角度パラメータωｘ、ωｙ及びωｚを算出するように構成されることを示す。ｚ方向は重力ベクトルの方向と一致する。グローバルＵＴＭ又はＷＧＳ８４座標系が所定の地理座標参照系として使用されてもよい。
自動車１内のマイクロプロセッサ及びメモリ９は、コンピュータ構成として実現されてもよい。そのようなコンピュータ構成の例を図３に示す。
図３において、算術演算を実行するプロセッサ３１１を具備するコンピュータ構成３００の概略が示される。図１に示す実施形態において、プロセッサはマイクロプロセッサμＰである。
プロセッサ３１１は、ハードディスク３１２、読み出し専用メモリ（ＲＯＭ）３１３、電気的消去可能プログラマブル読み出し専用メモリ（ＥＥＰＲＯＭ）３１４及びランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）３１５を含む複数のメモリ要素に接続される。必ずしもこれらメモリの種類の全てを設ける必要はない。更に、これらのメモリ要素はプロセッサ３１１に物理的に近接して配置される必要がなく、プロセッサ３１１から離れて配置されてもよい。
プロセッサ３１１は更に、ユーザにより命令、データ等を入力する手段、例えば、キーボード３１６及びマウス３１７に接続される。当業者には周知であるタッチスクリーン、トラックボール及び／又は音声変換器等の他の入力手段が更に設けられてもよい。
プロセッサ３１１に接続された読取ユニット３１９が設けられる。読取ユニット３１９は、フロッピディスク３２０又はＣＤＲＯＭ３１２等の取り外し可能なデータ記憶媒体又は取り外し可能な記憶媒体からデータを読み取り且つ場合によってはそれらにデータを書き込むように構成される。当業者には周知であるように、他の取り外し可能なデータ記憶媒体は、テープ、ＤＶＤ、ＣＤ−Ｒ、ＤＶＤ−Ｒ、メモリスティック等であってもよい。
プロセッサ３１１は、紙上に出力データを印刷するためのプリンタ３２３及びディスプレイ３１８、例えば、モニタ又はＬＣＤ（液晶ディスプレイ）画面、あるいは当業者には周知である他の任意の種類のディスプレイに接続されてもよい。
プロセッサ３１１は、スピーカ３２９に接続されてもよい。
更にプロセッサ３１１は、Ｉ／Ｏ手段３２５により公衆交換電話網（ＰＳＴＮ）、ローカルエリアネットワーク（ＬＡＮ）、ワイドエリアネットワーク（ＷＡＮ）、インターネット等の通信ネットワーク３２７に接続されてもよい。プロセッサ３１１は、ネットワーク３２７を介して他の通信構成と通信するように構成されてもよい。Ｉ／Ｏ手段３２５は、位置判定装置（ＤＭＩ、ＧＰＳ、ＩＭＵ）、カメラ９（ｉ）及びレーザスキャナ３（ｊ）をコンピュータ構成３００に接続するのに更に適している。
データ記憶媒体３２０、３２１は、本発明に従って方法を実行する能力をプロセッサに提供するように構成されるデータ及び命令の形態のコンピュータ・プログラムを具備してもよい。なお、そのようなコンピュータ・プログラムは、電気通信ネットワーク３２７を介してダウンロードされてもよい。
プロセッサ３１１は、独立型システムとして実現されてもよく、各々がより大きなコンピュータ・プログラムのサブタスクを実行するように構成される複数の並列プロセッサとして実現されてもよく、又は複数のサブプロセッサを有する１つ以上のメインプロセッサとして実現されてもよい。本発明の機能性の一部は、電気通信ネットワーク３２７を介してプロセッサ３１１と通信するリモートプロセッサによって実行されてもよい。
図３のコンピュータシステムに含まれる構成要素は、汎用コンピュータシステムにおいて通常見られる構成要素であり、当業界において周知であるそのようなコンピュータ構成要素の広範な種類を表すことを意図する。
従って、図３のコンピュータシステムは、パーソナルコンピュータ、ワークステーション、ミニコンピュータ、メインフレームコンピュータ等である。コンピュータは、異なるバス構成、ネットワーク化プラットフォーム、マルチプロセッサプラットフォーム等を更に含むことができる。ＵＮＩＸ、Ｓｏｌａｒｉｓ、Ｌｉｎｕｘ、Ｗｉｎｄｏｗｓ、Ｍａｃｉｎｔｏｓｈ ＯＳ及び他の適切なオペレーティングシステムを含む種々のオペレーティングシステムが使用可能である。
カメラ９（ｉ）により取得された画像及びスキャン、並びに位置／姿勢データを後処理するために図３の構成と同様の構成が使用されるが、これは、オフラインの後処理のため、自動車１内ではなく建物内に配置されるのが好都合である。カメラ９（ｉ）により取得された画像及び関連する位置／姿勢データは、１つ以上のメモリ３１２〜３１５に格納される。この格納は、それらデータを最初にＤＶＤ又はメモリスティック等に格納するか、あるいはメモリ９から場合によっては無線送信することにより実行可能である。自動車１の軌道を定義する関連する位置及び姿勢データは、タイムスタンプを含む生データとして格納されてもよい。更に、各画像はタイムスタンプを有する。タイムスタンプにより、画像を取り込んだ時点でのカメラ９（ｉ）の位置及び姿勢を正確に判定できる。このように、タイムスタンプは画像内に示されるビューの間の空間関係を定義する。また、関連する位置及び姿勢データは、使用されたデータベースアーキテクチャにより各画像にリンクされるデータとして格納されてもよい。ジオコーディングされた画像シーケンスは、画像シーケンスと関連する位置及び姿勢データとの組み合わせである。ジオコーディングされた画像シーケンスは、オルソ画像を生成するために使用される。これらのオルソ画像は空中オルソ画像に匹敵するが、解像度が向上し且つ絶対地理位置を有する。オルソ画像、並びに関連する位置及び姿勢データを生成する方法は、未公開の特許文献１に開示されている。通常のモバイルマッピングシステムＭＭＳは、この方法を用いて、８ｃｍの解像度及び１ｍの絶対位置精度を有するオルソモザイクを作成する。
本発明は、画像データとして、充分な解像度及び精度を有する任意のオルソ画像を使用できる。従って、オルソ空中画像及びオルソ衛星画像と同様に、移動車両に取り付けられたカメラにより取り込まれる画像から取得されるオルソ画像もオルソ画像である。尚、モバイルマッピングシステムにより取り込まれた生画像シーケンスは、入力データとしても使用可能である。これを以下に更に詳細に説明する。
図４は、本発明に従って線形道路情報を作成する処理の実現例を示すフローチャートである。線形道路情報は、道路の幅、道路の中央線の位置、車線の数、車線分離帯の位置、種類及び寸法、車線の幅、安全地帯の位置及び寸法、駐車場所／緊急停止場所の位置及び寸法、道路に沿う出口車線を有する分岐合流点の位置及び寸法であってもよいが、これらに限定されない。処理対象となる入力データは、基準線データ４０２及び画像データ４０４である。基準線データは地表に渡る基準線に対応する。基準線は、例えば、ＷＧＳ８４地理座標参照系である標準的な地理座標参照系において特定されるのが好ましい。基準線は、モバイルマッピングセッション中のモバイルマッピング車両の軌道であってもよい。その場合、取り込まれた画像シーケンス及び基準線は、同一の位置判定装置により生成された位置及び姿勢データを有する。この場合、基準線の位置及び画像から検索される情報は正確に一致する。しかし、基準線データはデジタル地図データベースから抽出されてもよい。基準線は、ルート計画システムにより判定される位置ａから位置ｂまでのルートに対応してもよい。画像データ４０４は、対応する投影座標参照系を定義するメタデータを有する任意のオルソ画像であってもよい。その結果、画像の各画素は実世界座標にマッピング可能であり、任意の世界座標が画像上で見つけられる。本発明に係わる処理のためには、オルソ画像の画素に関連付けられる投影座標参照系及び基準線参照データセットの画素に関連付けられる投影座標参照系により、プログラムが画像データ４０４の画素上に基準線参照データ４０２の画素を投影できることが重要である。画像データは、基準線に沿う線形道路特徴を判定するために使用される。位置情報が一致しない場合、この方法は線形道路特徴を包囲する画像内の関連領域を判定できない。モバイルマッピング車両は道路上を走行する。従って、モバイルマッピング車両の軌道線は道路の位置の適切な近似である。モバイルマッピング車両により取り込まれた画像シーケンスが道路のオルソ画像を生成するために使用される場合、車両の軌道線はオルソ画像において正確に判定可能である。従って、モバイルマッピング車両の軌道線に従う基準線を使用することにより、探している道路情報を含む部分がオルソ画像において見つけられる場所を判定できる。
上述のように、基準線データは、オルソ画像の解析対象部分を判定するために使用される。処理４０６において、オルソ画像の解析対象部分はオルソ画像空間から基準線参照画像空間に変換される。この変換の結果、オルソ画像空間内の湾曲した基準線は基準線参照画像空間内の直線に変換される。更に、基準線から垂直距離ｄｏｒｔに存在するオルソ画像空間内の場所は、基準線参照画像空間内の基準線から垂直距離ｄＲＲＩに存在する場所に投影される。その結果、垂直距離ｄｏｒｔに存在する全ての場所は、垂直距離ｄＲＲＩに存在する基準線参照画像空間内の基準線に対して平行な直線上に投影される。この変換を以下により詳細に説明する。処理４０６の出力は基準線参照データセット４０８である。基準線参照データセットは、画像データの複数の集合と、例えばＷＧＳ８４及びＵＴＭ等の地理座標参照系である座標系において表面に渡る基準線を定義する関連する位置データとを含む。画像データの各集合は、画素の線形配列と関連する投影座標参照系を定義するメタデータとから構成される。画素の線形配列は基準線参照画像の画素の線であってもよい。画素の線形配列は座標系における表面の線区分のオルソ補正図表現に対応する。オルソ画像は地表のオルソ補正図表現である。尚、オルソ画像は使用された地図投影を定義するメタデータを含む。地図投影は地球の２次元曲面モデルから平面への変換を定義する。各画素の地理位置（地球の２次元曲面の位置）が明確に定義されるため、オルソ画像は画素の線形配列を生成するのに適した画像である。画像データの各集合は基準線上の位置に関連付けられている基準画素を含む。更に、各画素は、線区分に沿う基準画素の表面における位置から所定の距離に存在する位置を有する表面を表す。線区分は基準画素に関連する位置において基準線と垂直に交差する。オルソ画像がソース画像である場合、画素の線形配列の値は、オルソ画像内の所定の場所に存在する基準線に対して垂直であるオルソ画像内の線区分の値に対応する。基準線上の位置は定義される。基準線上の位置毎に、対応する画像データがオルソ画像から導出される。線形配列内の画像データを組み合わせた結果、基準線参照画像が得られる。ブロック４１０は、各画素の地理位置の正確な算出を可能にするメタデータを有する基準線参照画像を生成するために、画像データと各画素の地理位置の算出を可能にするメタデータとを組み合わせることを示す。
上述のように、基準線参照データセットは、基準線参照画像を構成するためのデータを含む。基準線参照画像において、画素の各列は基準線に対して平行なオルソ画像内の曲線に対応する。本発明は、線形道路情報を作成するために使用される。これは、例えば道路の方向である基準線に対してほぼ平行な情報である。オルソ画像から基準線参照画像への変換により、一定の幅を有する湾曲道路は一定の幅を有する直線道路に変換される。図５はオルソ画像空間から基準線参照画像空間への変換を示す。左側の画像は道路５０２の湾曲部のオルソ画像を示す。更に、車両の軌道線５０６が示される。ベクトル５１０は点５０９における基準線の方向を示し、ベクトル５１２は基準線５０６の方向に対して垂直な線区分の方向を定義する。右側の画像は、左側の画像のオルソ画像空間から基準線参照画像空間への変換の結果を示す。基準線が基準線参照画像内の垂直線５０８に対応し、オルソ画像内の湾曲した中央線及び道路の側面が垂直線５０８に対して平行な垂直線に変換されることがわかる。
ブロック４１２は、基準線参照画像から線形特徴及び画像内のｘｙ位置を選択する方法を示す。この方法は画像をデジタル化するユーザにより実行可能である。ユーザは画面上でほぼ真っ直ぐな道路を見る。ポインタ等の位置指示手段により、ユーザは画面内の線形特徴の位置に印を付けることができる。画面上の線形参照画像内の印を付けられた位置は、更なる処理のために格納される。線形特徴を選択するための印の数は線形参照画像内の線形特徴の直線度に依存する。線形特徴の直線度はオルソ画像内での基準線と特徴との平行度に依存する。例えば、移動車両が車線を移動する場合、この移動は基準線参照画像において特徴の水平移動として見ることができる。基準線参照画像において線形特徴を正確に選択するためには、ユーザにより追加された印がこの移動に従う必要がある。基準線がオルソ画像内の線形特徴に対して平行である場合、基準線参照画像において線形特徴の始点及び終点だけに印を付ければよい。
ブロック４１２は画像処理アルゴリズムによっても実現可能である。当業者には周知である画像内の線形特徴を検出するための多くのアルゴリズムが存在する。使用されるアルゴリズムが本発明の不可欠な特徴ではないため、そのようなアルゴリズムの更なる詳細は説明しない。基準線参照画像において、検出される線形特徴は画素の列に対して４５度未満の角度を有する線として出現する。一実施形態において、この角度は５度未満である。このため、線形特徴を検出するために単純な線検出アルゴリズムが使用可能である。基準線がモバイルマッピング車両の軌道線に対応する場合、線形特徴は、基準線参照画像において主に垂直線として示される。
ブロック４１２は、基準線に沿う線形特徴及び座標系における関連する場所を検証する方法であってもよい。その場合、基準線は、既存のデジタル地図データベースから検索される任意の線形特徴の位置に対応してもよい。位置は基準線参照画像を生成するために使用される。モバイルマッピングセッションからのオルソ画像又は生ソース画像は、実際の地表を視覚化する。一実施形態において、基準線参照画像の画素の中央の列は、既存の地図データベースから取得される線形特徴の位置に対応する。線形特徴の位置が正確な場合、線形特徴は中央の列において視覚化され、そのため直線として見られる。しかし、データベースにおいて位置が不正確な場合、線形特徴は基準線参照画像内の画素の中央の列において視覚化されない。更に、線形特徴が基準線参照画像において直線ではない場合、基準線がデジタル地図データベースにおいて正確にデジタル化されていないということがわかる。ユーザは、双方の状況をデジタル地図データベース内の欠陥として認識し、基準線参照画像において欠陥に印を付けてもよい。その結果、基準線参照画像内の印の位置に対応する欠陥の地理位置が判定され、データベースに格納される。欠陥の地理位置は、オルソ画像等の２Ｄ高解像度を有する画像内の線形特徴を再度デジタル化するために、モバイルマッピング車両又は対応するオルソ画像から対応するソース画像を検索するために使用可能である。このように、既存の地図データベース内のデータは、効率的に検証され且つ必要に応じて補正される。検証方法は、基準線として道路の方向、例えば中央線をとり且つ基準線参照画像内の道路の幅、路面標識等の線形特徴の位置を重ねることにより改善可能である。基準線参照画像の利点は、道路に沿って移動するためにユーザが画像内を上下にスクロールするだけでよいことである。更に、道路（線形特徴）に沿う解像度は、道路の方向に対して垂直な方向における位置精度を低下することなく変更可能である。図１３及び対応する説明においてこれを明らかにする。
ブロック４１４において、ブロック４１２で選択された線形特徴の地理座標参照系における位置が、基準線参照画像における線形特徴のｘｙ位置から算出される。各画素に関連付けられる投影座標参照系は、基準線参照画像空間から地理座標参照系空間への座標変換を定義する。最後に、線形特徴及び地理座標参照系における対応する位置は、地図データベースにおいて使用するためにデータベースに格納される。
以下の段落において、基準線参照の数学的手法を説明する。
ｎを自然数とし、ｒを自然数又は∞とし、Ｉを実数及びＩにおけるｔの非空区間とする。集合Ｃｒのベクトル値関数
γ：Ｉ→Ｒｎ
（すなわち、γはｒ回連続して微分可能である）は、集合Ｃｒのパラメトリック曲線又は曲線γのＣｒパラメータ化と呼ばれる。ｔは、曲線γのパラメータと呼ばれる。γ（Ｉ）は、曲線の像と呼ばれる。
例えば、画像である２次元空間の場合、このような曲線は以下の形態を有する。
γ（ｔ）＝［ｘ（ｔ），ｙ（ｔ）］
各点におけるＣ１集合曲線に対して、以下の式から算出可能な接線ベクトル及び法線ベクトルを定義できる。
単位接線ベクトルは、第１のフレネベクトルｅ１（ｔ）であり、
Figure 2010541016
として定義される。
曲率ベクトルと呼ばれる場合もある法線ベクトルは、直線である場合からの曲線のずれを示す。
法線ベクトルは、
Figure 2010541016
として定義される。
その正規形である単位法線ベクトルは第２のフレネベクトルｅ２（ｔ）であり、
Figure 2010541016
として定義される。
線の近傍の各点は、以下の形態で参照される基準線として表される。
Ｐ（ｔ，ｏ）＝γ（ｔ）＋ｏ＊ｅ２（ｔ）
この原理は、地理参照され且つ線の近傍に存在する画像上の任意の点に適用可能である。
基準線参照画像変換アルゴリズムを図６に示す。これは、以下の処理を含む。
１．ｎを連続する位数として、基準ジオメトリ点６１２に沿う一連の距離としてｄ（ｎ）６１０を定義する。この場合、ｄ（ｎ）＜ｄ（ｎ＋１）且つ０＜＝ｄ（ｎ）＜＝Ｇであり、式中、Ｇは基準ジオメトリ幅である。
基準ジオメトリは、ベクトルｄ（ｎ）から得られる結果に沿う距離を用いてサンプリングされる。値Ｒ（ｎ）＝ｄ（ｎ）−ｄ（ｎ−１）は、線形基準画像の第１の軸、すなわち水平軸における局所解像度として処理可能である。
２．ベクトルｄ（ｎ）からの要素毎に以下を実行する。
２．１．距離Ｄ＝ｄ（ｎ）において基準ジオメトリ６０２に対して垂直なジオメトリ方向ベクトルｐ６０８及び点をクエリする。
２．２．方向ベクトルｐ６０８及び所定のサンプル線の幅６０６を使用して、ソース画像サンプリング線６０４を作成する。所定のステップでこの線をサンプリングする。その結果、一連の点６１０が得られる。結果として得られる点Ｐｔ（ｎ，ｍ）がジオメトリ方向に従う方向において左から右に順序付けされると仮定する。この場合、ｎはベクトルｄ（ｎ）の現在の要素の指標であり、ｍは基準線に存在する点の順番である。
２．３．Ｐｔ２．２において作成された各点Ｐｔ（ｎ，ｍ）に対して、以下を実行する。
２．３．１．周知の空間参照系変換を使用して、ソースオルソ画像上の点Ｐｔ（ｎ，ｍ）に対応する画素（又は画素のグループ）を見つける。
２．３．２．見つけた画素（又は画素のグループ）に対して任意の画像処理動作を実行して、結果として得られた画素値を取得する。
２．３．３．画素の場所（ｎ，ｍ）に存在する結果として得られた基準線参照画像に２．３．２から得られた画素値を設定する。
換言すると、道路の中央線又は車両の軌道線等の基準ジオメトリである基準線は、基準線点を取得するためにサンプリングされる。その後、基準線点毎に、基準線に対して垂直であるジオメトリ方向ベクトルｐ６０８が判定される。基準線点及びジオメトリ方向ベクトルは、オルソ画像上の線区分の地理位置を判定するために使用される。線区分は、線区分を通過する線が基準線と交差する点において基準線の方向に対して垂直である方向を有する線上に存在する。線区分は画素の行を生成するために使用される。画素の行は線上の地理位置に対応する。地理位置は等距離に存在し、基準線参照画像の直線を形成する。地理位置は地理参照オルソ画像における画素の対応する位置を導出するために使用される。画素の行の画素の値は、地理参照オルソ画像内の対応する画素の値から判定される。一実施形態において、画素の行の解像度は０．５ｃｍである。しかし、必要な解像度は、検出される線形道路情報の寸法と地図データベースにおいて必要とされる位置精度及び寸法精度との組み合わせに依存する。例えば、道路の幅の解像度は必要とされる位置精度により定義されるが、道路の中央線の幅は線の幅により定義されてもよい。
連続する基準線点に対応する画素の行は、基準線参照画像を形成するために組み合わされる。基準線参照画像において、基準線の位置は画素の列のうちの１つに投影される。基準線参照画像内の画素の他の各列は、トラック線から所定の垂直距離に存在する線に対応する。
図６において、ある特定の基準線点６１２における基準線６０２の方向が示される。線区分６０４は方向６０２に対して垂直である。線区分は所定の幅６０６及び方向ベクトル６０８を有する。線区分に沿って、多くの線区分点６１０が選択される。各線区分点６１０は画素の行内に対応する画素を有する。画素の行は画素の配列として格納可能であるが、基準線参照画像内の画素の行としても格納可能である。各線区分点は地理位置を有する。１つの線区分点は、線区分６０４が基準線と交差する位置に存在する地理位置を有するのが好ましい。しかし、線区分の領域が基準線を範囲に含まない場合にも本発明は適切に動作する。線形道路情報を作成するための唯一の制約は、道路情報の地理位置が基準線の地理位置に対して平行であることである。
基準線点に対応する画素の行は、基準線参照データセットに格納される。画素の各行は、画素の行を表す画像データと画素の行の基準画素に対する基準線の位置及び姿勢を表す位置データとを含むデータの個別の集合を格納できる。位置データにより、画素の行の各画素の地理位置が正確に判定される。このように、画素の地理参照位置の各々は、基準線に沿う距離の値及び垂直方向における基準ジオメトリから基準線の方向までの距離の値を使用して定義可能である。
図７は、オルソ画像からの基準線参照画像の生成を示す。図７は、左側に道路７０２のオルソ画像を示す。基準線７１０は道路７０２に重ねられる。複数の線区分７０６が示される。線区分７０６は、線区分７０６が基準線７１０と交差する場所の基準線７１０の方向に対して垂直な方向を有する。図７は、右側に基準線参照画像７０４を示す。基準線参照画像７０４に重ねられた線７１２は、基準線７１０に対応する。矢印７０７は、オルソ・ソース画像内の線区分７０６から基準線参照画像７０４の画素の行７０６へのマッピングを示す。オルソ画像７０２において一定の垂直距離を有する線が基準線参照画像７０４内の平行な「垂直」線に変換されることがわかる。
図７は、連続する基準線点７０９の間の基準線に沿う距離が等間隔である例を示す。一実施形態において、基準線に沿う２つの基準線点の間の距離は１ｍである。これは、画素の行を組み合わせることにより生成された線形基準画像が容易に解釈可能であるという利点を有する。基準線に沿う２つの基準線点の間の距離が０．０８ｍ〜２ｍの範囲である場合、基準線参照画像の解釈が容易であることがわかっている。最短距離は線区分の画素の解像度に対応し、これはソース画像又はオルソ画像の画像解像度に依存する。列に沿った所定の各変位は基準線に沿った線区分の同一の変位に対応する。１つの画面上で視覚化できない基準線参照画像内の線形特徴に印を付けなければならない場合、ユーザが基準線参照画像空間を垂直にスクロールする必要がある。多くの画素の線の垂直なスクロールは、基準線に沿う対応する距離の移動に対応する。
基準線参照画像内の基準線に沿う２つの基準線点の間の距離は、更に増加されてもよい。しかし、その場合、画像を解釈可能にするために何らかの事前フィルタリングが必要である。事前フィルタリングが実行されない場合、例えば破線で描かれた車線分離帯である線形特徴は、消失するか又は実線として示される。事前フィルタリングの一実施形態において、技術者が２つの基準線点の間に例えば８ｍの間隔を設けたい場合、１ｍの間隔を有する基準線参照データが生成される。基準線参照画像内の各線は、基準線に沿う８個の連続する線区分をフィルタリングすることにより取得される。基準線参照画像の各偶数線は、基準線点から同等の垂直距離に存在する８個の連続する線区分の画素の最小輝度値を格納することにより取得され、基準線参照画像の各奇数線は、基準線点から同等の垂直距離に存在する８個の連続する線区分の画素の最大輝度値を格納することにより取得される。その場合、黒画素（最小輝度）と白画素（最大輝度）とが交互に示される垂直バーとして、破線で描かれた分離帯を画像上で見ることができる。２つの基準線点の間の距離がより大きいと、既存のデジタル地図データベース内の例えば幹線道路の車線分離帯である長い線形特徴の地理位置を視認検証するのに非常に適する。所定の実施形態により、画面は道路に沿って１ｋｍではなく８ｋｍを表示する。長さ８０ｋｍの道路を検証するためには、８０個ではなく１０個の画面だけを検証すればよい。更に、ユーザ対話が１／８に減少され、これにより前記８０ｋｍの道路の線形道路特徴を検証するためのスループット時間が向上される。
基準線が道路に沿う移動車両の軌道線に対応する場合、２つの基準線点の間の距離は、道路の方向、すなわち道路に沿う線形特徴に対する車両の進行方向の最大偏差に依存する。実際の線形オブジェクトの方向に対する車両の方向の偏差の結果、基準線参照画像内に傾斜した線形特徴が生じる。図１０は一例を示す。これらの適用例において、軌道線と線形道路特徴との間のずれは５度以下であると仮定する。これにより、基準線に対して垂直な線区分の目標解像度、すなわち水平解像度より１／１２の頻度で、オルソ補正空間において基準線参照画像の垂直解像度を定義する基準線に沿うサンプリングが可能になる。基準線に沿う最適なサンプリングにより、基準線に沿う場合及び基準線と交差する場合で同一の予測デジタル化誤差を達成できる。誤差はｒｅｓ＿ｈｏｒ／ｔａｎ（ａｌｐｈａ＿ｄｉｆｆ）に比例する。式中、ａｌｐｈａ＿ｄｉｆｆは基準線の方向と線形特徴の方向との局所差分であり、ｒｅｓ＿ｈｏｒは基準線参照画像の水平解像度である。最適なサンプリングは、仮定（基準線の方向と線形特徴の方向との間の最大予測角度）又は画像認識（角度の自動判定）を通じて達成される。この場合、画素の列に対する基準線参照画像内の認識された線形特徴の角度は、基準線に沿う連続する基準線参照画像を生成するためのサンプリングを定義する。車線の変化を検出する画像認識は、最適なサンプリングを更に向上するために使用可能である。基準線が幹線道路を走行する車両の軌道線に対応する場合、車両は道路の方向又は車線の変化に従ってもよい。車線が変化した結果、基準線参照画像内の線形特徴の表現において曲線が生じ、これは画像内で正確にデジタル化される必要がある。そのためには、基準線に沿う２つの点の間の距離が充分に小さい必要がある。軌道線が道路の方向に正確に従う場合、線形特徴は基準線参照画像において直線特徴のままであり、２つのサンプル点の間の距離を変更する必要はない。
別の実施形態において、距離は基準線の湾曲に依存する。基準線がある程度真っ直ぐである場合、湾曲を正確に示すためには、基準線が湾曲している場合よりも少ない数の点が必要とされる。本実施形態は、基準線参照データセット内のデータ量を減少するのに有用である。これは、線形特徴が基準線参照データにおいて周知の線検出アルゴリズムにより自動的に検出される場合に利点を有する。
図８は、基準線８０２が道路と交差せず、道路の外側湾曲部に対して平行である場合の基準線参照画像変換アルゴリズムの例を示す。矢印８０６は、オルソ画像における基準線８０２の方向を示し、矢印８０８は、基準線参照画像における基準線８０４の方向を示す。同様に、図９は、基準線９０２が道路と交差せず、道路の内側湾曲部に対して平行である場合の基準線参照画像変換アルゴリズムの例を示す。矢印９０４は、オルソ画像における基準線９０２の方向を示し、矢印９０８は、基準線参照画像における基準線９０６の方向を示す。図１０は、基準線１００６の姿勢が道路の姿勢に対して傾斜されている場合の基準線参照画像変換アルゴリズムの例を示す。矢印１００４は、オルソ画像における基準線１００４の方向を示し、矢印１００８は、基準線参照画像における基準線１００６の方向を示す。右側の線形基準画像において、基準線は垂直であり、線形特徴である中央線１０１０及び道路側面１０１２は傾いた垂直線であることがわかる。図８〜図１０に示すオルソ画像内の中央線及び道路側面の軌道に正確に印を付けるためには、複数の印を線形特徴上に配置する必要がある。しかし、図８〜図１０に示す基準線参照画像内の中央線及び道路側面の軌道に印を付けるためには、各画像内の中央線及び２つの道路側面の始点及び終点だけに印を付ければよい。基準線参照画像の各画素の（実世界座標における）地理参照位置がわかれば、線形特徴の基準線の地理位置は正確に判定可能である。従って、関連する地図投影と共に基準線参照画像を使用することにより、地図データベースにおいて使用するために線形特徴を生成するための手動による線形道路特徴への印付けを高速化できる。
上記を考慮すると、基準線参照画像は、以下の性質を有する。
・道路の連続する線形要素（縁部、車線分離帯等）を示すために使用される点の総数は、基準線参照画像上では、結果として得られる曲線の仮定された同等の相対精度及び絶対精度を有するソースオルソ画像上で同一の要素を示すのに必要な点の数よりはるかに少ない。基準線参照画像の各点（画素）がオルソ・ソース画像の投影座標参照系に明確に変換可能であるため、基準線参照画像から地理座標参照系における実世界の曲線に曲線を変換することが可能である。
・基準線参照画像上の連続する線形オブジェクトを示すために必要な点の総数は、オルソ・ソース画像上の基準ジオメトリとオブジェクトとの間の角度の変化に依存する。角度が一定であるほど、基準線参照画像におけるオブジェクトの必要精度を達成するために印を付ける必要のある点は少ない。角度の変化は基準線参照画像における線形特徴の直線度を定義する。
図１１は本発明の利点を示す。湾曲道路のオルソ画像を左側に示す。道路の中央線に正確に印を付けるためには、１４個の印を配置する必要がある。左側の画像内の湾曲道路に対応して、基準線参照画像を右側に示す。基準線参照画像を取得するためには、参照基準線は道路の中央線に対して平行であった。基準線参照画像において、画像内の中央線に正確に印を付けるためには２つの印だけが必要である。従って、１４個の印の代わりに２つの印、すなわち画像内の中央線の始点１１０６及び終点１１０４だけを配置すればよい。
図１２は、図１１に示す基準線参照画像において印を付けられた中央線の基準線参照画像空間からオルソ画像空間への逆変換を示す。線１２００は基準線参照画像における中央線の位置に対応する。基準線参照画像の各画素はオルソ画像内の位置に明確に変換可能である。従って、基準線参照画像に渡る始点１２０６と終点１２０４との間の線は、オルソ画像上の曲線に明確に変換可能である。オルソ画像内の各画素が地理参照位置を有するため、曲線の地理参照位置は正確に判定可能である。
図１３は基準線参照画像の更なる利点を示す。基準線参照画像において、オルソ画像上の湾曲した基準線は直線である。更に、基準線がオルソ画像において線形特徴に対して一定の角度をなす場合であっても、線形特徴は基準線参照画像において傾斜した直線として出現することは図１０から明らかである。これにより、線形特徴の位置情報を失うことなく基準線参照画像の垂直解像度を変更できる。基準線参照画像内の基準線に沿う基準線点の数を減少することにより、画像の垂直サイズは減少する。その結果、基準線に沿う区分は小さくなるが、基準線に対して垂直な解像度は、縮小された線形基準画像において維持される。左側の基準線参照画像１３０２は、基準線に沿って第１の解像度を有する道路セグメントを示し、右側の基準線参照画像１３０４は、基準線に沿って第１の解像度の半分の解像度を有する同一の道路セグメントを示す。解像度の変化は基準線参照画像の垂直尺度の変化として見られる。許容可能な倍率は、道路オブジェクトと基準ジオメトリの変化との間の角度の予期される変位量に依存する。そのような倍率変更により生じる誤差は、２つの線形特徴の間の接線角度により比例して増加する。
上述の本発明の実施形態及び例は、画像データソースとしての地理参照オルソ画像及び地理参照基準線データを使用する。基準線点毎に、基準線点における基準線の方向に対して垂直であるオルソ画像内の線区分の位置が判定される。位置は、オルソ画像内の対応する画素から前記線区分に対する画素の行を導出するために使用される。しかし、画素の行に対する値を導出するために、移動車両のソース画像が直接使用されてもよい。上述のように、各画素に対して、地理座標参照系における対応する位置は既知である。未公開の特許文献１において、オルソ補正されたタイルの画素のｘ，ｙ位置にソース画像の画素のｘ，ｙ座標を変換する方法が教示される。従って、基準線点において基準線の方向に対して垂直である線区分の画素の行の画素に対応して、移動車両に取り付けられたカメラにより取得されたソース画像内の画素のｘ，ｙ座標を直接変換することが可能である。このように、本発明は、ソース画像毎に視角及び焦点距離等のカメラの特徴、並びに座標系における位置及び姿勢が既知である画像データソースを使用できる。従って、モバイルマッピング車両により取り込まれた生データは、基準線参照画像を作成するのに非常に適している。生データは、画像シーケンス、並びに地理座標参照系におけるモバイルマッピング車両の位置及び姿勢データを含む。この情報により、基準線参照画像内の画素に対応するソース画像内の画素のｘ，ｙ座標を充分に判定できる。更に、モバイルマッピング車両が道路上を走行するため、記録された位置情報は基準線データとして使用されるのに適している。
本発明は、線形道路情報を作成するのに非常に有用である。しかし、本発明は、既存のデジタル地図データベース内の線形道路情報を検証するためにも使用可能である。基準線参照画像内の各画素に対して、その対応する地理座標は既知である。これにより、既存のデジタル地図内の線形道路情報を基準線参照画像に重ね合わせることが可能になる。基準線に沿って重ねられた線形道路情報を有する線形基準画像をスクロールすることにより、既存の地図内の線形道路情報が正確であり且つ充分に精密であるかをユーザが非常に容易に視認検証できる。そのような線形道路情報が正確であり且つ充分に精密ではない場合、基準線参照画像上の重ねられた線形道路情報の位置を移動すればよく、道路情報の更新された位置はデジタル地図において使用するために格納可能である。
本発明により、ユーザはオルソ画像を見る場合の２０倍の情報を一度に解析できる。基準線参照画像への変換により、道路セグメントの次の部分を閲覧するために必要な多くの画面スクロールが１／７に省略される。更に、線形特徴をデジタル化するために必要な点の数は１／２０に減少される。
本発明の方法は、図３に示すコンピュータ構成上で実現可能である。
本発明の上述の詳細な説明は、例示及び説明のために与えられた。これは、全ての実施形態を含むこと又は本発明を開示される形態に限定することを意図せず、上記の教示を鑑みて多くの変更及び変形が可能であることは明らかである。本発明は、モバイルマッピングシステムのデータを全く用いずに使用されてもよい。一実施形態において、入力画像は、線形道路情報を検出するのに充分な詳細を有する空中画像であり、基準線データは、既存のデータベースからの道路の中央線に対応する。基準線参照画像は、これらの入力データソースから線形道路情報の作成又は既存の地図データベース内の既存の線形道路情報の位置の検証等の上述の用途において使用するため、並びに必要に応じて情報を補正するために生成可能である。
説明された実施形態は、本発明の原理及びその実際の用途を最適に説明し、それによって他の当業者が種々の実施形態において、考えられる特定の使用に適した種々の変更を用いて本発明を最適に利用できるようにするために選択された。本発明の範囲は、添付の請求の範囲により定義されることが意図される。

Claims (22)

  1. 地図データベースにおいて使用するために、表面に渡る基準線に沿う線形特徴を取り込む方法であって、
    地理座標参照系における前記基準線の座標を表す基準線データと、前記基準線に隣接する前記表面のソース画像と、前記地理座標参照系における関連する位置及び姿勢データとから基準線参照データセットを生成するステップと、
    地図データベースにおいて使用するために、前記基準線に沿う線形特徴及び前記地理座標参照系における関連する場所を作成するために前記基準線参照データセットを後処理するステップと
    を含み、
    前記基準線参照データセットは、
    画素を有する画像データの複数の集合と前記地理座標参照系において表面に渡る基準線を定義する関連データとを含み、画像データの集合が前記地理座標参照系における前記表面の線区分のオルソ補正図表現に対応し、画像データの各集合が前記基準線上の位置に関連付けられる基準画素を含み、各画素が前記線区分に沿う前記基準画素の前記位置から所定の距離に存在する位置を有する表面を表し、前記線区分が前記基準画素に関連する前記位置において前記基準線と垂直に交差する
    ことを特徴とする方法。
  2. 請求項１記載の方法において使用するために基準線参照データセットを生成する方法であって、
    地理座標参照系における前記基準線の前記座標を表す基準線データを取得するステップと、
    前記基準線に隣接する表面のソース画像と、前記地理座標参照系における関連する位置及び姿勢データとを取得するステップと、
    前記基準線上に一連のサンプル位置を生成するステップと、
    各サンプル位置毎に、前記サンプル位置における前記基準線の方向に対して垂直となる線区分の場所を判定するステップと、
    各画素が前記表面上の前記地理座標参照系における関連する位置を有し、且つ当該画素値が前記地理座標参照系における前記関連する位置を表す前記ソース画像の少なくとも１つの画素から導出されている画素の線を線区分毎に生成するステップと、
    前記画素の線及び関連するサンプル位置を前記基準線参照データセットに格納するステップと
    を含むことを特徴とする方法。
  3. 前記ソース画像は、移動車両に取り付けられた地上カメラにより取り込まれた画像、空中画像、衛星画像、オルソ画像のグループのうちの１つから取得される
    ことを特徴とする請求項１又は２記載の方法。
  4. 前記基準線は、
    車両の軌道線、既存のデータベースからの道路の中央線、既存のデータベースから取得される他の既存の線形道路ジオメトリのグループのうちの１つである
    ことを特徴とする請求項１又は２記載の方法。
  5. 前記サンプル位置は、前記基準線に沿って等距離となる
    ことを特徴とする請求項２記載の方法。
  6. 前記座標系における２つの連続するサンプル位置の間の前記基準線に沿う前記距離は、前記基準線の局所曲率又は直線度に依存する
    ことを特徴とする請求項２記載の方法。
  7. 請求項１記載の方法において使用するために、地図データベースにおいて使用する目的で、表面に渡る基準線に沿う線形特徴及び地理座標参照系における関連する場所を作成するために基準線参照データセットを後処理する方法であって、
    画素を有する画像データの複数の集合と前記地理座標参照系において表面に渡る基準線を定義する関連データとを含み、画像データの集合が前記地理座標参照系における前記表面の線区分のオルソ補正図表現に対応し、画像データの各集合が前記基準線上の位置に関連付けられる基準画素を含み、各画素が前記線区分に沿う前記基準画素の前記位置から所定の距離に存在する位置を有する表面を表し、前記線区分が前記基準画素に関連する前記位置において前記基準線と垂直に交差する基準線参照データセットを検索する検索ステップと、
    変換後の画像の画素の各列が前記基準線の方向に対して平行な表面に対応する基準線参照画像に前記基準線参照データセットを変換する変換ステップと、
    前記基準線参照画像内の線形特徴を選択する選択ステップと、
    前記基準線参照画像内の前記線形特徴の位置及び関連データから前記線形特徴の前記地理座標参照系における座標を判定する判定ステップと、
    前記線形特徴の前記座標をデータベースに格納する格納ステップと
    を含むことを特徴とする方法。
  8. 前記線形特徴は、
    道路の中央線、道路の幅、道路の湾曲部、路面標識、車線分離帯、車線の数、安全地帯、分岐合流点及び前記基準線に沿う前記表面の他の任意の視覚的に区別される特徴のグループの１つである
    ことを特徴とする請求項７記載の方法。
  9. 前記選択ステップは、
    画面上に前記基準線参照画像を出力するステップと、
    前記基準線参照画像内の前記線形特徴の前記位置を定義するために印を付けられた位置を取得するために、前記画面上の前記線形特徴に位置指示装置を手動で位置決めするステップと
    を含み、
    前記判定ステップは、
    前記基準線参照画像内の印を付けられた前記位置から前記線形特徴の前記地理座標参照系における前記座標を算出する
    ことを特徴とする請求項７記載の方法。
  10. 前記選択ステップは、
    前記線形特徴を選択するために、前記基準線参照画像に線検出アルゴリズムを実行するステップと、
    前記基準線参照画像において線形特徴の前記画素位置を判定するステップと
    を含み、
    前記判定ステップは、
    前記基準線参照画像内の前記線形特徴の前記画素位置から前記線形特徴の前記地理座標参照系における前記座標を算出する
    ことを特徴とする請求項７記載の方法。
  11. 請求項１記載の方法において使用するための基準線参照データセットであって、
    画素を有する画像データの複数の集合と前記地理座標参照系において表面に渡る基準線を定義する関連データとを含み、画像データの集合が前記地理座標参照系における前記表面の線区分のオルソ補正図表現に対応し、画像データの各集合が前記基準線上の位置に関連付けられる基準画素を含み、各画素が前記線区分に沿う前記基準画素の前記位置から所定の距離に存在する位置を有する表面を表し、前記線区分が前記基準画素に関連する前記位置において前記基準線と垂直に交差する
    ことを特徴とする基準線参照データセット。
  12. 前記表面は、楕円体による地表の近似であり、
    線区分は、路面の区分を含む
    ことを特徴とする請求項１１記載の基準線参照データセット。
  13. 前記画像データの複数の集合は、基準線参照画像であり、
    画像データの各集合は、前記基準線参照画像の画素の行に対応する
    ことを特徴とする請求項１１記載の基準線参照データセット。
  14. 前記地理座標参照系における画像データの集合の画素の位置は、前記線区分に沿って比例して分散される
    ことを特徴とする請求項１１記載の基準線参照データセット。
  15. 前記基準線は、道路の中央線の近似に対応する
    ことを特徴とする請求項１１記載の基準線参照データセット。
  16. 前記座標系は、ＷＧＳ８４座標系である
    ことを特徴とする請求項１１記載の基準線参照データセット。
  17. 請求項２から６のいずれか１項に記載の方法を実行するコンピュータにより実現されるシステムであって、
    入力装置と、
    プロセッサ可読記憶媒体と、
    前記入力装置及び前記プロセッサ可読記憶媒体と通信するプロセッサと、
    表示ユニットとの前記接続を可能にする出力装置と
    を具備し、
    前記プロセッサ可読記憶媒体は、
    地理座標参照系における前記基準線の前記座標を表す基準線データを取得するステップと、
    前記基準線に隣接する表面のソース画像と、前記地理座標参照系における関連する位置及び姿勢データとを取得するステップと、
    前記基準線上に一連のサンプル位置を生成するステップと、
    各サンプル位置毎に、前記サンプル位置における前記基準線の方向に対して垂直となる線区分の場所を判定するステップと、
    線区分毎に、各々が前記表面上の前記地理座標参照系における関連する位置を有する画素であり、前記画素値が前記関連する位置に存在する前記表面を表す前記ソース画像の少なくとも１つの画素から導出されている画素の線を生成するステップと、
    前記画素の線及び関連するサンプル位置を前記基準線参照データセットに格納するステップと
    を含む方法を実行する前記プロセッサをプログラム可能とするコードを格納する
    ことを特徴とするシステム。
  18. 請求項７から１０のいずれか１項に従って、地図データベースにおいて使用するために、基準線に沿う線形特徴及び座標系における関連する場所を作成するために基準線参照データセットを後処理する方法を実行するコンピュータにより実現されるシステムであって、
    入力装置と、
    プロセッサ可読記憶媒体と、
    前記入力装置及び前記プロセッサ可読記憶媒体と通信するプロセッサと、
    表示ユニットとの前記接続を可能にする出力装置と
    を具備し、
    前記プロセッサ可読記憶媒体は、
    画素を有する画像データの複数の集合と前記地理座標参照系において表面に渡る基準線を定義する関連データとを含み、画像データの集合が前記地理座標参照系における前記表面の線区分のオルソ補正図表現に対応し、画像データの各集合が前記基準線上の位置に関連付けられる基準画素を含み、各画素が前記線区分に沿う前記基準画素の前記位置から所定の距離に存在する位置を有する表面を表し、前記線区分が前記基準画素に関連する前記位置において前記基準線と垂直に交差する基準線参照データセットを検索するステップと、
    画素の各列が前記基準線に対して平行な表面に対応する基準線参照画像に前記基準線参照データセットを変換するステップと、
    前記基準線参照画像内の線形特徴を選択するステップと、
    前記基準線参照画像内の前記線形特徴の画素位置及び関連データから前記線形特徴の前記地理座標参照系における座標を判定するステップと、
    前記線形特徴の前記座標をデータベースに格納するステップと
    を含む方法を実行する前記プロセッサをプログラム可能とするコードを格納する
    ことを特徴とするシステム。
  19. 基準線に沿う線形特徴と座標系における関連する場所とを検証するコンピュータにより実現されるシステムであって、
    入力装置と、
    プロセッサ可読記憶媒体と、
    前記入力装置及び前記プロセッサ可読記憶媒体と通信するプロセッサと、
    表示ユニットとの前記接続を可能にする出力装置と
    を具備し、
    前記プロセッサ可読記憶媒体は、
    地理座標参照系における表面に渡る基準線の座標を表す基準線データを地図データベースから検索するステップと、
    前記表面のオルソ画像と前記地理座標参照系における関連する位置及び姿勢データとを検索するステップと、
    前記基準線データ及びオルソ画像から、画素の各行が前記基準線の方向に対して垂直となる前記表面の区画に対応し且つ画素の各列が前記基準線に対して平行となる表面に対応する基準線参照画像を生成するステップと、
    前記基準線参照画像内の線形特徴の位置を検証するステップと、
    線形特徴の位置、線形特徴の直線度、線形特徴の平行度のグループから得られる少なくとも１つの要件に対する欠陥を示す位置に印を付けるステップと、
    欠陥を示す前記基準線参照画像内の前記印を付けられた位置の前記地理座標参照系における座標を判定するステップと、
    更なる処理のために前記印を付けられた欠陥の前記座標をデータベースに格納するステップと
    を含む方法を実行する前記プロセッサをプログラム可能とするコードを格納する
    ことを特徴とするシステム。
  20. コンピュータ構成にロードされた場合に、請求項１から１０のいずれか１項に記載の方法を前記コンピュータ構成に実行させる命令を含むコンピュータ・プログラム。
  21. コンピュータ構成にロードされた場合に、請求項１から１０のいずれか１項に記載の方法を前記コンピュータ構成に実行させるコンピュータ・プログラムを記憶するプロセッサ可読媒体。
  22. 画素を有する画像データの複数の集合と地理座標参照系において表面に渡る基準線を定義する関連データとを含み、画像データの集合が前記地理座標参照系における前記表面の線区分のオルソ補正図表現に対応し、画像データの各集合が前記基準線上の位置に関連付けられる基準画素を含み、各画素が前記線区分に沿う前記基準画素の前記位置から所定の距離に存在する位置を有する表面を表し、前記線区分が前記基準画素に関連する前記位置において前記基準線と垂直に交差する基準線参照データセットを記憶するプロセッサ可読媒体。
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