JP2011528438A - 位置及び経路地図生成データ取得解析システム - Google Patents
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Abstract
【選択図】図2
Description
該当無
連邦政府による資金提供を受けた研究開発の記載
該当無
本発明は、以下の発明の詳細な説明を図面とともに参照することにより、より完全に理解されるであろう。
磁気及び慣性検出装置
Mxhは、水平面52におけるx軸周りの磁場強度であり、Myhは水平面におけるy軸周りの磁場強度である。
撮像装置
信号及び画像処理装置及び主制御装置
更に、画像処理部17は、任意の2枚の画像、例えば画像I1及びInにおいて、これらの画像において共通である最重要特徴物の少なくとも一つの寸法,即ち、長さ、幅及び/又は高さを求めように構成されている。図4A及び4Bを参照し、画像処理部17は、これらの二枚の画像において測定された共通の最重要特徴物の寸法を用いて無次元縮小率数(ΔMAG)を計算するように構成されている。例えば縮小率数(ΔMAG)は、当業者にとっては直感的なものであるレンズ結像原理及び三角法関係を含むインテリジェンスアルゴリズムを用いて得ることができる。更に、画像処理部17は、履歴データを用いまた実験室内又は野外における実験や較正を通じて、縮小率数(ΔMAG)を修正するように構成されてもよい。
進行方向(方位)及び移動距離を検出し算出し、位置及び経路地図データを取得、計算、表示する装置とシステムを説明してきた。次に、進行方向(方位)及びその変化を計算し、次いで進行方向(方位)に追従しながら移動距離と移動速度を求め、更には、例えば図表化位置及び経路地図を生成し表示するように構成された携帯電子装置等の装置上で実行可能なアプリケーションプログラムへの入力信号を生成する方法について説明する。説明のための方法のフローチャートを図6に示す。
生成された一組の第三信号に対する画像信号データが処理されると(ステップ2B)、画像処理装置又は画像処理装置と連結された主制御装置は最初に、連続画像内における画像信号に共通の最重要特徴物を特定する。例えば画像内の最重要特徴物は、自然物(例えば構造物又は電柱等)又は人造構造物(例えば露頭岩石、木等)であってよい。連続した画像において共通の最重要特徴物を特定すると、画像処理装置は、最重要対象物の寸法のうち少なくとも一つ及びサンプリング時間の間の経過時間を用い、縮小率数(ΔMAG)を算出する(ステップ3B)。縮小率数(ΔMAG)は、撮像装置が最重要特徴物の近くに移動したことを示す無次元の値である。次いで、画像処理装置は、縮小率数(ΔMAG)を用い、サンプリング時刻T1とサンプリング時刻Tnの間における移動距離(D1−>n)及び移動速度(R)を逆算する(ステップ4B)。
Claims (19)
- 位置及び経路地図表示用の位置及び経路地図データを生成する装置であって、
物体の姿勢に関する複数の第一データ信号を生成する一組の第一センサと、
前記物体の姿勢に関する複数の第二データ信号を生成する一組の第二センサと、
最重要特徴物を含む複数の第三データ信号を生成する撮像装置であって、前記最重要特徴物は前記撮像装置による少なくとも2枚の画像内に配置されている、撮像装置と、
少なくとも一つの処理装置であって、前記複数の第一データ信号及び前記複数の第二データ信号を用いて前記装置の進行方向(方位)を算出し、前記複数の第三データ信号を用いて前記進行方向に沿った移動距離を算出し、前記算出された進行方向及び前記算出された移動距離を、二次元又は三次元システム上での視覚表示用の経路地図上の一区間又は一区間の一部に変換するように構成されている処理装置と、
を含む装置。 - 前記一組の第一センサは一組の磁気センサを含み、前記一組の磁気センサは、三本の直交軸周りの磁場強度に対応した第一データ信号を生成するように構成され配置されている、請求項1に記載の装置。
- 前記一組の第二センサは一組の慣性センサを含み、前記一組の慣性センサは、二本又は三本の直交軸に沿った加速度に対応した第二データ信号を生成するように構成され配置されている、請求項1に記載の装置。
- 前記撮像装置は、所定の固定周波数で第三画像データ信号を生成するように構成され配置されている、請求項1に記載の装置。
- 前記少なくとも一つの処理装置は、
前記複数の組の第一及び第二センサに電気的に結合された信号処理装置と、
前記撮像装置と前記信号処理装置とに電気的に結合された画像処理装置と、
を含む、請求項1に記載の装置。 - 前記少なくとも一つの処理装置は、前記信号処理装置と前記画像処理装置とのそれぞれに電気的に結合された主制御装置を更に含む、請求項5に記載の装置。
- 前記一組の第一センサは、三軸電子コンパスを含む、請求項1に記載の装置。
- 前記一組の第二センサは、二軸又は三軸加速度計を含む、請求項1に記載の装置。
- 前記少なくとも一つの処理装置は、まず前記最重要特徴物の第一画像の少なくとも一つの寸法と前記最重要特徴物のより大きな第二画像の少なくとも一つの寸法との関係を用いて縮小率数を算出することにより、前記移動距離を算出する、請求項1に記載の装置。
- 前記少なくとも一つの処理装置は、前記算出された進行方向及び前記算出された移動距離を、区間ベクトル又は区間ベクトルの一部に変換する、請求項1に記載の装置。
- 位置又は経路地図を生成し、装置又はシステム上に表示するためのデータを提供する方法であって、
物体の姿勢に関する複数の第一データ信号を生成することと、
前記物体の姿勢に関する複数の第二データ信号を生成することと、
撮像装置による少なくとも2枚の画像に現れる最重要特徴物を含む複数の第三データ信号を生成することと、
前記複数の第一データ信号及び前記複数の第二データ信号を用いて進行方向(方位)を算出することと、
前記複数の第三データ信号を用いて前記進行方向に沿った移動距離を算出することと、
前記算出された進行方向及び前記算出された移動距離を、前記装置又はシステム上での視覚表示用の経路地図上の一区間又は一区間の一部に変換することと、
を含む方法。 - 前記第一データ信号を生成することは、磁気センサを用いて三本の直交軸周りの磁場強度に対応したデータ信号を生成することを含む、請求項12に記載の方法。
- 前記第二データ信号を生成することは、慣性センサを用いて二本又は三本の直交軸に沿った加速度に対応した信号を生成することを含む、請求項12に記載の方法。
- 第三画像データ信号を生成することは、所定の固定周波数で行われる、請求項12に記載の方法。
- 前記移動距離を算出することは、
連続した画像に共通する最重要画像を特定することと、
前記最重要特徴物の第一画像の少なくとも一つの寸法と前記最重要特徴物のより大きな第二画像の少なくとも一つの寸法との関係を用いて縮小率数を算出することと、
を含む、請求項12に記載の方法。 - 進行方向(方位)、磁場強度、加速度の内少なくとも一つに測定可能な変化が生じたことを判定することと、
連続した画像に共通する第二の最重要画像を特定することと、
前記第二の最重要特徴物の第一画像の少なくとも一つの寸法と前記第二の最重要特徴物のより大きな第二画像の少なくとも一つの寸法との関係を用いて次の縮小率数を算出することと、
を更に含む、請求項17に記載の方法。 - 位置及び経路地図データを表示するシステムであって、
物体の姿勢に関する複数の第一データ信号を生成する一組の第一センサと、
前記物体の姿勢に関する複数の第二データ信号を生成する一組の第二センサと、
最重要特徴物を含む複数の第三データ信号を生成する撮像装置であって、前記最重要特徴物は前記撮像装置による少なくとも2枚の画像内に配置されている、撮像装置と、
前記複数の第一データ信号及び前記複数の第二データ信号を用いて前記装置の進行方向(方位)を算出するように構成された第一の処理装置と、
前記複数の第三データ信号を用いて前記進行方向に沿った移動距離を算出するように構成された第二の処理装置と、
前記算出された進行方向及び前記算出された移動距離を、経路地図上の一区間又は一区間の一部に変換するように構成された第三の処理装置と、
前記一区間又は一区間の一部を表示する二次元又は三次元表示スクリーンと、
を含むシステム。
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