TW201901188A

TW201901188A - 利用影像辨識輔助導航的方法及導航裝置

Info

Publication number: TW201901188A
Application number: TW106115922A
Authority: TW
Inventors: 林文峯; 謝翔宇
Original assignee: 神達電腦股份有限公司
Priority date: 2017-05-15
Filing date: 2017-05-15
Publication date: 2019-01-01

Abstract

一種利用影像辨識輔助導航的方法，應用於一設置在車輛且包含一攝影單元、一衛星導航單元、一顯示單元及一處理單元的導航裝置，該方法令衛星導航單元根據接收的GPS訊號計算車輛當下的一地理座標並提供給處理單元，處理單元根據該地理座標於顯示單元顯示的電子地圖上標示車輛的位置，且判斷衛星導航單元於預設時間內未提供該地理座標時，開始計時並令攝影單元以固定頻率拍攝複數張影像，而且處理單元分析該等影像以估算車輛的一預期移動距離，並根據衛星導航單元最後一次提供的該地理座標及該預期移動距離，更新車輛於電子地圖上的位置。

Description

利用影像辨識輔助導航的方法及導航裝置

本發明是有關於一種導航方法，特別是指一種利用影像辨識輔助導航的方法。

現有供設置在車輛上的導航裝置是利用全球衛星定位系統(下稱GPS)訊號來估算車輛的一地理座標，以在導航裝置顯示的一電子地圖上標示車輛的相對位置，供使用者參考。然而，導航裝置單純使用全球衛星定位技術，可能會因GPS訊號不佳或導航裝置接收不到GPS訊號，例如氣候不佳或車輛行駛於隧道中或高山山路等因素，導致導航裝置無法利用GPS訊號來定位車輛在電子地圖上的位置或定位位置發生飄移，以致無法即時顯示車輛在電子地圖上的確切位置。

所以，如何解決上述問題成為本發明的主要課題。

因此，本發明的一目的在於提供一種利用影像辨識輔助導航的方法。

本發明的另一目的在於提供一種實現上述方法的導航裝置。

於是，本發明利用影像辨識輔助導航的方法，應用於一導航裝置，該導航裝置安裝在一車輛並包含一用以拍攝車外影像的攝影單元、一衛星導航單元、一用以顯示一電子地圖的顯示單元及一電耦接該攝影單元、該衛星導航單元及該顯示單元的處理單元，該方法包含以下步驟： (A)該衛星導航單元根據接收的一GPS訊號計算該車輛當下的一地理座標並提供給該處理單元，該處理單元根據該地理座標於該電子地圖上標示該車輛的位置； (B)該處理單元判斷該衛星導航單元於一預設時間內未提供該地理座標時，該處理單元開始計時並執行步驟(C)；(C)該處理單元令該攝影單元以一固定頻率拍攝複數張影像，且該處理單元分析該等影像以得到該車輛的一移動速度，並根據該移動速度及計時經過的一時間計算該車輛的一預期移動距離，且執行步驟(D)；及(D)該處理單元根據該衛星導航單元最後一次提供的該地理座標及該預期移動距離，於該電子地圖上標示該車輛的位置。

在本發明的一些實施態樣中，該攝影單元具有兩個鏡頭，且在步驟(C)中，該處理單元判斷各該鏡頭於一第一時間點拍攝的一第一影像及各該鏡頭於一第二時間點拍攝的一第二影像中皆出現同一個參考物件時，該處理單元根據該參考物件在該等第一影像及該等第二影像中的位置，計算該參考物件從該第一時間點至該第二時間點的一位移距離，並根據該第一時間點、該第二時間點及該位移距離估算該移動速度。

再者，本發明實現上述方法的一種導航裝置，供安裝在一車輛，並包含：一攝影單元，用以拍攝車外影像；一衛星導航單元，用以根據接收的一GPS訊號計算該車輛當下的一地理座標；一顯示單元，用以顯示一電子地圖；及一處理單元，其與該攝影單元、該衛星導航單元及該顯示單元電耦接，並根據該衛星導航單元提供的該地理座標，於該電子地圖上標示該車輛的位置；其中該處理單元判斷該衛星導航單元於一預設時間內未提供該地理座標時，該處理單元開始計時並令該攝影單元以一固定頻率拍攝複數張影像，且該處理單元分析該等影像以得到該車輛的一移動速度，並根據該移動速度及計時經過的一時間計算該車輛的一預期移動距離，並且該處理單元根據該衛星導航單元最後一次提供的該地理座標及該預期移動距離，於該電子地圖上標示該車輛的位置。

本發明至少具有以下功效：藉由該處理單元判斷該衛星導航單元未於預設時間內提供車輛的地理座標時，該處理單元即開始計時並藉由上述步驟(C)估算車輛的預期移動距離，以根據該衛星導航單元最後一次提供的該地理座標及該預期移動距離，即時地於導航裝置顯示的該電子地圖上更新該車輛的位置，而能在該導航裝置無法利用GPS訊號定位時，仍能即時地提供車輛的地理位置資訊供使用者參考。

在本發明被詳細描述之前，應當注意在以下的說明內容中，類似的元件是以相同的編號來表示。

參閱圖1，是本發明利用影像辨識輔助導航的方法的一實施例的主要流程圖，且該方法是由如圖2所示之安裝在一車輛(未圖示)上的一導航裝置2來執行並實現。因此，為實現上述方法，本實施例的導航裝置2主要包含一用以拍攝車外影像的攝影單元21，一衛星導航單元22，一用以顯示一電子地圖(圖未示)的顯示單元23及一電耦接該攝影單元21、該衛星導航單元22及該顯示單元23的處理單元24。

首先，如圖1的步驟S1，當導航裝置2被啟動後，該處理單元24令該衛星導航單元22接收一GPS訊號，且根據接收的該GPS訊號計算該車輛當下的一地理座標，並提供該地理座標給該處理單元24，接著，如圖1的步驟S2，該處理單元24根據該衛星導航單元22提供的該地理座標，於提供給該顯示單元23的該電子地圖上標示該車輛的相對位置供使用者(駕駛人)參考或提供一導航資訊。

且該處理單元24會判斷該衛星導航單元22是否持續提供該地理座標，亦即，如圖1的步驟S3，該處理單元24判斷該衛星導航單元22是否於一預設時間(例如5秒)內未提供該地理座標，若是(即衛星導航單元22未於預設時間內提供該地理座標)，該處理單元24執行圖1的步驟S4，否則(即衛星導航單元22於預設時間內提供該地理座標)重覆步驟S2，而該衛星導航單元22無法提供地理座標給該處理單元24的原因可能是車輛行駛於隧道中或高山山路等易阻擋GPS訊號的路段，導致該衛星導航單元22接收不到GPS訊號或GPS訊號太弱，而無法利用GPS訊號來計算車輛的該地理座標。因此，在圖1的步驟S4中，該處理單元24開始計時，並執行圖1的步驟S5，該處理單元24令該攝影單元21以一固定頻率拍攝複數張影像，然後，如圖1的步驟S6，該處理單元24分析該等影像以得到該車輛的一移動速度。

具體而言，本實施例的該攝影單元21具有兩個鏡頭(雙鏡頭)，該兩個鏡頭同時以該固定頻率拍攝複數張影像並傳送給該處理單元24，且該處理單元24根據該等影像，判斷各該鏡頭在一第一時間點拍攝的一第一影像及各該鏡頭於一第二時間點拍攝的一第二影像中皆出現同一個參考物件(例如樹木、電線桿、路標、交通標誌、標線等固定物件)時，該處理單元24即能根據該參考物件在該等第一影像及該等第二影像中的景深，計算該參考物件從該第一時間點至該第二時間點的一位移距離，並根據該第一時間點與該第二時間點的一時間差及該位移距離估算車輛的該移動速度。且由於根據雙鏡頭拍攝的影像，計算影像中的一參考物件與攝影單元21之間的距離已是習知技術，且非本案重點所在，故於此不再贅述。

然後，如圖1的步驟S7，該處理單元24即能根據估算的該移動速度及計時經過的一時間(例如1秒)，計算該車輛的一預期移動距離，並如圖1的步驟S8，該處理單元24根據該衛星導航單元22最後一次提供的該地理座標及該預期移動距離，推測車輛當前的位置，並於該電子地圖上標示(更新)該車輛的相對位置供使用者(駕駛人)參考。且在步驟S8之後，該處理單元24回到步驟S3，重新判斷該衛星導航單元22是否提供車輛的該地理座標，若是，則執行步驟S2，根據該地理座標於該電子地圖上標示(更新)車輛的相對位置，若否，則重覆執行步驟S4~S8。藉此，使導航裝置2在無法利用GPS訊號計算車輛的地理座標的情況下，仍能藉由分析攝影單元21拍攝的影像推測車輛當前的座標位置並於電子地圖上標示(更新)，以即時提供車輛的地理位置資訊給使用者。

綜上所述，本實施例的處理單元24判斷衛星導航單元22未於預設時間內提供車輛的該地理座標時，即開始計時並令攝影單元21拍攝影像，且藉由上述步驟S6~S8估算車輛的預期移動距離，以根據該衛星導航單元22最後一次提供的該地理座標及該預期移動距離，即時地於導航裝置2顯示的該電子地圖上標示(更新)該車輛的相對位置，而在導航裝置2無法利用GPS訊號定位時，即時地提供車輛的地理位置資訊供使用者參考，確實能達成本發明之功效與目的。

惟以上所述者，僅為本發明之實施例而已，當不能以此限定本發明實施之範圍，凡是依本發明申請專利範圍及專利說明書內容所作之簡單的等效變化與修飾，皆仍屬本發明專利涵蓋之範圍內。

2‧‧‧導航裝置

21‧‧‧攝影單元

22‧‧‧衛星導航單元

23‧‧‧顯示單元

24‧‧‧處理單元

S1~S8‧‧‧步驟

本發明之其他的特徵及功效，將於參照圖式的實施方式中清楚地呈現，其中：圖1是本發明利用影像辨識輔助導航的方法的一實施例的主要流程圖；及圖2是本發明導航裝置的一實施例的主要元件方塊圖。

Claims

一種利用影像辨識輔助導航的方法，應用於一導航裝置，該導航裝置安裝在一車輛並包含一用以拍攝車外影像的攝影單元、一衛星導航單元、一用以顯示一電子地圖的顯示單元及一電耦接該攝影單元、該衛星導航單元及該顯示單元的處理單元，該方法包含以下步驟： (A)該衛星導航單元根據接收的一GPS訊號計算該車輛當下的一地理座標並提供給該處理單元，該處理單元根據該地理座標於該電子地圖上標示該車輛的位置； (B)該處理單元判斷該衛星導航單元於一預設時間內未提供該地理座標時，該處理單元開始計時並執行步驟(C)； (C)該處理單元令該攝影單元以一固定頻率拍攝複數張影像，且該處理單元分析該等影像以得到該車輛的一移動速度，並根據該移動速度及計時經過的一時間計算該車輛的一預期移動距離，且執行步驟(D)；及 (D)該處理單元根據該衛星導航單元最後一次提供的該地理座標及該預期移動距離，於該電子地圖上標示該車輛的位置。
如請求項1所述利用影像辨識輔助導航的方法，其中該攝影單元具有兩個鏡頭，且在步驟(C)中，該處理單元判斷各該鏡頭於一第一時間點拍攝的一第一影像及各該鏡頭於一第二時間點拍攝的一第二影像中皆出現同一個參考物件時，該處理單元根據該參考物件在該等第一影像及該等第二影像中的位置，計算該參考物件從該第一時間點至該第二時間點的一位移距離，並根據該第一時間點、該第二時間點及該位移距離估算該移動速度。
一種導航裝置，供安裝在一車輛，並包含：一攝影單元，用以拍攝車外影像；一衛星導航單元，用以根據接收的一GPS訊號計算該車輛當下的一地理座標；一顯示單元，用以顯示一電子地圖；及一處理單元，其與該攝影單元、該衛星導航單元及該顯示單元電耦接，並根據該衛星導航單元提供的該地理座標，於該電子地圖上標示該車輛的位置；其中該處理單元判斷該衛星導航單元於一預設時間內未提供該地理座標時，該處理單元開始計時並令該攝影單元以一固定頻率拍攝複數張影像，且該處理單元分析該等影像以得到該車輛的一移動速度，並根據該移動速度及計時經過的一時間計算該車輛的一預期移動距離，並且該處理單元根據該衛星導航單元最後一次提供的該地理座標及該預期移動距離，於該電子地圖上標示該車輛的位置。
如請求項3所述的導航裝置，其中該攝影單元具有兩個鏡頭，且該處理單元判斷各該鏡頭在一第一時間點拍攝的一第一影像及各該鏡頭於一第二時間點拍攝的一第二影像中皆出現同一個參考物件時，該處理單元根據該參考物件在該等第一影像及該等第二影像中的位置，計算該參考物件從該第一時間點至該第二時間點的一位移距離，並根據該第一時間點、該第二時間點及該位移距離估算該移動速度。