[發(fā)明專(zhuān)利]位置測(cè)量方法和位置測(cè)量?jī)x器

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201010232331.X
• 申請(qǐng)日: 2010-07-16
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN101957197A
• 公開(kāi)（公告）日: 2011-01-26
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 大谷仁志;熊谷薰
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 株式會(huì)社拓普康
• 主分類(lèi)號(hào): G01C11/00
• 分類(lèi)號(hào): G01C11/00;G01C3/00;G01S19/42
• 代理公司: 中國(guó)專(zhuān)利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 李娜;王忠忠

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種位置測(cè)量方法和一種位置測(cè)量?jī)x器，由此即使當(dāng)不能通過(guò)GPS(全球定位系統(tǒng))執(zhí)行位置測(cè)量時(shí)，在GPS中測(cè)量位置也是可能的。

背景技術(shù)

近年來(lái)，使用GPS的位置測(cè)量已經(jīng)普及。例如，當(dāng)計(jì)劃通過(guò)使用土木工程和建筑機(jī)械例如推土機(jī)執(zhí)行土木工程操作時(shí)，操作位置即推土機(jī)的位置是通過(guò)GPS確定的，并且操作位置得以確認(rèn)。或者，如在汽車(chē)導(dǎo)航儀的情形中，電子地圖信息被與通過(guò)GPS獲得的位置數(shù)據(jù)相關(guān)聯(lián)。然后，車(chē)輛的目前位置被反映于電子地圖上并且被轉(zhuǎn)換成圖像，并且在圖像顯示裝置上顯示這個(gè)圖像。因此，移動(dòng)目標(biāo)的位置能夠得以實(shí)時(shí)地測(cè)量。

然而，GPS在位置測(cè)量中使用來(lái)自衛(wèi)星的無(wú)線電波。因?yàn)閬?lái)自衛(wèi)星的無(wú)線電波被障礙物例如山或者建筑物中斷，所以經(jīng)常存在無(wú)線電波不能到達(dá)的場(chǎng)所(遮蔽處)。或者，類(lèi)似其位置測(cè)量范圍未被清楚地確定的汽車(chē)導(dǎo)航儀的情形，經(jīng)常存在無(wú)線電波不能到達(dá)的遮蔽處。

對(duì)于不能通過(guò)GPS執(zhí)行位置測(cè)量的范圍，在過(guò)去已經(jīng)如此實(shí)施，即必須通過(guò)使用傳統(tǒng)類(lèi)型的測(cè)繪儀器而利用人力測(cè)繪操作繼續(xù)位置測(cè)量。

在被安設(shè)于移動(dòng)目標(biāo)上的汽車(chē)導(dǎo)航儀等的情形中，不能在遮蔽部分上執(zhí)行位置測(cè)量，并且不能作為位置測(cè)量?jī)x器實(shí)現(xiàn)令人滿(mǎn)意的功能。

在這方面，JP-A-2007-171048公開(kāi)了一種當(dāng)不能通過(guò)GPS執(zhí)行位置測(cè)量時(shí)的位置數(shù)據(jù)插值方法。根據(jù)在JP-A-2007-171048中公開(kāi)的插值方法，對(duì)于不能通過(guò)GPS執(zhí)行位置測(cè)量的范圍，在其中移動(dòng)目標(biāo)被移動(dòng)的過(guò)程期間，作為數(shù)字圖像連續(xù)地拍攝周?chē)h(huán)境中的風(fēng)景。然后，在如此獲取的數(shù)字圖像中產(chǎn)生跟蹤點(diǎn)。在被連續(xù)地獲取的圖像中描繪出跟蹤點(diǎn)。在所獲取的圖像上順序地識(shí)別跟蹤點(diǎn)。然后，根據(jù)在第一點(diǎn)處和在第二點(diǎn)處的跟蹤點(diǎn)的定向結(jié)果并且根據(jù)在第一點(diǎn)處和在第二點(diǎn)處的位置數(shù)據(jù)(它們是通過(guò)GPS位置測(cè)量已知的)，跟蹤點(diǎn)的三維位置數(shù)據(jù)得以確定(前方交會(huì)方法(intersection))。基于在第三點(diǎn)處獲取的跟蹤點(diǎn)的定向結(jié)果并且基于跟蹤點(diǎn)的三維位置數(shù)據(jù)，第三點(diǎn)的位置得以順序地確定(后方交會(huì)(resection)方法)。

利用根據(jù)JP-A-2007-171048的位置數(shù)據(jù)插值方法，在其中GPS位置測(cè)量不能完成的情形中執(zhí)行位置測(cè)量是可能的。

在另一方面，根據(jù)JP-A-2007-171048的位置數(shù)據(jù)插值方法是基于連續(xù)圖像能夠得以獲取、在圖像之間的點(diǎn)的跟蹤能夠得以實(shí)現(xiàn)并且圖像測(cè)繪能夠得以執(zhí)行的情況。然而，在實(shí)際位置測(cè)量操作中，可能獲取不到連續(xù)圖像。例如，在其中沿著道路存在建筑物的情況下的位置測(cè)量中，如果在建筑物之間存在空間或者如果建筑物缺失，則不能在不存在建筑物的地點(diǎn)上獲取圖像，并且對(duì)于圖像的跟蹤不能得以實(shí)現(xiàn)。或者，即使當(dāng)在圖像中獲得了跟蹤點(diǎn)時(shí)，跟蹤點(diǎn)的三維位置數(shù)據(jù)也不存在連續(xù)性，或者三維位置數(shù)據(jù)可以大范圍地改變。結(jié)果，可能發(fā)生這樣的麻煩，即在圖像中根據(jù)三維位置數(shù)據(jù)獲得的第三點(diǎn)的位置測(cè)量的準(zhǔn)確度將被極度地降低。

此外，存在以下的屬性，即，在通過(guò)重復(fù)前方交會(huì)方法和后方交會(huì)方法執(zhí)行位置測(cè)量的過(guò)程中，測(cè)量誤差可能得到積累。因此，在其中GPS位置測(cè)量不能被長(zhǎng)時(shí)間地執(zhí)行的情況下，測(cè)量可靠性降低。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種位置測(cè)量方法和一種位置測(cè)量?jī)x器，由此當(dāng)GPS位置測(cè)量不能得以執(zhí)行時(shí)并且在其中連續(xù)圖像不能得以獲取的情況下，連續(xù)地執(zhí)行位置測(cè)量而不降低測(cè)量準(zhǔn)確度是可能的。

為了實(shí)現(xiàn)以上目的，本發(fā)明提供一種用于測(cè)量移動(dòng)圖像拾取位置和用于從圖像拾取位置測(cè)量圖像拾取目標(biāo)的位置測(cè)量方法，其中前方交會(huì)方法和后方交會(huì)方法被交替地和反復(fù)地執(zhí)行，使用前方交會(huì)方法以連續(xù)地拍攝數(shù)字圖像，在圖像中產(chǎn)生跟蹤點(diǎn)，在移動(dòng)圖像上執(zhí)行跟蹤，并且通過(guò)計(jì)算從被用作已知點(diǎn)的圖像拾取位置的坐標(biāo)測(cè)量跟蹤點(diǎn)的坐標(biāo)，后方交會(huì)方法被用于從通過(guò)計(jì)算獲得的跟蹤點(diǎn)的坐標(biāo)測(cè)量在移動(dòng)之后的圖像拾取位置，包括與數(shù)字圖像的圖像拾取并行地通過(guò)激光測(cè)繪而實(shí)際上測(cè)量到圖像拾取目標(biāo)的距離的步驟、比較通過(guò)計(jì)算獲得的跟蹤點(diǎn)的坐標(biāo)與通過(guò)實(shí)際測(cè)量獲得的距離的步驟，和在通過(guò)計(jì)算獲得的計(jì)算坐標(biāo)相對(duì)于實(shí)際測(cè)得距離在預(yù)定誤差極限內(nèi)的情形中獲取計(jì)算坐標(biāo)以作為跟蹤點(diǎn)的坐標(biāo)值的步驟。