[發(fā)明專利]為非照片寫實(shí)3D地圖重新使用照片寫實(shí)3D地標(biāo)的方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201010625002.1
• 申請日: 2010-12-14
• 公開（公告）號: CN102183261A
• 公開（公告）日: 2011-09-14
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 任騮;鄒林燦
• 申請（專利權(quán)）人: 羅伯特·博世有限公司
• 主分類號: G01C21/36
• 分類號: G01C21/36;G06T15/00
• 代理公司: 永新專利商標(biāo)代理有限公司 72002
• 代理人: 劉瑜;王英

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及電子導(dǎo)航地圖，并且更具體地涉及為電子導(dǎo)航地圖進(jìn)行圖像的呈現(xiàn)。

背景技術(shù)

導(dǎo)航地圖對于來到陌生城市的訪問者而言是重要的資源，因?yàn)檫@些地圖在視覺上突出了包括建筑物、自然風(fēng)貌、以及諸如博物館、飯店、公園以及購物區(qū)等的興趣點(diǎn)的地標(biāo)。雖然大多數(shù)車載和便攜式的導(dǎo)航設(shè)備(PND)依靠二維(2D)導(dǎo)航地圖來以二維方式對這些地標(biāo)進(jìn)行顯現(xiàn)，三維(3D)的車載導(dǎo)航系統(tǒng)正在興起。大多數(shù)這種3D導(dǎo)航系統(tǒng)使用照片寫實(shí)的呈現(xiàn)技術(shù)來顯現(xiàn)3D地標(biāo)。在這種顯現(xiàn)的方案中，需要精確的幾何模型和精細(xì)的照片寫實(shí)的建筑物的紋理。這些系統(tǒng)要求這些呈現(xiàn)出的3D建筑物、道路或其他對象的外觀和真實(shí)的建筑物、道路或其他對象的外觀盡可能相匹配。這樣，當(dāng)駕駛員透過擋風(fēng)玻璃看見真實(shí)3D建筑物時，他或她能夠通過照片寫實(shí)的匹配來辨認(rèn)3D地標(biāo)。一方面，2D導(dǎo)航系統(tǒng)幾乎不能顯現(xiàn)我們3D世界的細(xì)節(jié)。另一方面，基于照片寫實(shí)3D地圖的導(dǎo)航系統(tǒng)試圖顯現(xiàn)出我們3D世界的所有細(xì)節(jié)，而有些細(xì)節(jié)可能是不必要。

大多數(shù)數(shù)據(jù)提供商(例如Tele?Atlas)僅僅提供那些適用于直接的照片寫實(shí)地呈現(xiàn)的3D地圖元素數(shù)據(jù)(例如3D地標(biāo))。更特別的，大多數(shù)3D地圖元素數(shù)據(jù)以附帶照片寫實(shí)紋理的多邊形網(wǎng)格的形式提供。如果沒有任何修整，這些數(shù)據(jù)僅能用于進(jìn)行直接的照片寫實(shí)呈現(xiàn)。因此，這些數(shù)據(jù)不適用于直接的非照片寫實(shí)呈現(xiàn)(NPR)。但是，NPR具有超過照片圖形地呈現(xiàn)的優(yōu)點(diǎn)，其在于NPR可以以簡明的方式呈現(xiàn)圖像(沒有不必要的細(xì)節(jié))，從而用戶可以輕易地將呈現(xiàn)的圖形與他看到的現(xiàn)實(shí)視圖匹配，并且僅需要低水平的計算資源來生成NPR的呈現(xiàn)。

現(xiàn)有技術(shù)中既未公開也未給出啟示的方法是，利用傳統(tǒng)的、商業(yè)可用的原本用于照片寫實(shí)地呈現(xiàn)的3D地圖元素數(shù)據(jù)，在導(dǎo)航地圖上示出建筑物、地標(biāo)以及其他3D對象的NPR呈現(xiàn)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明提供一種3D導(dǎo)航系統(tǒng)，通過使用非照片寫實(shí)(NPR)或者表達(dá)型呈現(xiàn)技術(shù)，藉由僅僅顯現(xiàn)和突出重要細(xì)節(jié)來進(jìn)行導(dǎo)航，從而在傳統(tǒng)2D導(dǎo)航地圖和照片寫實(shí)3D地圖之間的鴻溝間搭建橋梁。依據(jù)本發(fā)明，可用的照片寫實(shí)3D地標(biāo)數(shù)據(jù)可以重新用于在NPR?3D導(dǎo)航地圖中的表達(dá)型顯現(xiàn)。更具體地，照片寫實(shí)3D地標(biāo)數(shù)據(jù)可以首先被離線處理，然后在運(yùn)行時應(yīng)用非照片寫實(shí)圖形呈現(xiàn)，以獲得較高的性能。

由于對照片寫實(shí)3D地標(biāo)數(shù)據(jù)的處理可能需要高強(qiáng)度的計算，因此可以對照片寫實(shí)數(shù)據(jù)進(jìn)行離線的預(yù)處理。換句話說，所有照片寫實(shí)數(shù)據(jù)可在NPR顯示的呈現(xiàn)之前被接收。更特別地，可以對照片寫實(shí)數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理，并且包括一些NPR信息(NPR邊界和NPR紋理)的預(yù)處理的3D地圖數(shù)據(jù)可以在為用戶呈現(xiàn)圖像之前被準(zhǔn)備好。接著，在駕駛過程中，經(jīng)過預(yù)處理的3D地圖數(shù)據(jù)連同已經(jīng)被識別的邊界和已被轉(zhuǎn)換的紋理一起被接收。在駕駛過程中，用戶可以從碟片、CD、存儲設(shè)備或互聯(lián)網(wǎng)上接收該數(shù)據(jù)。當(dāng)然，一些特定的呈現(xiàn)處理可以實(shí)時進(jìn)行，以制備具有NPR信息的數(shù)據(jù)，從而為駕駛員提供NPR圖像。

在另一個實(shí)施例中，也可以在駕駛過程中接收照片寫實(shí)數(shù)據(jù)，以及在駕駛過程進(jìn)行非照片寫實(shí)數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)化。但是，由于對照片寫實(shí)數(shù)據(jù)的處理的計算強(qiáng)度大，需要大量的處理硬件。

本發(fā)明一種形式包括，一種顯示導(dǎo)航地圖的方法，其包括離線預(yù)處理照片寫實(shí)三維數(shù)據(jù)。在線自動確定車輛的位置。識別與布置在地理區(qū)域中的對象相關(guān)的經(jīng)過預(yù)處理的照片寫實(shí)三維數(shù)據(jù)的一部分。所述地理區(qū)域包括所述車輛的位置。基于所識別出的經(jīng)過預(yù)處理的數(shù)據(jù)的一部分，呈現(xiàn)非照片寫實(shí)圖像。以電子方式向在所述車輛內(nèi)的用戶顯示所述非照片寫實(shí)圖像。

本發(fā)明的另一種形式包括，一種包括自動確定車輛位置的顯示導(dǎo)航地圖的方法。接收到照片寫實(shí)三維數(shù)據(jù)。所述數(shù)據(jù)與處在地理區(qū)域中的對象相關(guān)。地理區(qū)域包括了車輛的位置。在照片寫實(shí)數(shù)據(jù)中的對象的邊界將自動識別出來，并進(jìn)行非照片寫實(shí)的呈現(xiàn)。照片寫實(shí)數(shù)據(jù)中的照片寫實(shí)紋理被轉(zhuǎn)換為非照片寫實(shí)的紋理。對象的非照片寫實(shí)圖像基于數(shù)據(jù)中的非照片寫實(shí)紋理、標(biāo)記出的邊界和每個邊界的寬度值而生成。非照片寫實(shí)圖像在車輛內(nèi)以電子方式顯示給用戶。