專利名稱：地圖信息更新輔助裝置、地圖信息更新輔助方法以及計(jì)算機(jī)可讀取的記錄介質(zhì)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于對(duì)地圖信息的更新進(jìn)行輔助的地圖信息更新輔助 裝置、地圖信息更新輔助方法以及計(jì)算機(jī)可讀取的記錄介質(zhì)。
背景技術(shù)：
近年，隨著車輛導(dǎo)航的普及等，需要迅速地將與地物的變化，特別是 與道路的變化有關(guān)的信息反映到地圖信息中，所述地物包括地表的植被、 建筑物等。以往，這樣的更新作業(yè)是通過(guò)利用光學(xué)圖像對(duì)變化地點(diǎn)進(jìn)行目 視確認(rèn)并反映到地圖信息中來(lái)進(jìn)行的。
例如，在日本特開2005-234603號(hào)公報(bào)中公開了這樣的地圖信息更新 裝置，通過(guò)光學(xué)圖像提取所有的地物的邊緣(edge)，并與以往的地圖進(jìn) 行對(duì)比，從而更新地圖。
但是，在上述的以往的技術(shù)中，雖然使用了光學(xué)圖像，但是由于只有 在晴天時(shí)才能夠取得光學(xué)圖像，因此存在地圖信息的更新比較費(fèi)時(shí)間的問(wèn) 題。此外，還存在很難通過(guò)邊緣提取來(lái)提取出所有的地物的問(wèn)題。另外， 由于地圖更新時(shí)需要與以往的地圖進(jìn)行對(duì)比，因此還存在作業(yè)繁雜的問(wèn)題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是鑒于上述以往的課題而作出的，其目的在于提供一種能夠高 效地實(shí)現(xiàn)地圖信息的更新作業(yè)的地圖信息更新輔助裝置、地圖信息更新輔 助方法以及計(jì)算機(jī)可讀取的記錄介質(zhì)。
為了達(dá)成上述目的，本發(fā)明提供一種地圖信息更新輔助裝置，其特征
在于，具備特性值計(jì)算單元，針對(duì)在不同的時(shí)刻由雷達(dá)裝置取得的觀測(cè) 范圍的各個(gè)時(shí)序圖像數(shù)據(jù)，計(jì)算規(guī)定的特性值，所述觀測(cè)范圍是包括觀測(cè) 對(duì)象地物的周邊區(qū)域的范圍；地物變化區(qū)域提取單元，根據(jù)上述規(guī)定的特性值來(lái)提取上述觀測(cè)范圍的地物變化區(qū)域；對(duì)象變化候補(bǔ)區(qū)域提取單元，
對(duì)上述地物變化區(qū)域和預(yù)先存儲(chǔ)的觀測(cè)范圍的地圖信息進(jìn)行合成，并對(duì)觀
測(cè)對(duì)象地物的變化候補(bǔ)區(qū)域進(jìn)行提??；輸出單元，對(duì)包括上述觀測(cè)對(duì)象地 物的變化候補(bǔ)區(qū)域的地圖信息進(jìn)行輸出。
此外，在上述地圖信息更新輔助裝置中，優(yōu)選上述特性值是散射強(qiáng)度、 表示相關(guān)的指標(biāo)、地表面的高度信息中的任一個(gè)。
此外，在上述地圖信息更新輔助裝置中，優(yōu)選上述雷達(dá)裝置是合成孔 徑雷達(dá)。
此外，在上述地圖信息更新輔助裝置中，優(yōu)選上述觀測(cè)對(duì)象地物是道路。此外，本發(fā)明提供一種地圖信息更新輔助方法，其特征在于，包括
針對(duì)在不同的時(shí)刻由雷達(dá)裝置取得的觀測(cè)范圍的各個(gè)時(shí)序圖像數(shù)據(jù)，計(jì)算 規(guī)定的特性值的步驟，所述觀測(cè)范圍是包括觀測(cè)對(duì)象地物的周邊區(qū)域的范
圍；根據(jù)上述規(guī)定的特性值來(lái)提取上述觀測(cè)范圍的地物變化區(qū)域的步驟； 對(duì)上述地物變化區(qū)域和預(yù)先存儲(chǔ)的觀測(cè)范圍的地圖信息進(jìn)行合成，并對(duì)觀 測(cè)對(duì)象地物的變化候補(bǔ)區(qū)域進(jìn)行提取的步驟；對(duì)包括上述觀測(cè)對(duì)象地物的 變化候補(bǔ)區(qū)域的地圖信息進(jìn)行輸出的步驟。
此外，本發(fā)明提供一種存儲(chǔ)了地圖信息更新輔助程序的計(jì)算機(jī)可讀取 的記錄介質(zhì)，該程序通過(guò)計(jì)算機(jī)執(zhí)行如下處理針對(duì)在不同的時(shí)刻由雷達(dá) 裝置取得的觀測(cè)范圍的各個(gè)時(shí)序圖像數(shù)據(jù)，計(jì)算規(guī)定的特性值，所述觀測(cè) 范圍是包括觀測(cè)對(duì)象地物的周邊區(qū)域的范圍；根據(jù)上述規(guī)定的特性值來(lái)提 取上述觀測(cè)范圍的地物變化區(qū)域；對(duì)上述地物變化區(qū)域和預(yù)先存儲(chǔ)的觀測(cè) 范圍的地圖信息進(jìn)行合成，并對(duì)觀測(cè)對(duì)象地物的變化候補(bǔ)區(qū)域進(jìn)行提??； 對(duì)包括上述觀測(cè)對(duì)象地物的變化候補(bǔ)區(qū)域的地圖信息進(jìn)行輸出。


圖1是表示使用了本發(fā)明的地圖信息更新輔助裝置的觀測(cè)范圍內(nèi)的道 路變化候補(bǔ)區(qū)域提取系統(tǒng)的構(gòu)成例的圖。
圖2是本發(fā)明的地圖信息更新輔助裝置的構(gòu)成例的功能框圖。 圖3是本發(fā)明的地圖信息更新輔助裝置的動(dòng)作例的流程圖。
具體實(shí)施例方式
下面，參照附圖對(duì)用于實(shí)施本發(fā)明的最佳方式(下面，稱為實(shí)施方式) 進(jìn)行說(shuō)明。另外，下面，將觀測(cè)對(duì)象地物是道路的情況作為例子來(lái)進(jìn)行說(shuō) 明。
圖1示出了用于提取觀測(cè)范圍的地物變化區(qū)域的系統(tǒng)的構(gòu)成例。在圖1
中，通過(guò)搭載于人造衛(wèi)星101的合成孔徑雷達(dá)(Synthetic Aperture Radar)
等的雷達(dá)裝置，取得觀測(cè)范圍的雷達(dá)圖像數(shù)據(jù)，并將該雷達(dá)圖像數(shù)據(jù)發(fā)送 至本實(shí)施方式的地圖信息更新輔助裝置102，所述觀測(cè)范圍包括了地表面的 觀測(cè)對(duì)象地物的周邊區(qū)域。在地圖信息更新輔助裝置102中，對(duì)經(jīng)由天線 103而接收到的雷達(dá)圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，解析觀測(cè)范圍的地表面的變化。此 時(shí)的雷達(dá)圖像數(shù)據(jù)是在不同的時(shí)刻通過(guò)雷達(dá)裝置取得的時(shí)序圖像數(shù)據(jù)。此 外，地圖信息更新輔助裝置102可以通過(guò)例如在計(jì)算機(jī)上執(zhí)行規(guī)定的程序 來(lái)實(shí)現(xiàn)。
另外，上述人造衛(wèi)星101的數(shù)量不限定為1個(gè)，也可以是同一拍攝規(guī) 格的多個(gè)人造衛(wèi)星。此外，上述雷達(dá)裝置除了搭載在人造衛(wèi)星101上以外， 還可以搭載在飛機(jī)上。
圖2示出了本實(shí)施方式的地圖信息更新輔助裝置102的構(gòu)成例的功能 框圖。在圖2中，地圖信息更新輔助裝置102包括通信接口部10、雷達(dá)圖 像保持部12、位置對(duì)準(zhǔn)處理部14、預(yù)處理部16、特性值計(jì)算部18、道路 變化候補(bǔ)區(qū)域提取部20以及輸出部22。
通信接口部10由適當(dāng)?shù)耐ㄐ沤涌跇?gòu)成，與上述人造衛(wèi)星101等進(jìn)行通 信，接收在不同時(shí)刻取得的成為了時(shí)序圖像數(shù)據(jù)的雷達(dá)圖像數(shù)據(jù)、拍攝時(shí) 刻、拍攝時(shí)的入射角數(shù)據(jù)。
雷達(dá)圖像保持部12由磁存儲(chǔ)裝置等形成，保持通過(guò)通信接口部10接 收到的雷達(dá)圖像數(shù)據(jù)、拍攝時(shí)刻、入射角數(shù)據(jù)。
此外，由于例如森林地域隨著季節(jié)其特性值會(huì)產(chǎn)生變化，因此優(yōu)選增 加雷達(dá)圖像的取得張數(shù)，從而詳細(xì)地把握特性值的變化。在該情況下，能 夠以后述的地圖信息數(shù)據(jù)庫(kù)24的土地覆蓋物(被覆)信息為基礎(chǔ)，確定取 得張數(shù)。
6位置對(duì)準(zhǔn)處理部14從上述雷達(dá)圖像保持部12讀出在不同的時(shí)刻取得 的同一觀測(cè)范圍的多個(gè)雷達(dá)圖像數(shù)據(jù)，對(duì)各雷達(dá)圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行相互的位置 對(duì)準(zhǔn)。該位置對(duì)準(zhǔn)是由于在后述特性值計(jì)算處理中，需要使各雷達(dá)圖像數(shù) 據(jù)所對(duì)應(yīng)的像素一致而被實(shí)施的。可以利用例如地面控制點(diǎn)(GCP: ground control points)來(lái)進(jìn)行該位置對(duì)準(zhǔn)。此外，也優(yōu)選在此時(shí)進(jìn)行建筑物的 倒塌校正(正射處理才AV化)。
預(yù)處理部16進(jìn)行用于除去上述雷達(dá)圖像數(shù)據(jù)所包含的噪聲的過(guò)濾處 理。在此，在使用高分辨率SAR數(shù)據(jù)的情況下，也可以根據(jù)不同的觀測(cè)范 圍的土地覆蓋物、規(guī)模(scale)來(lái)變更像素大小(采樣處理)。該過(guò)濾處 理可以使用例如平均化處理等，也可以通過(guò)硬件、軟件中的任一種來(lái)實(shí)現(xiàn)。
特性值計(jì)算部18是通過(guò)中央處理裝置(CPU)和動(dòng)作程序來(lái)實(shí)現(xiàn)的， 計(jì)算表示觀測(cè)范圍的地表面的狀態(tài)的特性值。該特性值優(yōu)選例如散射強(qiáng)度。 此外，也可以是表示在不同的時(shí)刻取得的同一觀測(cè)范圍的多個(gè)雷達(dá)圖像數(shù) 據(jù)間的相關(guān)的指標(biāo)(例如相干性(coherence))或者地表面的高度信息等。 另外，在使用多個(gè)人造衛(wèi)星的情況下，通過(guò)利用各衛(wèi)星所搭載的雷達(dá)裝置 來(lái)進(jìn)行干涉測(cè)量(inteiferometry)處理，能夠得到高精度的高度信息。
地物變化區(qū)域提取部19是通過(guò)中央處理裝置(CPU)和動(dòng)作程序來(lái)實(shí) 現(xiàn)的，利用特性值計(jì)算部18所計(jì)算出的特性值，提取地表面的狀態(tài)隨著時(shí) 間的經(jīng)過(guò)而產(chǎn)生變化的變化區(qū)域，以此來(lái)作為地物變化區(qū)域。在使用由合 成孔徑雷達(dá)等的雷達(dá)裝置取得的雷達(dá)圖像數(shù)據(jù)的情況下，能夠根據(jù)例如道 路周邊的地物的散射強(qiáng)度的變化來(lái)把握道路的變化。這是因?yàn)?，基于?lái)自 建筑物的電磁波的散射，除了基于建筑物的直接的散射以外還包含建筑物 和道路之間的多個(gè)反射成分。在本實(shí)施方式中，利用這樣的雷達(dá)圖像數(shù)據(jù) 的性質(zhì)，提取道路變化候補(bǔ)區(qū)域作為該周邊的地物變化區(qū)域。
在上述變化區(qū)域(地物變化區(qū)域)的提取中例如使用散射強(qiáng)度來(lái)作為 特性值的情況下，求出在不同的時(shí)刻取得的同一地表面的多個(gè)雷達(dá)圖像數(shù) 據(jù)間的散射強(qiáng)度的差分，并判斷該差分是否比規(guī)定的閾值大。在此時(shí)所使 用的提取條件，優(yōu)選例如在上述差分比規(guī)定的閾值大的像素連續(xù)出現(xiàn)了規(guī) 定次數(shù)，或者上述差分比規(guī)定的閾值大的像素達(dá)到了規(guī)定面積以上時(shí)，提 取該區(qū)域作為變化區(qū)域。另外，該提取條件根據(jù)觀測(cè)范圍的地表面的地圖
7的大小(縮尺)、道路的寬度、地表面的狀態(tài)等來(lái)適當(dāng)設(shè)定。
接著，道路變化候補(bǔ)區(qū)域提取部20是通過(guò)CPU和動(dòng)作程序來(lái)實(shí)現(xiàn)的， 將上述所提取的地物變化區(qū)域合成到觀測(cè)范圍的地圖信息中，提取道路變 化候補(bǔ)區(qū)域。道路變化候補(bǔ)區(qū)域提取部20將從例如地圖信息中得到的信息 (是否滿足現(xiàn)有道路的連續(xù)性，是否存在于現(xiàn)有道路的延長(zhǎng)線上，是否在 道路的規(guī)定范圍內(nèi)等)作為基礎(chǔ)，從上述地物變化區(qū)域中篩選道路變化可 能性高的區(qū)域，然后，通知輸出部22。該道路變化候補(bǔ)區(qū)域提取部20作為 本發(fā)明的對(duì)象變化候補(bǔ)區(qū)域提取單元而發(fā)揮作用。另外，從地圖信息數(shù)據(jù) 庫(kù)24取得觀測(cè)范圍的地圖信息。
輸出部22對(duì)從上述道路變化候補(bǔ)區(qū)域提取部20傳遞過(guò)來(lái)的被合成了 道路變化候補(bǔ)區(qū)域的地圖信息進(jìn)行輸出。作為輸出方法，可以釆用打印、 畫面顯示等方式。
圖3示出了本實(shí)施方式的地圖信息更新輔助裝置102的動(dòng)作例的流程。 在圖3中，通信接口部IO取得在不同的時(shí)刻取得的同一觀測(cè)范圍的多個(gè)雷 達(dá)圖像數(shù)據(jù)，并保存至雷達(dá)圖像保持部12 (Sl)。位置對(duì)準(zhǔn)處理部14從 雷達(dá)圖像保持部12讀出上述多個(gè)雷達(dá)圖像數(shù)據(jù)，對(duì)各雷達(dá)圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行相 互的位置對(duì)準(zhǔn)(S2)。
位置對(duì)準(zhǔn)后的雷達(dá)圖像數(shù)據(jù)通過(guò)預(yù)處理部16來(lái)除去噪聲。接著，使用 已除去噪聲的雷達(dá)圖像數(shù)據(jù)，特性值計(jì)算部18計(jì)算表示觀測(cè)范圍的地表面 的狀態(tài)的特性值(S3)。
地物變化區(qū)域提取部19基于上述特性值，對(duì)觀測(cè)范圍的地表面的狀態(tài) 產(chǎn)生了變化的變化區(qū)域進(jìn)行提取，并作為地物變化區(qū)域(S4)。
接著，道路變化候補(bǔ)區(qū)域提取部20向由地圖信息數(shù)據(jù)庫(kù)24取得的觀 測(cè)范圍的地圖信息中合成上述所提取的地物變化區(qū)域(S5)，提取道路變 化候補(bǔ)區(qū)域(S6)。道路變化候補(bǔ)區(qū)域提取部20根據(jù)從地圖信息獲得的上 述的信息等，從上述地物變化區(qū)域中提取道路變化可能性高的區(qū)域，并將 其作為道路變化候補(bǔ)區(qū)域。
輸出部22將上述道路變化候補(bǔ)區(qū)域提取部20所輸出的合成后的地圖 信息通過(guò)畫面顯示、打印等方式進(jìn)行輸出(S7)。
由于在上述處理所輸出的地圖中顯示了道路的變化地點(diǎn)的候補(bǔ)，即道路變化候補(bǔ)區(qū)域，在地圖更新時(shí)，僅對(duì)該道路變化候補(bǔ)區(qū)域?qū)嵤┕鈱W(xué)圖像 或者現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查以此來(lái)確定變化地點(diǎn)即可，能夠大幅節(jié)省地圖的更新作業(yè)的 勞力。另外，在田園地帶等的地表面的高度變化少的地域中對(duì)道路寬度大 的道路的變化進(jìn)行提取時(shí)，不需要實(shí)施光學(xué)圖像或現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查，就能夠根據(jù) 雷達(dá)圖像提取出道路變化候補(bǔ)區(qū)域。在該情況下，也可以對(duì)雷達(dá)圖像進(jìn)行 邊緣提取等的處理。 工業(yè)實(shí)用性
根據(jù)本發(fā)明，僅確認(rèn)變化地點(diǎn)就能夠更新地圖信息，能夠大幅節(jié)省勞
力。此外，通過(guò)使用衛(wèi)星所搭載的合成孔徑雷達(dá)(SAR)來(lái)提取變化地點(diǎn)，
能夠提高更新頻度。
權(quán)利要求
1.一種地圖信息更新輔助裝置，其特征在于，具備特性值計(jì)算單元，針對(duì)在不同的時(shí)刻由雷達(dá)裝置取得的觀測(cè)范圍的各個(gè)時(shí)序圖像數(shù)據(jù)，計(jì)算規(guī)定的特性值，所述觀測(cè)范圍是包括觀測(cè)對(duì)象地物的周邊區(qū)域的范圍；地物變化區(qū)域提取單元，根據(jù)上述規(guī)定的特性值來(lái)提取上述觀測(cè)范圍的地物變化區(qū)域；對(duì)象變化候補(bǔ)區(qū)域提取單元，對(duì)上述地物變化區(qū)域和預(yù)先存儲(chǔ)的觀測(cè)范圍的地圖信息進(jìn)行合成，并對(duì)觀測(cè)對(duì)象地物的變化候補(bǔ)區(qū)域進(jìn)行提??；輸出單元，對(duì)包括上述觀測(cè)對(duì)象地物的變化候補(bǔ)區(qū)域的地圖信息進(jìn)行輸出。
2. 如權(quán)利要求1所述的地圖信息更新輔助裝置，其特征在于，上述特 性值是散射強(qiáng)度、表示相關(guān)的指標(biāo)、地表面的高度信息中的任一個(gè)。
3. 如權(quán)利要求l或2所述的地圖信息更新輔助裝置，其特征在于，上 述雷達(dá)裝置是合成孔徑雷達(dá)。
4. 如權(quán)利要求1~3中任一項(xiàng)所述的地圖信息更新輔助裝置，其特征在 于，上述觀測(cè)對(duì)象地物是道路。
5. —種地圖信息更新輔助方法，其特征在于，包括 針對(duì)在不同的時(shí)刻由雷達(dá)裝置取得的觀測(cè)范圍的各個(gè)時(shí)序圖像數(shù)據(jù)，計(jì)算規(guī)定的特性值的步驟，所述觀測(cè)范圍是包括觀測(cè)對(duì)象地物的周邊區(qū)域 的范圍；根據(jù)上述規(guī)定的特性值來(lái)提取上述觀測(cè)范圍的地物變化區(qū)域的步驟； 對(duì)上述地物變化區(qū)域和預(yù)先存儲(chǔ)的觀測(cè)范圍的地圖信息進(jìn)行合成，并 對(duì)觀測(cè)對(duì)象地物的變化候補(bǔ)區(qū)域進(jìn)行提取的步驟；對(duì)包括上述觀測(cè)對(duì)象地物的變化候補(bǔ)區(qū)域的地圖信息進(jìn)行輸出的步驟。
6. —種計(jì)算機(jī)可讀取的記錄介質(zhì)，存儲(chǔ)了地圖信息更新輔助程序，其 特征在于，該程序使計(jì)算機(jī)執(zhí)行如下處理針對(duì)在不同的時(shí)刻由雷達(dá)裝置取得的觀測(cè)范圍的各個(gè)時(shí)序圖像數(shù)據(jù)，計(jì)算規(guī)定的特性值，所述觀測(cè)范圍是包括觀測(cè)對(duì)象地物的周邊區(qū)域的范圍; 根據(jù)上述規(guī)定的特性值來(lái)提取上述觀測(cè)范圍的地物變化區(qū)域； 對(duì)上述地物變化區(qū)域和預(yù)先存儲(chǔ)的觀測(cè)范圍的地圖信息進(jìn)行合成，并對(duì)觀測(cè)對(duì)象地物的變化候補(bǔ)區(qū)域進(jìn)行提取；對(duì)包括上述觀測(cè)對(duì)象地物的變化候補(bǔ)區(qū)域的地圖信息進(jìn)行輸出。
全文摘要
一種能夠高效地進(jìn)行地圖信息的更新作業(yè)的地圖信息更新輔助裝置及其方法，通信接口部(10)取得在不同時(shí)刻取得的同一觀測(cè)區(qū)域的多個(gè)雷達(dá)圖像數(shù)據(jù)，位置對(duì)準(zhǔn)處理部(14)對(duì)上述多個(gè)雷達(dá)圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行相互的位置對(duì)準(zhǔn)，特征計(jì)算部(18)根據(jù)位置對(duì)準(zhǔn)后的雷達(dá)圖像數(shù)據(jù)計(jì)算出表示觀測(cè)范圍的地表面的狀態(tài)的特性值，地物變化區(qū)域提取部(19)根據(jù)上述特性值來(lái)提取地區(qū)變化區(qū)域，道路變化候補(bǔ)區(qū)域提取部(20)對(duì)上述地物變化區(qū)域和觀測(cè)范圍的地圖信息進(jìn)行合成，并對(duì)道路的變化地點(diǎn)的候補(bǔ)即道路變化候補(bǔ)區(qū)域進(jìn)行提取，輸出部(26)對(duì)合成了道路變化候補(bǔ)區(qū)域的地圖信息進(jìn)行輸出。
文檔編號(hào)G09B29/00GK101496079SQ20078002810
公開日2009年7月29日 申請(qǐng)日期2007年7月31日 優(yōu)先權(quán)日2006年8月1日
發(fā)明者柴山卓史, 笹川正, 野中崇志, 高岸且 申請(qǐng)人:株式會(huì)社博思科