專利名稱：地物信息收集裝置及地物信息收集方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種通過圖像識別處理來收集包含在車載拍攝裝置等所獲取 的車輛周邊圖像信息中的地物信息的地物信息收集裝置以及地物信息收集方 法。
背景技術(shù)：
公知有一種導(dǎo)航裝置，該導(dǎo)航裝置對包含在車載拍攝裝置等所獲取的車 輛周邊圖像信息中的地物進(jìn)行圖像識別，從而對自身車輛進(jìn)行位置修正(例 如，參見如下所述的專利文獻(xiàn)l)。該裝置具有攝像機，其裝載在車輛上， 用于捕捉沿著車輛前方的行駛道路的風(fēng)景；交叉路口檢測部，其從攝像機所捕捉的風(fēng)景圖像識別交叉路口標(biāo)記以檢測交叉路口，并求出從自身車輛位置到交叉路口 (交叉路口標(biāo)記)為止的距離；自身車輛位置修正裝置，其將自 身車輛位置修正至從根據(jù)地圖數(shù)據(jù)所獲得的上述交叉路口位置起遠(yuǎn)離上述距 離的行駛道路上的點上。所謂交叉路口標(biāo)記例如是信號燈、人行橫道、中央 隔離帶白線等。在使用專利文獻(xiàn)1中的裝置來對車輛進(jìn)行位置修正的情況下， 優(yōu)選明確知道相當(dāng)于地物的這些交叉路口標(biāo)記的種類以及其存在位置等信 息。在如下所述的專利文獻(xiàn)2中示出了構(gòu)筑與這種地物有關(guān)的數(shù)據(jù)庫的技 術(shù)。在該技術(shù)中，在使計測用車輛行駛的同時拍攝地物，并從所拍攝的圖像 中自動識別地物，以此替代操作者手動改寫數(shù)據(jù)等的現(xiàn)有方法。另外，在如下所述的專利文獻(xiàn)3中公開了一種導(dǎo)航裝置，該導(dǎo)航裝置基 于包含在車載拍攝裝置等所獲取的車輛周邊圖像信息中的對象地物的圖像識 別結(jié)果，收集地物信息。在專利文獻(xiàn)3中，將在道路上設(shè)置的交通標(biāo)志以及 道路交通信息顯示板作為對象地物。然后，該裝置對包含在車載拍攝裝置所 獲取的圖像信息中的對象地物進(jìn)行圖像識別，并將從該識別結(jié)果中提取的標(biāo) 志信息等地物信息與位置信息及路段信息建立關(guān)聯(lián)而存儲在地圖數(shù)據(jù)庫中。 此時，基于來自在導(dǎo)航裝置中通常使用的GPS接收機、陀螺儀、車速傳感器等的信息，決定與地物信息建立關(guān)聯(lián)的位置信息以及路段信息。專利文獻(xiàn)1: JP特開平9-243389號公報 專利文獻(xiàn)2: JP特開2000-293670號公報 專利文獻(xiàn)3: JP特開2006-038558號公報然而，通過在導(dǎo)航裝置中使用的GPS接收機、陀螺儀、車速傳感器等獲 取的位置信息，通常具有數(shù)米到數(shù)十米的誤差。因此，對于將地物信息存儲 在地圖數(shù)據(jù)庫中時的位置信息而言，也存在具有這種誤差的可能性。特別是 在為了車輛控制以及自身自身車輛位置修正等而使用地物信息的情況下，優(yōu) 先使具有高精度位置信息的地物信息完備。然而，針對所有道路，若要如專 利文獻(xiàn)2所記載那樣使用計測車輛等來收集高精度的地物信息，則在時間上 以及成本上不太現(xiàn)實。因此，針對干線道路等使用者多的道路，優(yōu)先使高精 度的地物信息完備。另一方面，對于使用者而言，最好是自己頻繁通行的道 路具有完備的高精度地物信息，從而能夠享受包含導(dǎo)航的種種極其細(xì)致的服 務(wù)。因此，希望不管是否為干線道路，而根據(jù)使用者的使用狀況來以低成本 使高精度的地物信息完備。在例如山路等那樣在路面上很少設(shè)置定型的道路 標(biāo)志等的道路上，很難收集將這種道路標(biāo)線作為對象的地物信息。發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明是鑒于上述問題而提出的，其目的在于提供地物信息收集裝置以 及地物信息收集方法，該地物信息收集裝置以及該地物信息收集方法對于地 物信息不完備的道路，根據(jù)使用者的道路使用狀況，能夠以低成本收集高精 度的地物信息。為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供一種地物信息收集裝置，具有自身車 輛位置信息獲取裝置，用于獲取表示自身車輛的當(dāng)前位置的自身車輛位置信 息；圖像信息獲取裝置，用于獲取自身車輛周邊的圖像信息；圖像識別裝置， 用于對包含在上述圖像信息中的識別對象進(jìn)行圖像識別處理；識別結(jié)果存儲 裝置，基于上述自身車輛位置信息，將表示上述圖像識別裝置對識別對象的 識別結(jié)果的識別信息與該識別對象的識別位置信息相關(guān)聯(lián)而進(jìn)行存儲；學(xué)習(xí) 地物提取裝置，基于同一場所的多個識別信息，提取能夠重復(fù)進(jìn)行圖像識別 的識別對象作為學(xué)習(xí)地物，并與該學(xué)習(xí)地物的位置信息一起輸出，其中，該同一場所的多個識別信息是通過對同一場所的圖像信息的多次圖像識別存儲 在上述識別結(jié)果存儲裝置中的信息。根據(jù)該特征結(jié)構(gòu)，不限于道路標(biāo)線以及道路顯示等特定的地物，學(xué)習(xí)地 物提取裝置提取具有可重復(fù)圖像識別的特征的識別對象作為學(xué)習(xí)地物。就是 說，即使不是象道路標(biāo)線這樣的定型物，也能夠收集象"在路面上有某地物" 這樣的模糊對象作為學(xué)習(xí)地物。因此，即使在例如像山路等這樣的道路標(biāo)線 等少的道路上，也能夠收集學(xué)習(xí)地物，并且能夠在廣大區(qū)域使用該地物信息 收集裝置。另外，基于關(guān)于同一場所的多個識別信息來提取學(xué)習(xí)地物，使該 識別信息與識別位置的信息相對應(yīng)關(guān)聯(lián)。因此對學(xué)習(xí)地物的位置信息進(jìn)行統(tǒng) 計處理，能夠抑制識別位置的誤差的影響而接近實際的位置。另外，由于使 用者多次通過同一場所而獲得了關(guān)于同一場所的多個識別信息，因此能夠在 使用頻率高的道路上收集地物信息。此外，在只有自身車輛使用學(xué)習(xí)地物的 信息的情況下，由于與學(xué)習(xí)地物的收集以及使用相關(guān)聯(lián)的拍攝裝置的光學(xué)系 統(tǒng)是同一個，因此可以在生產(chǎn)車輛時精密地校正對圖像信息進(jìn)行拍攝的拍攝 裝置。其結(jié)果，能夠以低成本對學(xué)習(xí)地物進(jìn)行收集及使用。以上，根據(jù)本特 征結(jié)構(gòu)。提供一種能夠按照使用者對道路的使用狀況來低成本地收集高精度 的地物信息的地物信息收集裝置。另外，在本發(fā)明的地物信息收集裝置中，上述識別結(jié)果存儲裝置將識別 對象的識別結(jié)果與上述識別位置信息相關(guān)聯(lián)而連續(xù)地進(jìn)行存儲，上述學(xué)習(xí)地 物提取裝置基于存儲在上述識別結(jié)果存儲裝置中的識別對象的識別結(jié)果的分 布，提取存在峰值的位置的識別對象作為上述學(xué)習(xí)地物，并將該存在峰值的 位置的信息作為該學(xué)習(xí)地物的位置信息。識別對象是顯示在圖像信息上的特征，識別對象的識別結(jié)果是對該識別 對象進(jìn)行圖像識別處理得到的定量的特征量。 一旦與識別位置信息相對應(yīng)關(guān) 聯(lián)的連續(xù)記錄了該特征量，就可以獲得對于識別位置的特征量分布。該分布 的峰值存在的位置是在該位置周邊特征量最多的識別位置。因此，根據(jù)本結(jié) 構(gòu)，能夠通過將該位置作為學(xué)習(xí)地物的位置信息來收集高精度的地物信息。另外，在本發(fā)明的地物信息收集裝置中，每當(dāng)識別對象的識別結(jié)果滿足 規(guī)定的學(xué)習(xí)條件時，上述識別結(jié)果存儲裝置按照滿足該學(xué)習(xí)條件的地點的位 置所屬的規(guī)定的各個位置范圍，對于因識別對象的識別結(jié)果滿足該學(xué)習(xí)條件而給出的學(xué)習(xí)值進(jìn)行累加并進(jìn)行存儲.并且，上述學(xué)習(xí)地物提取裝置提取上述學(xué)習(xí)值達(dá)到了規(guī)定的學(xué)習(xí)閾值以 上的位置范圍的識別對象作為上述學(xué)習(xí)地物，并將代表該位置范圍的位置的 信息作為該學(xué)習(xí)地物的位置信息。識別對象的識別結(jié)果是對該識別對象進(jìn)行圖像識別處理而獲得特征量。 因此，在例如特征量超過規(guī)定閾值的情況下，識別結(jié)果滿足規(guī)定學(xué)習(xí)條件， 給出學(xué)習(xí)值。根據(jù)本結(jié)構(gòu)，對于每個含有滿足該學(xué)習(xí)條件的地點的規(guī)定位置 范圍，累加該學(xué)習(xí)值。而且，如果在某個位置范圍內(nèi)該累加值在規(guī)定的學(xué)習(xí) 閾值以上，則將代表該學(xué)習(xí)閾值以上的位置范圍的位置信息作為學(xué)習(xí)地物的 位置信息。在規(guī)定位置范圍的范圍內(nèi)抵消了滿足學(xué)習(xí)條件的位置的微小誤差。 另一方面，對于多個規(guī)定位置范圍，獲得每個規(guī)定位置范圍的累加學(xué)習(xí)值的 分布，將代表累加的學(xué)習(xí)值在規(guī)定的學(xué)習(xí)閾值以上時的位置范圍的位置信息 作為學(xué)習(xí)地物的位置信息。就是說，將代表具有最頻值的某個位置范圍的位 置信息作為學(xué)習(xí)地物的位置信息以便進(jìn)行統(tǒng)計處理，從而抑制滿足學(xué)習(xí)條件 的位置的大的誤差。其結(jié)果，能夠收集高精度的地物信息。在此，優(yōu)選與識別時刻以及在進(jìn)行識別時的天氣中的至少一方的信息相 關(guān)聯(lián)而存儲上述識別信息，上述學(xué)習(xí)地物提取裝置提取關(guān)于識別時刻以及在 進(jìn)行識別時的天氣中的至少一方只有在規(guī)定條件下能夠重復(fù)進(jìn)行圖像識別的 識別對象，并將該識別對象作為只在滿足該條件時有效的限定性學(xué)習(xí)地物。例如，物體的影子在白天并且晴天時出現(xiàn)。由于影子在與路面等對比時 反差強烈，因此假如識別對象是邊緣和特定顏色，那么識別是容易的。然而， 影子的出現(xiàn)由于受到時間和天氣的影響因而識別結(jié)果是不穩(wěn)定的。根據(jù)本結(jié) 構(gòu)，由于只有滿足識別時間以及識別時的天氣等規(guī)定條件才作為有效限定性 學(xué)習(xí)地物，因此能夠擴展可以使用的對象作為適合的學(xué)習(xí)地物。另外，在本發(fā)明的地物信息收集裝置中，還具有地物之間距離判定裝置， 該地物之間距離判定裝置基于兩個學(xué)習(xí)地物的位置信息，判定表示該兩個學(xué) 習(xí)地物間的距離的地物之間距離。不僅通過2個學(xué)習(xí)地物的位置信息，而且通過判定表示2個學(xué)習(xí)地物間 的距離的地物間隔，從而即使在各個位置信息中包含誤差，也能夠高精度地 表示2個學(xué)習(xí)地物的關(guān)系。因此，能夠獲得高精度的學(xué)習(xí)地物信息。另外，在本發(fā)明的地物信息收集裝置中，上述識別結(jié)果存儲裝置與多個 車輛以能夠通信的方式連接，并存儲多個車輛的上述識別信息。根據(jù)本結(jié)構(gòu)，能夠累加多個車輛的地物的學(xué)習(xí)結(jié)果。因此，使用較多的識別信息，能夠生成具有更高精度的位置信息的地物信息。另外，在本發(fā)明的地物信息收集裝置中，上述學(xué)習(xí)地物至少包括設(shè)置在 道路路面上的道路標(biāo)線、道路路面上的污點、道路路面上的污垢、道路路面 上的裂縫、道路路面上的影子中的任意一個以上。由于將道路標(biāo)線涂成白色以及黃色等，因此與瀝青鋪設(shè)的路面相比反差 強烈。另外，污點以及污垢等也與路面反差強烈。因此，能夠使用特定色的 提取以及邊緣的提取等簡單的圖像處理來提取學(xué)習(xí)地物。該結(jié)果能夠低成本 地收集高精度的地物信息。另外，在本發(fā)明的地物信息收集裝置中，上述識別對象至少包括圖像信 息中的噪聲、邊緣、規(guī)定顏色以及規(guī)定形狀中的任意一個。識別對象的識別結(jié)果是通過對該識別對象進(jìn)行圖像識別處理而獲得的特 征量。在路面上沒有地物的狀態(tài)下，路面的圖像信息是一樣的，但一旦某處 存在地物， 一樣性就被破壞。如果破壞該一樣性的原因是噪聲并且噪聲量是 識別對象，就將噪聲量的多少作為識別結(jié)果的特征量。另外，可以通過對圖 像信息實施公知的過濾處理來提取路面的污點以及污垢、裂縫等的邊緣。如 果將該邊緣作為識別對象，則將邊緣的提取數(shù)的多少作為識別結(jié)果的特征量。 另外，通過對圖像信息實施公知的窗口比較處理，可以提取用白色以及黃色、 橙色涂染的道路標(biāo)線的顏色成分。如果以各個規(guī)定顏色作為識別對象，則對 顏色種類的提取數(shù)的多少作為識別結(jié)果的特征量。另外，通過進(jìn)行公知的圖 形匹配處理可以檢測出規(guī)定形狀。如果以規(guī)定形狀作為識別對象，則圖形匹 配處理結(jié)果的符合率作為識別結(jié)果的特征量。因此，通過將噪聲、邊緣、規(guī) 定顏色、規(guī)定形狀等作為識別對象，能夠求出定量的特征量。特別地，盡管 噪聲、邊緣、規(guī)定顏色等識別對象不具有像道路標(biāo)線以及道路顯示等那樣的 定型性，但是能夠以"路面上有某個地物"這樣的模糊狀態(tài)收集學(xué)習(xí)地物。 因此，即便在道路標(biāo)線較少的道路上也能夠順利地收集學(xué)習(xí)地物并且能夠在 廣大的區(qū)域上使用本地物信息收集裝置。另外，在本發(fā)明的地物信息收集裝置中，存儲將上述學(xué)習(xí)地物的關(guān)于上述識別信息的屬性信息與該學(xué)習(xí)地物的位置信息相關(guān)聯(lián)的地物信息，并將該 地物信息作為對象地物的地物信息的地物信息存儲裝置，或者，存儲將上述 學(xué)習(xí)地物的關(guān)于上述識別信息的屬性信息與該學(xué)習(xí)地物的位置信息相關(guān)聯(lián)的 地物信息、以及包括關(guān)于多個地物預(yù)先加以完備的位置信息及屬性信息的地 物信息兩者，并將該地物信息作為對象地物的地物信息的地物信息存儲裝置。根據(jù)本特征結(jié)構(gòu)，具有至少存儲學(xué)習(xí)地物的地物信息作為對象地物的地 物信息的地物信息存儲裝置。因此，能夠提供一種根據(jù)對道路的地物信息的 完備狀況來收集地物信息的地物信息收集裝置。另外，在本發(fā)明的地物信息收集裝置中，還具有存在判定裝置，該存在 判定裝置基于上述自身車輛位置信息參照上述地物信息存儲裝置，判定在自 身車輛周邊是否存在作為上述地物信息而存儲的上述對象地物，在上述存在 判定裝置判定為在自身車輛周邊不存在上述對象地物的情況下，向上述識別 結(jié)果存儲裝置存儲上述識別信息。根據(jù)本特征結(jié)構(gòu)，具有至少存儲學(xué)習(xí)地物的地物信息作為對象地物的地 物信息的地物信息存儲裝置，基于存在判定裝置的判定結(jié)果來確定是否存儲 有識別信息以便提取學(xué)習(xí)地物。就是說，在地物信息已完備的道路上，使用 已完備的地物信息，在地物信息不完備的道路上，加以完備新的地物信息。 該結(jié)果能夠提供一種使用者根據(jù)道路的使用狀況低成本地收集高精度的地物 信息的地物信息收集裝置。另外，在本發(fā)明的自身車輛位置識別裝置中，具有上述的地物信息收集 裝置，或者具有自身車輛位置信息修正裝置，基于上述對象地物的圖像識 別結(jié)果來修正上述自身車輛位置信息；上述圖像識別裝置基于在自身車輛周 邊所存在的上述對象地物的上述地物信息，對上述圖像信息中的該地物信息 所示的上述對象地物進(jìn)行圖像識別處理，其中，在自身車輛周邊所存在的上 述對象地物的上述地物信息是基于上述自身車輛位置信息從上述地物信息存 儲裝置提取的，上述自身車輛位置信息修正裝置基于上述圖像識別裝置對上 述對象地物的圖像識別結(jié)果、以及包含在上述對象地物的上述地物信息中的 位置信息，修正上述自身車輛位置信息。根據(jù)該特征結(jié)構(gòu)，由于具有至少存儲學(xué)習(xí)地物的地物信息作為對象地物 的地物信息的地物信息存儲裝置，因此能夠在多條道路上高精度修正自身車輛位置信息。另外，在本發(fā)明的導(dǎo)航裝置中，具有上述的自身車輛位置識別裝置； 地圖信息存儲裝置，存儲有地圖信息；應(yīng)用程序，參照上述地圖信息而動作;引導(dǎo)信息輸出裝置，按照上述應(yīng)用程序動作并輸出引導(dǎo)信息。根據(jù)該特征結(jié)構(gòu)，由于使用能夠在多條道路上高精度修正自身車輛位置 信息的自身車輛位置識別裝置并輸出引導(dǎo)信息，因此能夠在多條道路上提供 高精度的引導(dǎo)方案。另外，在本發(fā)明的地物信息收集方法中，具有自身車輛位置信息獲取 步驟，用于獲取表示自身車輛的當(dāng)前位置的自身車輛位置信息；圖像信息獲 取步驟，用于獲取自身車輛周邊的圖像信息；圖像識別步驟，用于對包含在 上述圖像信息中的識別對象進(jìn)行圖像識別處理；識別結(jié)果存儲步驟，基于上 述自身車輛位置信息，將表示上述圖像識別步驟對識別對象的識別結(jié)果的識別信息與該識別對象的識別位置信息相關(guān)聯(lián)而存儲在識別結(jié)果存儲裝置中； 學(xué)習(xí)地物提取步驟，基于同一場所的多個上述識別信息，提取能夠重復(fù)進(jìn)行 圖像識別的識別對象作為學(xué)習(xí)地物，并與該學(xué)習(xí)地物的位置信息一起輸出， 其中，該同一場所的多個上述識別信息是通過對同一場所的圖像信息的多次 圖像識別存儲在上述識別結(jié)果存儲裝置中的信息。根據(jù)該特征結(jié)構(gòu)，不限于道路標(biāo)線以及道路顯示等特定的地物，在學(xué)習(xí) 地物提取工序提取具有可重復(fù)圖像識別的特征的識別對象作為學(xué)習(xí)地物。就 是說，即使不是象道路標(biāo)線這樣的定型物，也能夠收集象"在路面上有某地 物"這樣的模糊對象作為學(xué)習(xí)地物。因此，即使在例如像山路等這樣的道路 標(biāo)線等少的道路上，也能夠收集學(xué)習(xí)地物，并且能夠在廣大區(qū)域使用該地物 信息收集方法。另外，基于關(guān)于同一場所的多個識別信息來提取學(xué)習(xí)地物， 使該識別信息與識別位置的信息相對應(yīng)關(guān)聯(lián)。因此對學(xué)習(xí)地物的位置信息進(jìn) 行統(tǒng)計處理，能夠抑制識別位置的誤差的影響而接近實際的位置。另外，由 于使用者多次通過同一場所而獲得了關(guān)于同一場所的多個識別信息，因此能 夠在使用頻率高的道路上收集地物信息。另外，在本發(fā)明的地物信息收集方法中，在上述識別結(jié)果存儲步驟中， 將識別對象的識別結(jié)果與上述識別位置的信息相關(guān)聯(lián)而連續(xù)地存儲在上述識 別結(jié)果存儲裝置中，在上述學(xué)習(xí)地物提取步驟中，基于存儲在上述識別結(jié)果存儲裝置中的識別對象的識別結(jié)果的分布，提取存在峰值的位置的識別對象 作為上述學(xué)習(xí)地物，并將該存在峰值的位置的信息作為該學(xué)習(xí)地物的位置信 息。識別對象是顯示在圖像信息上的特征，識別對象的識別結(jié)果是對該識別 對象進(jìn)行圖像識別處理得到的定量的特征量。 一旦與識別位置信息相對應(yīng)關(guān) 聯(lián)的連續(xù)記錄了該特征量，就可以獲得對于識別位置的特征量分布。該分布 的峰值存在的位置是在該位置周邊特征量最多的識別位置。因此，根據(jù)本結(jié) 構(gòu)，能夠通過將該位置作為學(xué)習(xí)地物的位置信息來收集高精度的地物信息。另外，本發(fā)明的地物信息收集方法可以如下構(gòu)成。在上述識別結(jié)果存儲步驟中，每當(dāng)識別對象的識別結(jié)果滿足規(guī)定的學(xué)習(xí) 條件時，按照滿足該學(xué)習(xí)條件的地點的位置所屬的規(guī)定的各個位置范圍，對 于因識別對象的識別結(jié)果滿足該學(xué)習(xí)條件而給出的學(xué)習(xí)值進(jìn)行累加并存儲在 上述識別結(jié)果存儲裝置中，在上述學(xué)習(xí)地物提取步驟中，提取上述學(xué)習(xí)值達(dá) 到了規(guī)定的學(xué)習(xí)閾值以上的位置范圍的識別對象作為上述學(xué)習(xí)地物，并將代 表該位置范圍的位置的信息作為該學(xué)習(xí)地物的位置信息。識別對象的識別結(jié)果是對該識別對象進(jìn)行圖像識別處理而獲得特征量。 因此，在例如特征量超過規(guī)定閾值的情況下，識別結(jié)果滿足規(guī)定學(xué)習(xí)條件， 給出學(xué)習(xí)值。根據(jù)本結(jié)構(gòu)，對于每個含有滿足該學(xué)習(xí)條件的地點的規(guī)定位置 范圍，累加該學(xué)習(xí)值。而且，如果在某個位置范圍內(nèi)該累加值在規(guī)定的學(xué)習(xí) 閾值以上，則將代表該學(xué)習(xí)閾值以上的位置范圍的位置信息作為學(xué)習(xí)地物的 位置信息。在規(guī)定位置范圍的范圍內(nèi)抵消了滿足學(xué)習(xí)條件的位置的微小誤差。 另一方面，對于多個規(guī)定位置范圍，獲得每個規(guī)定位置范圍的累加學(xué)習(xí)值的 分布，將代表累加的學(xué)習(xí)值在規(guī)定的學(xué)習(xí)閾值以上時的位置范圍的位置信息 作為學(xué)習(xí)地物的位置信息。就是說，將代表具有最頻值的某個位置范圍的位 置信息作為學(xué)習(xí)地物的位置信息以便進(jìn)行統(tǒng)計處理，從而抑制滿足學(xué)習(xí)條件 的位置的大的誤差。其結(jié)果，能夠收集高精度的地物信息。


圖1是示意性地表示本發(fā)明實施方式的導(dǎo)航裝置的結(jié)構(gòu)的框圖。圖2是表示存儲在地圖數(shù)據(jù)庫中的地圖信息結(jié)構(gòu)的例子的圖。圖3是表示存儲在地物數(shù)據(jù)庫中的道路標(biāo)線的地物信息的例子的圖。圖4是表示拍攝裝置向自身車輛上的配置結(jié)構(gòu)的例子的圖。圖5是用于說明自身車輛行駛在地物信息不完備的道路上時對地物信息進(jìn)行收集處理的概要的說明圖。圖6是如圖5的(b)部分所示的存儲在學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)庫中的學(xué)習(xí)值的主要部分放大圖。圖7A、圖7B是表示對識別對象的圖像處理以及位置信息的計算方法的 例子的說明圖。圖8是表示對識別對象的圖像處理的例子的說明圖。圖9是如圖8所示的地物的存儲在學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)庫中的學(xué)習(xí)值的主要部分放 大圖。圖10是表示利用本實施方式的導(dǎo)航裝置的地物信息收集方法的步驟的 例子的流程圖。圖11是表示將本發(fā)明實施方式的地物信息收集裝置的一部分結(jié)構(gòu)設(shè)置 在服務(wù)器裝置上的例子的圖。
具體實施方式
下面，基于

本發(fā)明的實施方式。圖1是表示本實施方式的導(dǎo)航 裝置1的概略結(jié)構(gòu)的框圖。該導(dǎo)航裝置1包括作為本發(fā)明實施方式的地物信 息收集裝置2、圖像識別裝置3以及自身車輛位置識別裝置4。該導(dǎo)航裝置l 對包含在圖像信息G中的識別對象進(jìn)行圖像識別處理，并基于表示對該識別 對象的識別結(jié)果的識別信息，提取能夠重復(fù)進(jìn)行圖像識別的識別對象作為學(xué) 習(xí)地物。然后，將學(xué)習(xí)地物的地物信息F反映到地物數(shù)據(jù)庫DB2中，從而即 使在地物信息F不完備的道路上，也能夠使用地物信息F來修正自身車輛位 置信息P。然后，導(dǎo)航裝置1基于修正過的自身車輛位置信息P，進(jìn)行路線引 導(dǎo)等導(dǎo)航處理。圖1所示的導(dǎo)航裝置1的各功能部，具體地說是圖像信息獲取部12、自 身車輛位置信息獲取部16、地物信息獲取部17、圖像識別部18、自身車輛 位置修正部19、導(dǎo)航用計算部20、學(xué)習(xí)地物提取部31、推測位置判定部34、 地物信息管理部35以及道路屬性信息獲取部41將CPU等計算處理裝置作為核心部件，并安裝硬件或軟件(程序)或它們兩者，從而構(gòu)成用于對所輸入 的數(shù)據(jù)進(jìn)行各種處理的功能部。而且，這些各功能部能夠互相交接信息。另外，導(dǎo)航裝置1的各個數(shù)據(jù)庫DB1 DB3將具有能夠存儲信息的存儲介質(zhì)及 其驅(qū)動裝置的裝置作為硬件結(jié)構(gòu)，例如，具有硬盤驅(qū)動器、DV-ROM的DVD 驅(qū)動器以及具有CD-ROM的CD驅(qū)動器等。下面，詳細(xì)說明本實施方式的導(dǎo) 航裝置l的各部件結(jié)構(gòu)。1. 地圖數(shù)據(jù)庫地圖數(shù)據(jù)庫DB1是存儲了按照每個規(guī)定區(qū)域劃分的地圖信息M的數(shù)據(jù) 庫。圖2是表示存儲在地圖數(shù)據(jù)庫DB1中的地圖信息M的結(jié)構(gòu)例子的說明 圖。如該圖所示，地圖信息M具有道路信息Ra，該道路信息Ra根據(jù)與交叉 路口對應(yīng)的多個節(jié)點n和與連接各個交叉路口之間的道路對應(yīng)的道路鏈k之 間的連接關(guān)系來表示道路網(wǎng)絡(luò)。各個節(jié)點n具有用緯度和經(jīng)度所表示的地圖 上的位置(坐標(biāo))信息。通過節(jié)點n來連接各個道路鏈k。另外，各個道路 鏈k具有道路類別、地域類別、道路鏈長度、道路寬度、用于表示道路鏈形 狀的形狀內(nèi)插點等信息而作為其屬性信息。在此，道路類別信息是將道路區(qū) 分為例如汽車專用道路、市區(qū)道路、次要道路、山路等多種類別時的道路類 別信息。另外，地域類別信息是將設(shè)置有與道路鏈k對應(yīng)的道路的地域區(qū)分 為例如關(guān)東地區(qū)或關(guān)西地區(qū)等地區(qū)、都道府縣以及市區(qū)鄉(xiāng)鎮(zhèn)等行政區(qū)域等多 個地域時的地域類別信息。這些道路鏈k的屬性信息相當(dāng)于道路屬性信息Rb (參照圖l)。而且，在本實施方式中，該地圖數(shù)據(jù)庫DB1相當(dāng)于在本發(fā)明 中的地圖信息存儲裝置。另外，在圖2中，只示出了 1個區(qū)域的道路信息Ra， 而省略了其他區(qū)域的道路信息Ra。2. 地物數(shù)據(jù)庫地物數(shù)據(jù)庫DB2是存儲有設(shè)置在道路上以及道路周邊的各種地物的信息 即地物信息F的數(shù)據(jù)庫。如圖1所示，在本實施方式中，在地物數(shù)據(jù)庫DB2 中存儲有初始地物信息Fa以及學(xué)習(xí)地物信息Fb的2種信息。在此，所謂初 始地物信息是指預(yù)先加以完備并存儲在地物數(shù)據(jù)庫DB2中的關(guān)于多個地物的 地物信息F。在包含道路信息Ra的地圖信息M完備的所有地域中，這種初始地物信息Fa只在大城市周邊以及干線道路等一部分地域以及道路上完備。 另一方面，如后所述，所謂學(xué)習(xí)地物信息Fb是指，作為利用對于對象地物的 圖像識別部18的圖像識別結(jié)果來學(xué)習(xí)的結(jié)果而存儲在地物數(shù)據(jù)庫DB2中的 地物信息F。另外，在以下的說明中，在僅稱之為"地物信息F"時，是指這 些初始地物信息Fa以及學(xué)習(xí)地物信息Fb的統(tǒng)稱。在本實施方式中，該地物 數(shù)據(jù)庫DB2相當(dāng)于本發(fā)明中的地物信息存儲裝置。地物信息F (特別是初始地物信息Fa)存儲在該地物數(shù)據(jù)庫DB2中的地 物包括設(shè)置在道路路面上的道路標(biāo)線(油漆標(biāo)線)。圖3是表示存儲在地物 數(shù)據(jù)庫DB2中的道路標(biāo)線的地物信息F的例子的說明圖。這種道路標(biāo)線的地 物包括例如人行橫道、停止線、速度標(biāo)記、沿著道路劃分車道的分界線(包 括實線、虛線、雙線等各種分界線)、指定各個車道的行進(jìn)方向的行進(jìn)方向 別通行區(qū)分標(biāo)記(導(dǎo)向箭頭，例如包括直行箭頭、右轉(zhuǎn)彎箭頭等)等。另外， 對于存儲有其地物信息F的地物來說，除了這種道路標(biāo)線之外，還可以包括 信號燈、標(biāo)志、高架橋、隧道等各種地物。另外，地物信息F的內(nèi)容具有各個地物的地物位置信息以及與其相關(guān)聯(lián) 的地物屬性信息。在此，地物位置信息具有與構(gòu)成道路信息Ra的道路鏈k 或者節(jié)點n等相關(guān)聯(lián)的各個地物的代表點在地圖上的位置(坐標(biāo))、以及各 個地物的方向的信息。初始地物信息Fa的代表點例如設(shè)置在各個地物的長度 方向與寬度方向上的中央部附近。關(guān)于學(xué)習(xí)地物信息Fb的代表點，以后再敘 述。另外，初始地物信息Fa的地物屬性信息包括地物類別信息以及地物的形 狀、大小、色彩等地物形態(tài)信息等。例如，具體地說，初始地物信息Fa的地 物類別是表示具有基本上相同形態(tài)的地物類別的信息，如"人行橫道"、"停 止線"、"速度標(biāo)記(30km/時)"等。關(guān)于學(xué)習(xí)地物信息Fb的地物屬性信 息，以后再敘述。另外，在本實施方式中，地物信息F具有關(guān)聯(lián)信息以及地 物之間距離信息，該關(guān)聯(lián)信息表示其與相鄰的其他地物之間的關(guān)系，該地物 之間距離信息表示其與該其他地物之間的地物之間距離。在此，關(guān)聯(lián)信息是 用于如下預(yù)測的信息，即，在自身車輛50沿著道路行進(jìn)過程中對1個地物進(jìn) 行圖像識別，從而能夠預(yù)測前方存在的其他地物。另外，地物之間距離信息 是用于正確預(yù)測從自身車輛50起到這種存在于前方的地物為止的距離的信 息。163. 學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)庫學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)庫DB3是在能夠識別與各個識別位置信息Aa對應(yīng)的識別對象 的狀態(tài)下存儲學(xué)習(xí)地物提取部31所導(dǎo)出的識別位置信息Aa的數(shù)據(jù)庫。在此， 為了使與各個識別位置信息Aa對應(yīng)的識別對象能夠識別，對各個識別位置信 息Aa和與其對應(yīng)的識別對象的地物屬性信息Ab建立關(guān)聯(lián)而進(jìn)行存儲。關(guān)于 存儲在該學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)庫DB3中的識別位置信息Aa以及地物屬性信息Ab的具 體內(nèi)容，以后再敘述。在本實施方式中，該學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)庫DB3相當(dāng)于本發(fā)明中 的識別結(jié)果存儲裝置。4. 圖像信息獲取部圖像信息獲取部12發(fā)揮圖像信息獲取裝置的功能，該圖像信息獲取裝置 用于獲取拍攝裝置11所拍攝的自身車輛周邊的圖像信息G。在此，拍攝裝置 11是具有拍攝元件的車載攝像機等，并設(shè)置在至少能夠拍攝自身車輛50周 邊道路的路面的位置上。這種拍攝裝置11優(yōu)先使用例如圖4所示的拍攝自身 車輛50的后方路面的后部攝像機。圖像信息獲取部12通過幀存儲器(未示 出)等以規(guī)定時間間隔讀取拍攝裝置11所拍攝的拍攝信息。此時讀取圖像信 息G的時間間隔例如可以設(shè)定為10 50ms左右。由此，圖像信息獲取部12 能夠連續(xù)地獲取拍攝裝置11所拍攝的多幀圖像信息G。在此，將所獲取的圖 像信息G輸出到圖像識別部18。5. 自身車輛位置信息獲取部自身車輛位置信息獲取部16發(fā)揮自身車輛位置信息獲取裝置的功能，該 自身車輛位置信息獲取裝置用于獲取表示自身車輛50當(dāng)前位置的自身車輛 位置信息P。在此，自身車輛位置信息獲取部16與GPS接收機13、方位傳 感器14以及距離傳感器15相連接。在此，GPS接收機13是從GPS (Global Positioning System:全球定位系統(tǒng))衛(wèi)星接收GPS信號的裝置。通常，每隔 1秒鐘接收該GPS信號，并輸出到自身車輛位置信息獲取部16。在自身車輛 位置信息獲取部16中，能夠?qū)PS接收機13所接收的來自GPS衛(wèi)星的信號 進(jìn)行解析，并能夠獲取自身車輛50的當(dāng)前位置(緯度以及經(jīng)度)、行進(jìn)方向、移動速度、時刻等信息。該方位傳感器14是用于檢測自身車輛50的行進(jìn)方 位或者其行進(jìn)方位變化的傳感器。該方位傳感器14例如由陀螺傳感器、地磁 傳感器、安裝在方向盤的轉(zhuǎn)動部上的光學(xué)轉(zhuǎn)動傳感器以及轉(zhuǎn)動阻力電位器、 安裝在車輪部上的角度傳感器等構(gòu)成。而且，方位傳感器14將其檢測結(jié)果輸 出到自身車輛位置信息獲取部16。距離傳感器15是用于檢測自身車輛50的 車速以及移動距離的傳感器。該距離傳感器15例如由每當(dāng)車輛的傳動軸或車 輪等旋轉(zhuǎn)一定量時就輸出脈沖信號的車速脈沖傳感器、檢測自身車輛50的加 速度的橫擺 G傳感器以及對所檢測的加速度進(jìn)行積分的電路等構(gòu)成。而且， 距離傳感器15將車速以及移動距離的信息作為其檢測結(jié)果而輸出到自身車 輛位置信息獲取部16。另外，自身車輛位置信息獲取部16基于這些GPS接收機13、方位傳感 器14以及距離傳感器15的輸出，利用公知方法來進(jìn)行確定自身車輛位置的 計算。另外，自身車輛位置信息獲取部16獲取從地圖數(shù)據(jù)庫DB1所提取的 自身車輛位置周邊的道路信息Ra，并基于該信息來進(jìn)行公知的地圖匹配(Map Matching),以此進(jìn)行將自身車輛位置調(diào)整到道路信息Ra所示出的道路上的 修正。由此，自身車輛位置信息獲取部16獲取用緯度和經(jīng)度所示的自身車輛 50的當(dāng)前位置信息以及包括自身車輛50的行進(jìn)方位信息的自身車輛位置信 息P。6.地物信息獲取部發(fā)揮地物信息獲取裝置的功能的地物信息獲取部17基于自身車輛位置 信息獲取部16所獲取的自身車輛位置信息P等，從地物數(shù)據(jù)庫DB2提取并 獲得存在于自身車輛50周邊的地物的地物信息F。地物信息F包括初始地物 信息Fa以及學(xué)習(xí)地物信息Fb的兩者。在本實施方式中，例如，地物信息獲 取部17基于自身車輛位置信息P，從地面數(shù)據(jù)庫DB2中提取存在于在自身車 輛位置信息P所示的自身車輛50的當(dāng)前位置和表示該自身車輛50行駛中的 道路的道路鏈k的終端之間的對象地物的地物信息F。所謂對象地物是成為 圖像識別部5的位置修正用圖像識別處理(后面詳細(xì)描述)對象的地物。因 此，地物信息獲取部17所獲得的地物信息F輸出到圖像識別部18以及自身 車輛位置信息修正部19。在本實施方式中，除了作為初始地物而預(yù)先加以完備的如人行橫道、停止線、速度標(biāo)記等設(shè)置在道路路面上的各種道路標(biāo)線之 外，作為學(xué)習(xí)地物來收集的路面污點及污垢、裂縫、鋪設(shè)的連接處、窨井蓋 等也會成為對象地物。另外，由于使用頻率低而未作為初始地物來登錄的各 種道路標(biāo)線，也會成為作為學(xué)習(xí)地物的對象地物。進(jìn)而，在滿足特定的時刻 或天氣等規(guī)定條件的情況下出現(xiàn)的地物，如影子等，只在滿足該條件的情況 下，成為作為有效的限定性學(xué)習(xí)地物的對象地物。另外，地物信息獲取部17發(fā)揮存在判定裝置的功能，該存在判定裝置基 于自身車輛位置信息P來參照地物數(shù)據(jù)庫DB2，并判定在自身車輛50周邊是 否存在作為地物信息F而存儲的對象地物。當(dāng)判定為在自身車輛50周邊不存 在對象地物時，如后所述，實施信息收集用圖像識別處理。也就是說，當(dāng)判 定為在自身車輛50周邊不存在對象地物時，判定為自身車輛50未處于后面 所述的高精度自身車輛位置識別狀態(tài)，從而實施用于收集學(xué)習(xí)地物信息Fb的 信息收集用圖像識別處理。另外，在發(fā)揮存在判定裝置的功能時的地物信息 F可以包括學(xué)習(xí)地物信息Fb，也可以只包括初始地物信息Fa。在本實施方式中包括兩者。7.圖像識別部在本實施方式中，圖像識別部18進(jìn)行兩種圖像識別處理，即用于修正自 身車輛位置信息P的位置修正用圖像識別處理和用于學(xué)習(xí)地物的圖像識別結(jié) 果并反映到地物數(shù)據(jù)庫DB2中的信息收集用圖像識別處理。即，圖像識別部 18發(fā)揮圖像識別裝置的功能，該圖像識別裝置基于根據(jù)自身車輛位置信息P 從地物數(shù)據(jù)庫DB2提取的存在于自身車輛50周邊的對象地物的地物信息F， 作為位置修正圖像識別處理而對包含在圖像信息G中的該地物信息F所示的 對象地物進(jìn)行圖像識別處理。另外，圖像識別部18發(fā)揮圖像識別裝置的功能， 該圖像識別裝置對包含在圖像信息獲取部12所獲取的圖像信息G中的識別 對象進(jìn)行圖像識別處理。在本實施方式中，當(dāng)發(fā)揮存在判定裝置的功能的地物信息獲取部17判定 為在自身車輛50周邊存在作為地物信息F而存儲的對象地物時，圖像識別部 18進(jìn)行位置修正用圖像識別處理。另一方面，當(dāng)?shù)匚镄畔@取部17判定為 在自身車輛50周邊不存在作為地物信息而存儲的對象地物時，進(jìn)行信息收集用圖像識別處理。當(dāng)自身車輛50在地物信息F已完備的道路上行駛時，基于 位置修正用圖像識別處理的圖像識別結(jié)果和地物信息F，對自身車輛位置信 息P實施修正處理。另一方面，當(dāng)自身車輛50在地物信息F還未完備的道路 上行駛時，進(jìn)行信息收集用圖像識別處理，并實施提取包含在圖像信息G中 的識別對象作為學(xué)習(xí)地物的地物收集處理。在位置修正圖像識別處理中，圖像識別部18基于根據(jù)自身車輛位置信息 P從地物數(shù)據(jù)庫DB2中獲取的存在于自身車輛50周邊的對象地物的地物信息 F，對包含在圖像信息G中的該地物信息F所示的對象地物進(jìn)行圖像識別處 理。此時，圖像識別部18對該地物信息F所示的對象地物設(shè)定進(jìn)行識別請求 的規(guī)定識別區(qū)域，并對該識別區(qū)域內(nèi)的圖像信息G進(jìn)行關(guān)于對象地物的圖像 識別處理。將該識別區(qū)域設(shè)定為在道路信息Ra所示的道路鏈k上推測存在該 對象地物的位置范圍。在這里，通過基于在自身車輛50上的拍攝裝置11的 安裝位置、安裝角度以及視場角等預(yù)先計算的自身車輛位置和拍攝區(qū)域之間 的位置關(guān)系，能夠基于自身車輛位置信息P來求出包含在各個圖像信息G中 的實際道路的拍攝區(qū)域。因此，圖像識別部18基于這樣求出的各個圖像信息 G的拍攝區(qū)域的信息，提取與對各個對象地物所設(shè)定的識別區(qū)域相對應(yīng)的圖 像信息G，并進(jìn)行圖像識別處理。在對象地物是初始地物的情況下，圖像識 別部18對圖像信息G進(jìn)行公知的二值化處理以及邊緣檢測處理等，提取包 含在該圖像信息G中的對象地物(道路標(biāo)線)的輪廓信息。然后，通過對所 提取的輪廓信息以及對象地物的形態(tài)進(jìn)行圖形匹配處理，以此識別包含在圖 像信息G中的對象地物。在對象地物是學(xué)習(xí)地物的情況下，如后所述，實施 與對學(xué)習(xí)時的識別對象的圖像識別處理相同的處理，以此識別對象地物。而 且，通過該位置修正用圖像識別處理得到的對象地物的圖像識別結(jié)果用于自 身車輛位置信息修正部19對自身車輛位置信息P的修正。在信息收集用圖像識別處理中，圖像識別部18對包含在圖像信息G中 的識別對象進(jìn)行圖像識別處理。該圖像識別處理沒有使用存儲在地物數(shù)據(jù)庫 DB2中的地物信息F，因此無需設(shè)定對象地物以及如上所述的識別區(qū)域，就 能夠?qū)ψR別對象進(jìn)行圖像識別處理。在這里，所謂識別對象是包含在圖像信 息中的特征，至少包括噪聲(noise)、邊緣、規(guī)定顏色以及規(guī)定形狀中的任 意一種。而且，這些識別對象的識別結(jié)果是通過對該識別對象的規(guī)定圖像識別處理所獲得的特征量。例如，在路面上沒有地物的狀態(tài)下，路面的圖像信 息是均勻的，但若存在某些地物，則均勻性被破壞。如果將破壞該均勻性的 原因設(shè)為噪聲，并將該噪聲作為識別對象，則噪聲量的大小成為作為識別結(jié)果的特征量。由于這種噪聲在圖像信息G的空間頻率中為高頻成分，因此能 夠通過高通濾波器等的濾波處理來提取噪聲量。可作為學(xué)習(xí)地物的存在于路面上的地物包括設(shè)置在道路路面上的道路標(biāo) 線、道路路面上的污點、道路路面上的污垢、道路路面上的裂縫、鋪設(shè)的連 接處、窨井蓋、道路路面上的影子等。通過對圖像信息G實施公知的高斯濾 波處理(Gaussian filter)等，能夠提取路面上的污點及污垢、裂縫等和路面 之間的邊界而作為邊緣成分。假如將該邊緣成分作為識別對象，那么邊緣成 分的提取數(shù)目的多少成為作為識別結(jié)果的特征量。另外，通過對圖像信息G 實施公知的窗口比較(window comparator)處理，能夠提取在用白色、黃色或橙色涂刷的道路標(biāo)線的顏色成分。假如將各種顏色作為識別對象，則顏色 種類和與其對應(yīng)的提取數(shù)目的多少就成為作為識別結(jié)果的特征量。另外，也可以將特定形狀例如三角形、圓形、四方形、數(shù)字等特定形狀作為識別對象， 實施圖形匹配處理，并將其擬合度作為特征量。將通過信;收集用圖像識別 處理獲得的識別對象的識別結(jié)果(特征量)與其識別位置的信息建立關(guān)聯(lián)而 存儲在學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)庫DB3中。8.自身車輛位置信息修正部自身車輛位置信息修正部19發(fā)揮自身車輛位置信息修正裝置的功能，該 自身車輛位置信息修正裝置基于圖像識別部18對于對象地物的圖像識別處 理結(jié)果和包含在該對象地物的地物信息F中的該對象地物的位置信息，對自 身車輛位置信息P進(jìn)行修正。在本實施方式中，自身車輛位置信息修正部19 利用通過圖像識別部18基于地物信息F實施的位置修正圖像識別處理所獲得 的對象地物的圖像識別結(jié)果和包含在該地物信息F中的該對象地物的位置信 息，沿著自身車輛50的行進(jìn)方向修正自身車輛位置信息P。具體地說，自身 車輛位置信息修正部19首先基于圖像識別部18的位置修正圖像識別處理結(jié) 果、拍攝裝置ll的安裝位置、安裝角度以及視場角等，計算在獲得包含對象 地物的圖像的圖像信息G時的自身車輛50和對象地物之間的位置關(guān)系。接著，自身車輛位置信息修正部19基于該自身車輛50和對象地物之間的位置 關(guān)系的計算結(jié)果和包含在該對象地物的地物信息F中的該對象地物的位置信 息，計算并獲得在自身車輛50的行進(jìn)方向上的以對象地物的位置信息(地物 信息F)為基準(zhǔn)的高精度的自身車輛50的位置信息。然后，自身車輛位置信 息修正部19基于這樣獲得的高精度的自身車輛50的位置信息，對包含于自 身車輛位置信息獲取部16所獲取的自身車輛位置信息P中的在自身車輛50 的行進(jìn)方向上的當(dāng)前位置信息進(jìn)行修正。其結(jié)果，自身車輛位置信息獲取部 16獲取到這種修正后的高精度的自身車輛位置信息P，因此自身車輛50處于 高精度自身車輛位置識別狀態(tài)。9. 導(dǎo)航用計算部導(dǎo)航用計算部20是為了執(zhí)行自身車輛位置顯示、從出發(fā)地到目的地為止 的路線搜索、到目的地為止的行進(jìn)路線提示、目的地檢索等的導(dǎo)航功能而按 照應(yīng)用程序23動作的計算處理裝置。例如，導(dǎo)航用計算部20基于自身車輛 位置信息P從地圖數(shù)據(jù)庫DB1獲取自身車輛50周邊的地區(qū)信息M，并將地 圖的圖像顯示在顯示輸入裝置21上，并且基于自身車輛位置信息P，將自身 車輛位置標(biāo)記重疊顯示在該地圖的圖像上。另外，導(dǎo)航用計算部20基于存儲 在地圖數(shù)據(jù)庫DB1中的地圖信息M，進(jìn)行從規(guī)定出發(fā)地到目的地為止的路線 搜索。進(jìn)而，導(dǎo)航用計算部20基于所搜索的從出發(fā)地到目的地的為止的路線 和自身車輛位置信息P，并使用顯示輸入裝置21以及語音輸出裝置22中的 一個或兩者，向駕駛者引導(dǎo)行進(jìn)路線。另外，在本實施方式中，導(dǎo)航用計算 部20與顯示輸入裝置21以及語音輸出裝置22相連接。顯示輸入裝置21是 液晶顯示裝置等顯示裝置和觸摸屏等輸入裝置成為一體的裝置。語音輸出裝 置具有揚聲器等。在本實施方式中，導(dǎo)航用計算部20、顯示輸入裝置21以 及語音輸出裝置22發(fā)揮本發(fā)明中的引導(dǎo)信息輸出裝置24的功能。10. 學(xué)習(xí)地物提取部學(xué)習(xí)地物提取部31發(fā)揮學(xué)習(xí)地物提取裝置的功能，該學(xué)習(xí)地物提取裝置 基于通過對同一場所的圖像信息G的多次圖像識別來存儲在學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)庫DB3中的關(guān)于同一場所的多個識別信息，提取能夠重復(fù)進(jìn)行圖像識別的識別對象作為學(xué)習(xí)地物，并將該學(xué)習(xí)地物和該學(xué)習(xí)地物的位置信息一起輸出。下面，利用圖5 圖9，詳細(xì)說明學(xué)習(xí)地物提取部31所進(jìn)行的處理。在這里，如上 所述，所謂學(xué)習(xí)地物是設(shè)置在道路路面上的道路標(biāo)線、道路路面上的污點、 道路路面上的污垢、道路路面上的裂縫、鋪設(shè)的連接處、窨井蓋、道路路面 上的影子等。在圖5中，作為這種學(xué)習(xí)地物的例子而將"污點"設(shè)定為地物 fl f3。所謂識別信息是表示圖像識別部18對識別對象的識別結(jié)果的信息， 如上所述，是所謂的特征量。所謂識別對象是包含在圖像信息G中的噪聲、 邊緣、規(guī)定顏色、規(guī)定形狀等，是通過圖像處理能夠獲得定量的識別結(jié)果(特 征量)的圖像信息上的特征。學(xué)習(xí)地物提取部31導(dǎo)出識別對象的識別位置作為表示以自身車輛位置 信息P為基準(zhǔn)的該識別對象在道路上的位置的信息。也就是說，學(xué)習(xí)地物提 取部31基于圖像識別部18對識別對象的圖像識別結(jié)果、拍攝裝置11的安裝 位置、安裝角度以及視場角等，計算在獲取包括識別對象(特征)的圖像信 息G時的自身車輛50和識別對象之間的位置關(guān)系。接著，學(xué)習(xí)地物提取部 31基于該自身車輛50和識別對象之間的位置關(guān)系的計算結(jié)果和在獲取該圖 像信息G時的自身車輛位置信息P，計算以自身車輛位置信息P為基準(zhǔn)的識 別對象的位置。在本例中，學(xué)習(xí)地物提取部31求出該位置而作為在沿著道路 鏈k的方向上的位置，該道路鏈k表示自身車輛50行駛中的道路。然后，學(xué) 習(xí)地物提取部31導(dǎo)出這樣所計算的位置作為識別對象的識別位置。由于該識 別位置是以在獲取包括該識別對象的圖像信息G時的自身車輛位置信息P為 基準(zhǔn)導(dǎo)出的，因此變成包含自身車輛位置信息P所具有的誤差的位置信息。 因此，位置信息是基于通過對同一場所的圖像信息G進(jìn)行多次圖像識別來存 儲在學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)庫DB3中的關(guān)于同一場所的識別結(jié)果(識別信息)所決定的。圖5是將自身車輛50行駛在地物信息F還未完備的道路(道路鏈k)上 的情形為例說明利用信息收集用圖像識別處理結(jié)果對地物信息F進(jìn)行收集處 理的概要的說明圖。如圖5的(a)部分所示，在自身車輛50所行駛的道路 上例如存在污點以及污垢、裂縫等地物fl f3。學(xué)習(xí)地物提取部31生成在圖 像信息G上表示各個地物fl f3的特征的識別對象的識別位置信息Aa，并 將其作為關(guān)于圖像識別部18對該識別對象的識別位置所屬的規(guī)定位置范圍 (后面描述)的學(xué)習(xí)值。然后，如圖5的(b)部分所示，在每次識別該識別對象時，按照各個上述位置范圍對學(xué)習(xí)值進(jìn)行累加并存儲在學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)庫DB3 中。學(xué)習(xí)地物提取部31基于學(xué)習(xí)值的累加結(jié)果，導(dǎo)出學(xué)習(xí)地物的推測位置 pg(后面詳細(xì)描述)。該推測位置pg成為包含在學(xué)習(xí)地物信息F中的位置信息。如上所述，學(xué)習(xí)地物提取部31導(dǎo)出識別對象的識別位置而作為以自身車 輛位置信息P為基準(zhǔn)的表示該識別對象在道路上的位置的信息。學(xué)習(xí)地物提 取部31按照識別位置所屬的各個規(guī)定位置范圍對后面所述的學(xué)習(xí)值進(jìn)行累 加并存儲在學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)庫DB3中。在這里，所謂學(xué)習(xí)值是因?qū)ψR別對象的識別 結(jié)果(特征量)滿足規(guī)定學(xué)習(xí)條件而賦予的值。例如，在識別對象(特征) 是"由于污點而與規(guī)定路面的顏色不同的顏色"，且特征量是作為顏色提取 的結(jié)果的顏色提取數(shù)目的情況下，提取數(shù)目變?yōu)橐?guī)定閾值以上就是規(guī)定學(xué)習(xí) 條件。即，能夠判定相對定量示出的識別結(jié)果(特征量)是否充分地體現(xiàn)出 識別對象(特征)的特征的條件就是學(xué)習(xí)條件。在本例中，規(guī)定位置范圍是在沿著表示道路的道路鏈k的方向上每隔一 定距離劃分設(shè)定的范圍，例如，沿著道路鏈k的方向上每隔0.5m劃分的范圍。 另外，學(xué)習(xí)值是每當(dāng)圖像識別成功一次就在學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)庫DB3中的該識別對象 的地物的識別位置所屬的位置范圍上進(jìn)行累加的值。例如，每當(dāng)圖像識別成 功1次就累加1。即，在本例中，由表示包含識別對象的地物的識別位置的 位置范圍的信息和該學(xué)習(xí)值(例如為"1")的信息構(gòu)成識別位置信息Aa。 如上所述，由于識別位置是以在獲取包含該識別對象的圖像信息G時的自身 車輛位置信息P為基準(zhǔn)導(dǎo)出的，因此包含自身車輛位置信息P所具有誤差。 然而，在本例中，滿足學(xué)習(xí)條件的位置的微小誤差在規(guī)定位置范圍的范圍內(nèi) 被吸收。在這里，圖6是關(guān)于圖5的(b)部分所示的存儲在學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)庫DB3中 的學(xué)習(xí)值的識別對象的地物fl的部分放大圖。例如，在圖5的(a)部分的 例子中，在學(xué)習(xí)地物提取部31所導(dǎo)出的識別對象(地物fl的特征)的識別 位置處于在圖6中示出為"a4"的位置范圍中的情況下，如該圖6中虛線所 示，在該位置范圍a4的學(xué)習(xí)值上加l。然后，若自身車輛50在同一道路上通 行多次而對同一識別對象進(jìn)行多次圖像識別，則如圖5的(b)部分以及圖6 所示，按照表示該識別對象的識別位置的位置范圍，對作為每次識別該識別對象時所生成的多個識別位置信息Aa的學(xué)習(xí)值進(jìn)行累加并累積在學(xué)習(xí)數(shù)據(jù) 庫DB3中。然后，如后所述，當(dāng)位置范圍a4的學(xué)習(xí)值在規(guī)定學(xué)習(xí)閾值Tl以 上時，地物信息生成部36將代表位置范圍a4的位置作為代表點而生成關(guān)于 該識別對象的學(xué)習(xí)地物信息Fb，并將其存儲在地物數(shù)據(jù)庫DB2中。通過實施 這種統(tǒng)計處理，也可以抑制滿足學(xué)習(xí)條件的位置的大的誤差。在圖5的例子 中，將與地物fl以及地物f3對應(yīng)的學(xué)習(xí)地物信息Fbl以及Fb3存儲在地物 數(shù)據(jù)庫DB2中。另外，由于對于作為識別對象的地物f2的特征的圖像識別 結(jié)果的學(xué)習(xí)值沒有達(dá)到規(guī)定的學(xué)習(xí)閾值T1，因此沒有生成學(xué)習(xí)地物信息Fb， 而且圖5所示的地物f2沒有存儲在地物數(shù)據(jù)庫DB2中。如上所述，根據(jù)本實施方式，盡管不是如道路標(biāo)線那樣的定型物，也可 以將如"在路面上存在某一東西"的模糊對象作為學(xué)習(xí)地物。因此，能夠以 低成本收集學(xué)習(xí)地物。當(dāng)然，可以進(jìn)行更加明確的圖像識別，也可以從顏色 提取或邊緣提取的結(jié)果中確定污點以及污垢、裂縫等形狀，從而收集抑制其 模糊性的學(xué)習(xí)地物。圖7示出了根據(jù)顏色提取或邊緣提取的結(jié)果進(jìn)一步識別 形狀的例子，其中，圖7A示出了對路面上的污點及污垢進(jìn)行識別的例子， 圖7B示出了對路面上的裂縫進(jìn)行識別的例子。如圖7A所示，當(dāng)邊緣el具 有閉環(huán)(dose loop)時，推定該地物的屬性為污點或污垢，并計算與該屬性 對應(yīng)的識別位置。例如，可以設(shè)定平行于沿著道路鏈k的方向且外接于該地 物的長方形區(qū)域，并基于其頂點yl y4求出重心位置xl，并將其作為識別 位置。如圖7B所示，在邊緣e2不具有閉環(huán)、或者即使具有閉環(huán)但其寬度窄 的情況下，將該地物的屬性推定為裂縫，并計算與該屬性對應(yīng)的識別位置。 例如，可以求出邊緣e2的兩處端點y5以及y6，并將連接y5和y6的直線的 中點x2作為識別位置。如上所述，作為學(xué)習(xí)地物而存在于路面上的地物包括設(shè)置在道路路面上 的道路標(biāo)線，其種類可以與初始地物相同。另外，理所當(dāng)然地，也包括由于 使用頻率低、形狀自由度大、面積相對識別對象區(qū)域大等理由沒有被登錄為 初始地物信息的各種道路標(biāo)線。圖8是表示將禁止進(jìn)入?yún)^(qū)域(所謂斑馬線區(qū) 域)的特征作為識別對象的例子的說明圖。在這里，作為識別對象的特征是 "規(guī)定區(qū)域內(nèi)的白色的面積"，而作為識別結(jié)果的特征量是"規(guī)定區(qū)域內(nèi)的 白色的面積的比例)。圖像識別部18例如實施窗口比較處理，使得在規(guī)定小區(qū)域r中能夠識別白色涂刷部W和路面。在小區(qū)域r中包含有規(guī)定比例以上 的涂刷部W時，學(xué)習(xí)地物提取部31將學(xué)習(xí)值置為1。如上所述，每當(dāng)圖像識 別成功1次，就在學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)庫DB3中的該識別對象的識別位置所屬的位置范 圍上累加學(xué)習(xí)值。識別位置例如可以設(shè)定為圓形小區(qū)域r的中心，在該小區(qū)域r的中心所屬的位置范圍上累加學(xué)習(xí)值。圖9是表示對于圖8所示的斑馬 線區(qū)域按照各個規(guī)定位置范圍累加學(xué)習(xí)值的例子的圖。由于斑馬線區(qū)域具有 大的面積，因此如圖9所示，針對多個小區(qū)域r累加學(xué)習(xí)值，所以在多個位 置范圍上以同樣的點數(shù)超過了學(xué)習(xí)閾值T1。此時，例如可以將其中間的位置 范圍a7作為學(xué)習(xí)地物的位置信息(推測位置pg)。另外，具有成為識別對象的特征的地物并不僅限于固定存在于路面上的 污點以及污垢、裂縫等，也可以包括當(dāng)滿足特定時刻或天氣等規(guī)定條件的情 況下出現(xiàn)的東西。例如，影子等。此時，將識別信息與識別時刻以及識別時 的天氣中的至少一種信息建立關(guān)聯(lián)而存儲在學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)庫DB3中。然后，學(xué)習(xí) 地物提取部31提取在與識別時刻以及識別時的天氣中的至少一種相關(guān)的規(guī) 定條件下能夠重復(fù)進(jìn)行圖像識別的識別對象(影子的特征)，并將其作為僅 在滿足該條件的情況下有效的限定性學(xué)習(xí)地物。具體地說，通過使該限定條 件包含在后面所述的地物屬性信息Fb中，能夠?qū)⑵渥優(yōu)橄薅ㄐ詫W(xué)習(xí)地物。由 于如影子這樣的地物相對路面等的對比度很大，因而作為識別對象具有很強 的特征，但其受到時刻以及天氣的影響的這一點將成為不穩(wěn)定因素。然而， 通過將其設(shè)定為添加了這種地物出現(xiàn)的時刻以及天氣等規(guī)定條件的限定性學(xué) 習(xí)地物，能夠?qū)⑵渥鳛檫m合的學(xué)習(xí)地物來使用?？墒牵瑸榱耸乖搱D像識別成功的識別對象處于相對其他識別對象能夠識 別的狀態(tài)，學(xué)習(xí)地物提取部31將所生成的識別位置信息Aa與表示該識別對 象的各種屬性的地物屬性信息Ab相關(guān)聯(lián)而進(jìn)行存儲。在這里，地物屬性信 息Ab所包含的識別對象的屬性是只要相對其他識別對象能夠識別該1個識 別對象的屬性即可。因此，例如地物屬性信息Ab包括從作為識別對象的特 征的種類、即顏色、邊緣、噪聲等分類、在進(jìn)行了形狀識別時其具體的形狀 以及大小、識別對象所存在的道路鏈k的道路鏈ID等中所選擇的1種或2種 以上信息。另外，在地物屬性信息Ab中，也可以包括時刻以及天氣等限定 性學(xué)習(xí)地物的限定條件?；趫D像識別部18對識別對象的圖像識別結(jié)果以及在通過圖像識別處理獲取圖像信息G時的自身車輛位置信息P等，生成關(guān)于 這種地物的地物屬性信息Ab。11. 推測位置判定部推測位置判定部34發(fā)揮推測位置判定裝置的功能，該推測位置判定裝置 基于通過認(rèn)為同一場所的圖像信息相當(dāng)于識別對象而進(jìn)行的多次圖像識別來 存儲在學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)庫DB3中的關(guān)于同一場所的多個識別位置信息Aa,判定該 識別對象的推測位置pg (參見圖5)。在這里，推測位置判定部34基于關(guān)于 同一場所的多個識別位置信息Aa的分布，將該分布的代表值判定為該識別對 象的推測位置pg。在本實施方式中，將使用最頻繁的值作為分布的代表值。 即，推測位置判定部34將代表作為關(guān)于各個識別對象的識別位置信息Aa的 學(xué)習(xí)值最先變?yōu)橐?guī)定學(xué)習(xí)閾值T1以上的位置范圍的位置作為代表點，判定該 識別對象的推測位置pg。也就是說，推測位置判定部34將學(xué)習(xí)值為規(guī)定學(xué) 習(xí)閾值T1以上的位置范圍的識別對象提取作為學(xué)習(xí)地物，并將代表該位置范 圍的位置作為推測位置pg。作為一個例子，說明一下對于圖5例子中的識別 對象(地物fl的特征)的推測位置pg進(jìn)行判定時的判定方法。如圖6所示， 在位置范圍a4,作為關(guān)于地物fl的識別位置信息Aa的學(xué)習(xí)值最先變?yōu)閷W(xué)習(xí) 閾值以上。因此，推測位置判定部34將代表位置范圍a4的位置、例如位置 范圍a4的中央位置pg4判定為關(guān)于地物fl的推測位置pg。12. 地物信息管理部地物信息管理部35作為地物信息管理單元發(fā)揮作用，其基于存儲在學(xué)習(xí) 數(shù)據(jù)庫DB3中的對象地物的學(xué)習(xí)結(jié)果，對存儲在地物數(shù)據(jù)庫DB2中的地物 信息F進(jìn)行管理。在本實施方式中，該地物信息管理部35具備地物信息生成 部36以及地物之間距離判定部37。以下分別進(jìn)行說明。12-1.地物信息生成部地物信息生成部36發(fā)揮地物信息生成裝置的功能，該裝置基于存儲在學(xué) 習(xí)數(shù)據(jù)庫DB3中的地物的學(xué)習(xí)結(jié)果來生成學(xué)習(xí)地物信息Fb。 g卩，地物信息生 成部36生成學(xué)習(xí)地物信息Fb，其中，該學(xué)習(xí)地物信息Fb是將位置信息與地物屬性信息相對應(yīng)關(guān)聯(lián)的學(xué)習(xí)地物信息Fb，該位置信息表示由推測位置判定 部34判定的各個識別對象的推測位置pg，該是基于圖像識別部18對該識別 對象得出的圖像識別結(jié)果的信息。在這里，在學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)庫DB3中，使用與該 識別對象的識別位置信息Aa相對應(yīng)關(guān)聯(lián)存儲的地物屬性信息Ab的內(nèi)容來生 成構(gòu)成學(xué)習(xí)地物信息Fb的地物屬性信息。由此，與初始地物信息Fa同樣生 成學(xué)習(xí)地物信息Fb，作為包括位置信息以及與其相對應(yīng)關(guān)聯(lián)的地物屬性信息 的信息。另外，該地物信息生成部36生成的學(xué)習(xí)地物信息Fb存儲在地物數(shù) 據(jù)庫DB2中。在本實施方式中，地物信息生成部36生成學(xué)習(xí)地物信息Fb5， 并將其存儲在地物數(shù)據(jù)庫DB2中，該學(xué)習(xí)地物信息Fb5包括例如污點、污坭、 裂縫、道路標(biāo)線(噴涂)等種類的限定學(xué)習(xí)地物的限定條件等地物屬性。12-2.地物之間距離判定部地物之間距離判定部37作為地物間距判定裝置發(fā)揮作用，其基于對兩個 對象地物的多次的識別位置信息Aa，對表示該兩個學(xué)習(xí)地物之間的距離的地 物之間距離D進(jìn)行判定。在本實施方式中，地物之間距離判定部37利用由 推測位置判定部34判定的關(guān)于兩個學(xué)習(xí)地物的推測位置pg的信息，通過計 算一個學(xué)習(xí)地物的推測位置pg與其他學(xué)習(xí)地物的推測位置pg之間的距離來 求出這兩個學(xué)習(xí)地物的地物之間距離D。在圖5的(b)部分及(c)部分所 示的例子中，地物之間距離判定部37求出相鄰的兩個對象地物間的距離。即， 在本例中，地物之間距離判定部37判定并求出地物fl與地物f2之間的地物 之間距離D。由該地物之間距離判定部37判定得到的地物之間距離D的信息， 作為構(gòu)成由上述地物信息生成部36生成的學(xué)習(xí)地物信息Fb的信息而被利用。 即，在本實施方式中，各學(xué)習(xí)地物的學(xué)習(xí)地物信息Fb包含如下內(nèi)容表示與 接近于該學(xué)習(xí)地物的其他學(xué)習(xí)地物之間的關(guān)系的對應(yīng)關(guān)聯(lián)信息；表示與該其 他學(xué)習(xí)地物間的地物之間距離D的地物間距信息。這些信息也與包含在初始 地物信息Fa中的對應(yīng)關(guān)聯(lián)信息及地物間距信息內(nèi)容相同。13.導(dǎo)航裝置的工作處理接著，針對本實施方式的導(dǎo)航裝置1中執(zhí)行的地物信息收集方法進(jìn)行說 明。圖10是表示本實施方式的導(dǎo)航裝置1進(jìn)行的地物信息收集方法的工作順序的一個例子的流程圖。在這里，基于圖5的(a)部分以及(b)部分來說 明當(dāng)使用如上所述學(xué)習(xí)方法時的一個例子。如圖IO所示，在導(dǎo)航裝置1中，首先通過自身車輛位置信息獲取部16 獲取自身車輛位置信息P (自身車輛位置信息獲取工序井Ol)。接著，通過 圖像信息獲取部12獲取由拍攝裝置11拍攝的自身車輛50周邊的圖像信息G (圖像信息獲取工序#02)。之后，通過地物信息獲取部17從地物數(shù)據(jù)庫 DB2中獲取這樣的對象地物的地物信息F (地物信息獲取工序#03)，艮口， 該對象地物存在于從自身車輛位置信息P所示的自身車輛50的當(dāng)前位置(自 身車輛位置)到表示該自身車輛50所行駛的道路的道路鏈k的終端之間。然 后，判定是否存在地物信息F (存在判定工序#4)。地物信息F可以是初 始地物信息Fa以及學(xué)習(xí)地物信息Fb中的任何一個。當(dāng)判定為存在地物信息F時，自身車輛50行駛在地物數(shù)據(jù)庫DB2完備 的道路上。因此通過圖像識別部18來實施上述位置修正圖像識別處理(圖像 識別工序(位置修正用圖像識別工序)#5)。即，圖像識別部18對獲取 的各個地物信息F所示的各個對象地物，設(shè)定識別區(qū)域并進(jìn)行圖像識別處理。 一旦在識別區(qū)域內(nèi)識別出對象地物，則通過自身車輛位置信息修正部19，基 于該對象地物的圖像識別結(jié)果以及包含在該對象地物的地物信息F中的該對 象地物的位置信息，對自身車輛位置信息P進(jìn)行修正(自身車輛位置信息修 正工序(未示出))。由此，自身車輛50處于高精度自身車輛位置識別狀態(tài)。另一方面，當(dāng)判定為不存在地物信息F時(#4)，導(dǎo)航裝置l執(zhí)行地物 信息收集用圖像識別處理(#6)。開始通過圖像識別部18對包含在圖像信 息G中的識別對象實施圖像處理。 一旦圖像識別出識別對象，則判定為存在 作為學(xué)習(xí)地物候補的地物，當(dāng)未圖像識別出識別對象時結(jié)束處理(#7)。以 上，步驟#6以及#7相當(dāng)于本發(fā)明的圖像識別工序(地物信息收集用圖像識 別工序)。當(dāng)圖像識別出識別對象(#7)，學(xué)習(xí)地物提取部31基于在步驟#1中 獲取的自身車輛位置信息P來導(dǎo)出該地物的識別位置。另外，該識別對象的 位置信息以及學(xué)習(xí)值被存儲在學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)庫DB3中(識別結(jié)果存儲工序井8)。 即，生成表示導(dǎo)出的地物的識別位置的識別位置信息Aa，作為該識別位置所 屬的規(guī)定位置范圍的學(xué)習(xí)值，如圖5的(b)部分以及圖6所示，對每個位置范圍進(jìn)行累加并存儲在學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)庫DB3中。接下來，判定存儲在學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)庫DB3中的該對象地物的識別位置信息 Aa的學(xué)習(xí)值是否在規(guī)定學(xué)習(xí)閾值Tl以上(弁9)。當(dāng)學(xué)習(xí)值未達(dá)到規(guī)定學(xué)習(xí) 閾值T1時結(jié)束處理。另一方面，當(dāng)存儲在學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)庫DB3中的該對象地物 的識別位置信息Aa的學(xué)習(xí)值在規(guī)定學(xué)習(xí)閾值Tl以上時(弁9)，由推測位 置判定部34判定該地物的推測位置pg。之后，由地物信息生成部36生成將 該識別對象的推測位置pg與基于圖像識別結(jié)果的地物屬性信息相對應(yīng)關(guān)聯(lián) 的學(xué)習(xí)地物信息Fb (#10)。生成的學(xué)習(xí)地物信息Fb被存儲在地物數(shù)據(jù)庫 DB2中(弁ll)。以上，步驟弁9 弁11相當(dāng)于本發(fā)明的學(xué)習(xí)地物提取工序。14.其他實施方式(1)在上述實施方式中，如圖5的(b)部分所示，使用累加規(guī)定位置 范圍的學(xué)習(xí)值的方法來推測學(xué)習(xí)地物的位置信息。然而，不限定于該方法， 學(xué)習(xí)地物提取部31也可以使用如下所述的方法來推測學(xué)習(xí)地物的位置信息。 如圖5的(c)部分所示，學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)庫DB3原樣存儲通過對識別對象實施圖 像識別處理而獲得的定量的識別結(jié)果(特征量)來作為的原始值。即，學(xué)習(xí) 數(shù)據(jù)庫DB3將作為識別對象的識別結(jié)果的特征量的原始值與位置信息相對應(yīng) 關(guān)聯(lián)并連續(xù)存儲。然后，學(xué)習(xí)地物提取部31基于所存儲的識別對象的識別結(jié) 果的分布，提取在其峰值位置的識別對象來作為學(xué)習(xí)地物，并將該峰值位置 的信息作為該學(xué)習(xí)地物的位置信息(推測位置pg)。在圖5中，將成為學(xué)習(xí)地物的污點作為地物fl f3示出，作為識別對象 的圖像上的特征例如是與規(guī)定路面上的顏色不同的顏色、路面顏色的邊緣等。 作為圖像識別處理，如果將路面顏色作為提取對象對其執(zhí)行窗口比較處理， 則能夠提取與路面顏色不同的顏色。圖5的(c)部分表示特征量(識別結(jié)果) 與識別位置的關(guān)系，該特征量是如上所述提取的與路面不同顏色的提取數(shù)。 地物fl以及f3是大的污點因此特征量多，而地物f2是小的污點因此特征量 少。例如在特征量的分布中，在具有在規(guī)定特征量閾值T2以上的特征量并且 其峰值存在的情況下，學(xué)習(xí)地物提取部31提取識別對象(具有顏色特征的污 點)作為學(xué)習(xí)地物。另外，該峰值存在的位置的信息作為該學(xué)習(xí)地物的位置 信息(推測位置pg)。如上所述，由于以獲取包含識別對象的圖像信息G時的自身車輛位置信息P為基準(zhǔn)來導(dǎo)出識別結(jié)果的識別位置，因此該識別結(jié)果 的識別位置是包含自身車輛位置信息P所具有的誤差的位置的信息。由于累加多次行駛時的各次的特征量的原始值并將其存儲在學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)庫DB3中，因 此，在特征量峰值存在的位置，上述誤差被抵消，從而能夠高精度的推測學(xué) 習(xí)地物的位置信息。另外該方法也能夠用于判定是否應(yīng)該學(xué)習(xí)。例如，暴風(fēng)雨天氣時拍攝裝 置11的鏡頭沾上了水滴，會在圖像信息G上產(chǎn)生混亂。其結(jié)果，識別結(jié)果 的分布缺少變化，因此也可以從用于學(xué)習(xí)的存儲對象中除去此時的識別結(jié)果。(2) 可以使用由于使用頻率小而未作為初始地物信息登錄的單一形狀的 道路標(biāo)線，來作為具有識別對象特征的地物。可以將這種道路標(biāo)線的形狀設(shè) 為規(guī)定形狀，并且將該規(guī)定形狀作為識別對象。例如，該道路標(biāo)線可以是表 示"前方有優(yōu)先道路"的三角形標(biāo)記、在路面上描繪的用于指示的各種文字 等。(3) 也可以將識別對象的特征作為"路面上白色所占比例"，并且基于 進(jìn)行規(guī)定顏色提取處理的結(jié)果，來判定具有該識別對象的特征的地物是道路 標(biāo)線的可能性。另外，當(dāng)是道路標(biāo)線的可能性高時，也可以對出現(xiàn)頻率高的 道路標(biāo)線(人行橫道、停止線等)執(zhí)行形狀識別算法，從而收集較高精度的 學(xué)習(xí)地物。(4) 在上述的實施方式中，針對以下情況的例子進(jìn)行了說明導(dǎo)出識別 位置信息Aa所示的對象地物的識別位置，作為表示以自身車輛位置信息P 為基準(zhǔn)的該對象地物在道路上所處位置的信息。但是，在本發(fā)明中所涉及的 識別位置信息Aa并不僅限于此類位置信息。因此，以下的例子也是適于本發(fā) 明的實施方式之一，即，將識別位置信息Aa所示的對象地物的識別位置，作 為獲取含有該識別對象的圖像信息G時的自身車輛位置信息P所示的自身車 輛50的位置。在該情況下，優(yōu)選以下方式在由地物信息生成部36生成學(xué) 習(xí)地物信息Fb時，基于拍攝裝置ll的安裝位置、安裝角度及視角等，計算 圖像信息G中的識別對象的地物在道路上相對于自身車輛50位置的位置， 并將具有該識別對象的特征的地物在道路上的位置作為學(xué)習(xí)地物信息Fb中 的位置信息。(5) 在上述實施方式中，針對以下情況的例子進(jìn)行了說明圖像識別每成功一次，則累加一分的學(xué)習(xí)值。但是，本發(fā)明的實施方式并不僅限于此，也可以根據(jù)識別結(jié)果而累加不同的值。例如，如圖8所示，在將"規(guī)定區(qū)域 內(nèi)白色面積"作為識別對象的特征并將"規(guī)定區(qū)域內(nèi)白色所占比例"作為識 別結(jié)果的特征量的情況下，可以與根據(jù)該"比例"而累加不同的值。例如， 50%以上時加1分，70%以上時加3分，這樣分?jǐn)?shù)因識別結(jié)果而不同。(6) 在上述實施方式中，在上述的實施方式中，將以下情況作為例子進(jìn) 行了說明涉及本發(fā)明的地物信息收集裝置2的所有結(jié)構(gòu)均裝載在自身車輛 50上。但是，本發(fā)明的實施方式不僅限于此。即，以下結(jié)構(gòu)也是適于本發(fā)明 的實施方式之一如圖11所示，作為本發(fā)明的識別結(jié)果存儲裝置的包含學(xué)習(xí) 數(shù)據(jù)庫DB3的地物信息收集裝置2的一部分結(jié)構(gòu)，設(shè)置在可以通過無線通訊 電路等實現(xiàn)與多臺車輛50通信的服務(wù)器裝置60上。如果地物信息收集裝置 2采用這樣的結(jié)構(gòu)，則可以將多臺車輛50的對象地物學(xué)習(xí)結(jié)果集中到設(shè)置在 服務(wù)器裝置60上的學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)庫DB3中。由此，利用更多的識別位置信息Aa， 能夠生成具有更高精度的位置信息的地物信息F。另外，服務(wù)器裝置60上設(shè) 置的地物信息收集裝置2的結(jié)構(gòu)也不只限于學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)庫DB3，也可以將如拍 攝裝置11、自身車輛信息獲取部16等需要裝載在自身車輛50上的結(jié)構(gòu)以外 的所有結(jié)構(gòu)設(shè)置在服務(wù)器裝置60上。另外，同樣地，將圖像識別裝置3、自 身車輛位置識別裝置4及導(dǎo)航裝置1的一部分結(jié)構(gòu)設(shè)置在服務(wù)器裝置60上也 是適于本發(fā)明的實施方式之一。(7) 在上述實施方式中，以在導(dǎo)航裝置1中使用圖像識別裝置3以及自 身車輛位置識別裝置4為例進(jìn)行了說明。然而，本發(fā)明的適用范圍不限定于 此，當(dāng)然也可以用于車輛行駛控制裝置等其他用途。本發(fā)明適用于這種地物信息收集裝置，其能夠通過進(jìn)行圖像識別處理， 來收集由裝載在車輛上的拍攝裝置等獲取的車輛周邊圖像信息中的地物的信 息。另外，該裝置能夠用于自身車輛位置識別裝置、導(dǎo)航裝置、車輛控制系 統(tǒng)等。
權(quán)利要求
1.一種地物信息收集裝置，其特征在于，具有自身車輛位置信息獲取裝置，用于獲取表示自身車輛的當(dāng)前位置的自身車輛位置信息；圖像信息獲取裝置，用于獲取自身車輛周邊的圖像信息；圖像識別裝置，用于對包含在上述圖像信息中的識別對象進(jìn)行圖像識別處理；識別結(jié)果存儲裝置，基于上述自身車輛位置信息，將表示上述圖像識別裝置對識別對象的識別結(jié)果的識別信息與該識別對象的識別位置信息相關(guān)聯(lián)而進(jìn)行存儲；學(xué)習(xí)地物提取裝置，基于同一場所的多個識別信息，提取能夠重復(fù)進(jìn)行圖像識別的識別對象作為學(xué)習(xí)地物，并與該學(xué)習(xí)地物的位置信息一起輸出，其中，該同一場所的多個識別信息是通過對同一場所的圖像信息的多次圖像識別而存儲在上述識別結(jié)果存儲裝置中的信息。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的地物信息收集裝置，其特征在于， 上述識別結(jié)果存儲裝置將識別對象的識別結(jié)果與上述識別位置信息相關(guān)聯(lián)而連續(xù)地進(jìn)行存儲，上述學(xué)習(xí)地物提取裝置基于存儲在上述識別結(jié)果存儲裝置中的識別對象 的識別結(jié)果的分布，提取存在峰值的位置的識別對象作為上述學(xué)習(xí)地物，并 將該存在峰值的位置的信息作為該學(xué)習(xí)地物的位置信息。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的地物信息收集裝置，其特征在于， 每當(dāng)識別對象的識別結(jié)果滿足規(guī)定的學(xué)習(xí)條件時，上述識別結(jié)果存儲裝置按照滿足該學(xué)習(xí)條件的地點的位置所屬的規(guī)定的各個位置范圍，對于因識 別對象的識別結(jié)果滿足該學(xué)習(xí)條件而給出的學(xué)習(xí)值進(jìn)行累加并進(jìn)行存儲，上述學(xué)習(xí)地物提取裝置提取上述學(xué)習(xí)值達(dá)到了規(guī)定的學(xué)習(xí)閾值以上的位 置范圍的識別對象作為上述學(xué)習(xí)地物，并將代表該位置范圍的位置的信息作 為該學(xué)習(xí)地物的位置信息。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1至3中任一項所述的地物信息收集裝置，其特征在于， 與識別時刻以及在進(jìn)行識別時的天氣中的至少一方的信息相關(guān)聯(lián)而存儲上述識別信息，上述學(xué)習(xí)地物提取裝置提取關(guān)于識別時刻以及在進(jìn)行識別時的天氣中的 至少一方只有在規(guī)定條件下能夠重復(fù)進(jìn)行圖像識別的識別對象，并將該識別 對象作為只在滿足該條件時有效的限定性學(xué)習(xí)地物。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1至4中任一項所述的地物信息收集裝置，其特征在于， 還具有地物之間距離判定裝置，該地物之間距離判定裝置基于兩個學(xué)習(xí)地物 的位置信息，判定表示該兩個學(xué)習(xí)地物間的距離的地物之間距離。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1至5中任一項所述的地物信息收集裝置，其特征在于， 上述識別結(jié)果存儲裝置與多個車輛以能夠通信的方式連接，并存儲多個車輛 的上述識別信息。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1至6中任一項所述的地物信息收集裝置，其特征在于， 上述學(xué)習(xí)地物至少包括設(shè)置在道路路面上的道路標(biāo)線、道路路面上的污點、 道路路面上的污垢、道路路面上的裂縫、道路路面上的影子中的任意一個以上。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1至7中任一項所述的地物信息收集裝置，其特征在于， 上述識別對象至少包括圖像信息中的噪聲、邊緣、規(guī)定顏色以及規(guī)定形狀中 的任意一個。
9. 根據(jù)權(quán)利要求1至8中任一項所述的地物信息收集裝置，其特征在于， 還具有存儲將上述學(xué)習(xí)地物的關(guān)于上述識別信息的屬性信息與該學(xué)習(xí)地物的位 置信息相關(guān)聯(lián)的地物信息，并將該地物信息作為對象地物的地物信息的地物 信息存儲裝置，或者，存儲將上述學(xué)習(xí)地物的關(guān)于上述識別信息的屬性信息與該學(xué)習(xí)地物的位 置信息相關(guān)聯(lián)的地物信息、以及包括關(guān)于多個地物預(yù)先加以完備的位置信息 及屬性信息的地物信息兩者，并將該地物信息作為對象地物的地物信息的地 物信息存儲裝置。
10. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的地物信息收集裝置，其特征在于， 還具有存在判定裝置，該存在判定裝置基于上述自身車輛位置信息參照上述地物信息存儲裝置，判定在自身車輛周邊是否存在作為上述地物信息而 存儲的上述對象地物，在上述存在判定裝置判定為在自身車輛周邊不存在上述對象地物的情況下，向上述識別結(jié)果存儲裝置存儲上述識別信息。
11. 一種自身車輛位置識別裝置，其特征在于，具有 權(quán)利要求9或10所述的地物信息收集裝置，自身車輛位置信息修正裝置，基于上述對象地物的圖像識別結(jié)果來修正 上述自身車輛位置信息；上述圖像識別裝置基于在自身車輛周邊所存在的上述對象地物的上述地 物信息，對上述圖像信息中的該地物信息所示的上述對象地物進(jìn)行圖像識別 處理，其中，在自身車輛周邊所存在的上述對象地物的上述地物信息是基于 上述自身車輛位置信息從上述地物信息存儲裝置提取的，上述自身車輛位置信息修正裝置基于上述圖像識別裝置對上述對象地物 的圖像識別結(jié)果、以及包含在上述對象地物的上述地物信息中的位置信息， 修正上述自身車輛位置信息。
12. —種導(dǎo)航裝置，其特征在于，具有-權(quán)利要求11所述的自身車輛位置識別裝置； 地圖信息存儲裝置，存儲有地圖信息； 應(yīng)用程序，參照上述地圖信息而動作；引導(dǎo)信息輸出裝置，按照上述應(yīng)用程序動作并輸出引導(dǎo)信息。
13. —種地物信息收集方法，其特征在于，包括自身車輛位置信息獲取步驟，用于獲取表示自身車輛的當(dāng)前位置的自身車輛位置信息；圖像信息獲取步驟，用于獲取自身車輛周邊的圖像信息； 圖像識別步驟，用于對包含在上述圖像信息中的識別對象進(jìn)行圖像識別處理；識別結(jié)果存儲步驟，基于上述自身車輛位置信息，將表示上述圖像識別 步驟對識別對象的識別結(jié)果的識別信息與該識別對象的識別位置信息相關(guān)聯(lián) 而存儲在識別結(jié)果存儲裝置中；學(xué)習(xí)地物提取步驟，基于同一場所的多個上述識別信息，提取能夠重復(fù) 進(jìn)行圖像識別的識別對象作為學(xué)習(xí)地物，并與該學(xué)習(xí)地物的位置信息一起輸 出，其中，該同一場所的多個上述識別信息是通過對同一場所的圖像信息的 多次圖像識別存儲在上述識別結(jié)果存儲裝置中的信息。
14. 根據(jù)權(quán)利要求13所述的地物信息收集方法，其特征在于， 在上述識別結(jié)果存儲步驟中，將識別對象的識別結(jié)果與上述識別位置的信息相關(guān)聯(lián)而連續(xù)地存儲在上述識別結(jié)果存儲裝置中，在上述學(xué)習(xí)地物提取步驟中，基于存儲在上述識別結(jié)果存儲裝置中的識 別對象的識別結(jié)果的分布，提取存在峰值的位置的識別對象作為上述學(xué)習(xí)地 物，并將該存在峰值的位置的信息作為該學(xué)習(xí)地物的位置信息。
15. 根據(jù)權(quán)利要求13所述的地物信息收集方法，其特征在于， 在上述識別結(jié)果存儲步驟中，每當(dāng)識別對象的識別結(jié)果滿足規(guī)定的學(xué)習(xí)條件時，按照滿足該學(xué)習(xí)條件的地點的位置所屬的規(guī)定的各個位置范圍，對 于因識別對象的識別結(jié)果滿足該學(xué)習(xí)條件而給出的學(xué)習(xí)值進(jìn)行累加并存儲在 上述識別結(jié)果存儲裝置中，在上述學(xué)習(xí)地物提取步驟中，提取上述學(xué)習(xí)值達(dá)到了規(guī)定的學(xué)習(xí)閾值以 上的位置范圍的識別對象作為上述學(xué)習(xí)地物，并將代表該位置范圍的位置的 信息作為該學(xué)習(xí)地物的位置信息。
全文摘要
提供了一種可以低成本地收集高精度地物信息的地物信息收集裝置及地物信息收集方法。具有自身車輛位置信息獲取裝置，獲取表示自身車輛的當(dāng)前位置的自身車輛位置信息；圖像信息獲取裝置，獲取自身車輛周邊的圖像信息；圖像識別裝置，對包含在圖像信息中的識別對象進(jìn)行圖像識別處理；識別結(jié)果存儲裝置，基于自身車輛位置信息，將表示圖像識別裝置對識別對象的識別結(jié)果的識別信息與該識別對象的識別位置信息相關(guān)聯(lián)而進(jìn)行存儲；學(xué)習(xí)地物提取裝置，基于通過對同一場所的圖像信息的多次圖像識別而存儲在識別結(jié)果存儲裝置中的同一場所的多個識別信息，提取能夠重復(fù)進(jìn)行圖像識別的識別對象作為學(xué)習(xí)地物，并與該學(xué)習(xí)地物的位置信息一起輸出。
文檔編號G01C21/26GK101275841SQ20081008367
公開日2008年10月1日 申請日期2008年3月14日 優(yōu)先權(quán)日2007年3月30日
發(fā)明者中尾功一, 中村正樹, 勘場基揮 申請人:愛信艾達(dá)株式會社