專利名稱：城市景觀地理信息數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種地理信息數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，具體涉及城市內(nèi)街道兩旁景觀信息的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
隨著導(dǎo)航事業(yè)的迅速發(fā)展，導(dǎo)航地理數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)更新顯得尤為重要，研制快速自動(dòng)采集導(dǎo)航地理數(shù)據(jù)的系統(tǒng)已經(jīng)勢(shì)在必行。市場(chǎng)上已經(jīng)出現(xiàn)一些采集導(dǎo)航地理數(shù)據(jù)的設(shè)備，但是一方面由于設(shè)備昂貴，另一方面導(dǎo)航地理數(shù)據(jù)精度采集能力不高，不能適應(yīng)城市內(nèi)街道兩旁復(fù)雜景觀信息數(shù)據(jù)的采集。發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種城市景觀地理信息數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，以解決現(xiàn)有技術(shù)不能適應(yīng)城市內(nèi)街道兩旁復(fù)雜景觀信息數(shù)據(jù)的采集的問題。它由機(jī)動(dòng)車1、車載計(jì)算機(jī)2、一號(hào)編碼器3、二號(hào)編碼器4、一號(hào)CXD相機(jī)5、二號(hào)CXD相機(jī)6、GPS接收機(jī)7、視頻采集卡8和載物架9組成；
GPS接收機(jī)7 用來接收GPS信號(hào)，其輸出端連接車載計(jì)算機(jī)2的信號(hào)輸入端，從而使車載計(jì)算機(jī)2實(shí)時(shí)記錄機(jī)動(dòng)車1所在的地理位置信息；
載物架9 固定在機(jī)動(dòng)車1的頂部并承載一號(hào)CXD相機(jī)5和二號(hào)CXD相機(jī)6，使一號(hào)CXD相機(jī)5和二號(hào)CXD相機(jī)6能夠隨著機(jī)動(dòng)車1的運(yùn)動(dòng)分別攝錄街道兩旁的景觀；
視頻采集卡8 其兩路輸入端分別連接在一號(hào)CXD相機(jī)5和二號(hào)CXD相機(jī)6的信號(hào)輸出端上，其輸出端連接在車載計(jì)算機(jī)2的PCI接口電路上從而向車載計(jì)算機(jī)2傳送圖像信號(hào)；
—號(hào)編碼器3 接受車載計(jì)算機(jī)2的指令，通過輸出步進(jìn)脈沖來調(diào)節(jié)一號(hào)C⑶相機(jī) 5的焦距，所述車載計(jì)算機(jī)2的指令是依據(jù)車載計(jì)算機(jī)2上得到的圖像的清晰程度產(chǎn)生的， 計(jì)數(shù)步進(jìn)脈沖的個(gè)數(shù)得到一號(hào)CCD相機(jī)5在攝像中的焦距變化量，從而確定所采集圖像與機(jī)動(dòng)車1之間的位置關(guān)系；
二號(hào)編碼器4 接受車載計(jì)算機(jī)2的指令，通過輸出步進(jìn)脈沖來調(diào)節(jié)二號(hào)CXD相機(jī) 6的焦距，所述車載計(jì)算機(jī)2的指令是依據(jù)車載計(jì)算機(jī)2上得到的圖像的清晰程度產(chǎn)生的， 計(jì)數(shù)步進(jìn)脈沖的個(gè)數(shù)得到二號(hào)CCD相機(jī)6在攝像中的焦距變化量，從而確定所采集圖像與機(jī)動(dòng)車1之間的位置關(guān)系；
車載計(jì)算機(jī)2 把GPS接收機(jī)7得到的機(jī)動(dòng)車1地理位置換算成所采集圖像的地理位置，把所采集圖像與所采集圖像的地理位置，合成為地理數(shù)據(jù)信息予以存儲(chǔ)。
本發(fā)明用簡單的車載設(shè)備采集城市內(nèi)街道兩旁景觀信息數(shù)據(jù)，成本比較低。所使用的兩個(gè)CCD相機(jī)都能在車載計(jì)算機(jī)和兩個(gè)編碼器控制下自動(dòng)調(diào)焦，因此能夠得到清晰的圖像，解決了現(xiàn)有技術(shù)不能適應(yīng)城市內(nèi)街道兩旁復(fù)雜景觀信息數(shù)據(jù)的采集的問題。本發(fā)明是集GPS接收機(jī)、CCD相機(jī)、計(jì)算機(jī)及移動(dòng)車輛于一體的數(shù)字影像采集集成系統(tǒng)，為導(dǎo)航地4理數(shù)據(jù)大規(guī)模更新和獲取提供了新技術(shù)與新工具的支撐。在車輛行駛過程中，連續(xù)或者選擇采集GPS數(shù)據(jù)和道路兩側(cè)數(shù)字影像數(shù)據(jù)，按照設(shè)計(jì)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)存儲(chǔ)于計(jì)算機(jī)中。


圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖，圖2是車載計(jì)算機(jī)中外業(yè)采集軟件系統(tǒng)主界面示意圖，圖3是車載計(jì)算機(jī)中內(nèi)業(yè)數(shù)據(jù)處理軟件系統(tǒng)的主界面示意圖，圖4是內(nèi)業(yè)數(shù)據(jù)處理軟件系統(tǒng)功能結(jié)構(gòu)框圖，圖5是外業(yè)采集系統(tǒng)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
具體實(shí)施方式
一下面結(jié)合圖1具體說明本實(shí)施方式。本實(shí)施方式由機(jī)動(dòng)車1、車載計(jì)算機(jī)2、一號(hào)編碼器3、二號(hào)編碼器4、一號(hào)CXD相機(jī)5、二號(hào)CXD相機(jī)6、GPS接收機(jī)7、 視頻采集卡8和載物架9組成；
GPS接收機(jī)7 用來接收GPS信號(hào)，其輸出端連接車載計(jì)算機(jī)2的信號(hào)輸入端，從而使車載計(jì)算機(jī)2實(shí)時(shí)記錄機(jī)動(dòng)車1所在的地理位置信息；
載物架9 固定在機(jī)動(dòng)車1的頂部并承載一號(hào)CXD相機(jī)5和二號(hào)CXD相機(jī)6，使一號(hào)CXD相機(jī)5和二號(hào)CXD相機(jī)6能夠隨著機(jī)動(dòng)車1的運(yùn)動(dòng)分別攝錄街道兩旁的景觀；
視頻采集卡8 其兩路輸入端分別連接在一號(hào)CXD相機(jī)5和二號(hào)CXD相機(jī)6的信號(hào)輸出端上，其輸出端連接在車載計(jì)算機(jī)2的PCI接口電路上從而向車載計(jì)算機(jī)2傳送圖像信號(hào)；
一號(hào)編碼器3 接受車載計(jì)算機(jī)2的指令，通過輸出步進(jìn)脈沖來調(diào)節(jié)一號(hào)C⑶相機(jī) 5的焦距，所述車載計(jì)算機(jī)2的指令是依據(jù)車載計(jì)算機(jī)2上得到的圖像的清晰程度產(chǎn)生的， 計(jì)數(shù)步進(jìn)脈沖的個(gè)數(shù)得到一號(hào)CCD相機(jī)5在攝像中的焦距變化量，從而確定所采集圖像與機(jī)動(dòng)車1之間的位置關(guān)系；
二號(hào)編碼器4 接受車載計(jì)算機(jī)2的指令，通過輸出步進(jìn)脈沖來調(diào)節(jié)二號(hào)C⑶相機(jī) 6的焦距，所述車載計(jì)算機(jī)2的指令是依據(jù)車載計(jì)算機(jī)2上得到的圖像的清晰程度產(chǎn)生的， 計(jì)數(shù)步進(jìn)脈沖的個(gè)數(shù)得到二號(hào)CCD相機(jī)6在攝像中的焦距變化量，從而確定所采集圖像與機(jī)動(dòng)車1之間的位置關(guān)系；
車載計(jì)算機(jī)2 把GPS接收機(jī)7得到的機(jī)動(dòng)車1地理位置換算成所采集圖像的地理位置，把所采集圖像與所采集圖像的地理位置，合成為地理數(shù)據(jù)信息予以存儲(chǔ)。
本發(fā)明以PC機(jī)為控制中心，采用Visual C++6. 0為開發(fā)平臺(tái)，通過程序軟件來實(shí)時(shí)接收GPS數(shù)據(jù)，并利用視頻采集卡采集并存儲(chǔ)CCD相機(jī)的視頻信號(hào)，存放于硬盤。同時(shí)， 運(yùn)用PC機(jī)的串口控制編碼器來對(duì)CCD相機(jī)進(jìn)行調(diào)焦和聚焦。
具體實(shí)施方式
二 下面結(jié)合圖1具體說明本實(shí)施方式。本實(shí)施方式還包括兩個(gè) RS232-RS485轉(zhuǎn)換器10，兩個(gè)RS232-RS485轉(zhuǎn)換器10分別設(shè)置在車載計(jì)算機(jī)2與一號(hào)編碼器3之間和車載計(jì)算機(jī)2與二號(hào)編碼器5之間。車載計(jì)算機(jī)2 —個(gè)輸入端通過RS232接口讀取GPS數(shù)據(jù)；另一個(gè)輸入端用RS232-RS485轉(zhuǎn)換器10同CXD相機(jī)的焦距調(diào)節(jié)控制端步進(jìn)電機(jī)相連。
具體實(shí)施方式
三本實(shí)施方式屬于集GPS接收機(jī)、CCD相機(jī)、計(jì)算機(jī)及移動(dòng)車輛于一體數(shù)字影像采集集成系統(tǒng)，車載計(jì)算機(jī)2中的軟件系統(tǒng)既包括采集圖像的外業(yè)采集系統(tǒng)，還包括內(nèi)業(yè)數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)。
外業(yè)采集系統(tǒng)通過計(jì)算機(jī)實(shí)時(shí)讀取GPS數(shù)據(jù)和數(shù)字影像數(shù)據(jù)，并基于Windows XP 平臺(tái)下的VC編譯軟件實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)、顯示和管理。
本實(shí)施方式具體硬件的參數(shù)見表1。
表 權(quán)利要求
1.城市景觀地理信息數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，其特征在于它由機(jī)動(dòng)車(1)、車載計(jì)算機(jī)O)、一號(hào)編碼器(3)、二號(hào)編碼器(4)、一號(hào)CCD相機(jī)(5)、二號(hào)CCD相機(jī)(6)、GPS接收機(jī)(7)、視頻采集卡(8)和載物架(9)組成；GPS接收機(jī)(7)用來接收GPS信號(hào)，其輸出端連接車載計(jì)算機(jī)( 的信號(hào)輸入端，從而使車載計(jì)算機(jī)( 實(shí)時(shí)記錄機(jī)動(dòng)車(1)所在的地理位置信息；載物架(9):固定在機(jī)動(dòng)車(1)的頂部并承載一號(hào)CCD相機(jī)( 和二號(hào)CCD相機(jī)(6)， 使一號(hào)C⑶相機(jī)(5)和二號(hào)C⑶相機(jī)(6)能夠隨著機(jī)動(dòng)車⑴的運(yùn)動(dòng)分別攝錄街道兩旁的景觀；視頻采集卡(8)其兩路輸入端分別連接在一號(hào)CCD相機(jī)( 和二號(hào)CCD相機(jī)(6)的信號(hào)輸出端上，其輸出端連接在車載計(jì)算機(jī)O)的PCI接口電路上從而向車載計(jì)算機(jī)(2)傳送圖像信號(hào)；一號(hào)編碼器(3)接受車載計(jì)算機(jī)O)的指令，通過輸出步進(jìn)脈沖來調(diào)節(jié)一號(hào)CCD相機(jī)(5)的焦距，所述車載計(jì)算機(jī)( 的指令是依據(jù)車載計(jì)算機(jī)( 上得到的圖像的清晰程度產(chǎn)生的，計(jì)數(shù)步進(jìn)脈沖的個(gè)數(shù)得到一號(hào)CCD相機(jī)( 在攝像中的焦距變化量，從而確定所采集圖像與機(jī)動(dòng)車(1)之間的位置關(guān)系；二號(hào)編碼器接受車載計(jì)算機(jī)( 的指令，通過輸出步進(jìn)脈沖來調(diào)節(jié)二號(hào)CCD相機(jī)(6)的焦距，所述車載計(jì)算機(jī)( 的指令是依據(jù)車載計(jì)算機(jī)( 上得到的圖像的清晰程度產(chǎn)生的，計(jì)數(shù)步進(jìn)脈沖的個(gè)數(shù)得到二號(hào)CCD相機(jī)(6)在攝像中的焦距變化量，從而確定所采集圖像與機(jī)動(dòng)車(1)之間的位置關(guān)系；車載計(jì)算機(jī)O)把GPS接收機(jī)(7)得到的機(jī)動(dòng)車(1)地理位置換算成所采集圖像的地理位置，把所采集圖像與所采集圖像的地理位置，合成為地理數(shù)據(jù)信息予以存儲(chǔ)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的城市景觀地理信息數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，其特征在于它還包括兩個(gè) RS232-RS485轉(zhuǎn)換器(10)，兩個(gè)RS232-RS485轉(zhuǎn)換器(10)分別設(shè)置在車載計(jì)算機(jī)( 與一號(hào)編碼器( 之間和車載計(jì)算機(jī)( 與二號(hào)編碼器( 之間。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的城市景觀地理信息數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，其特征在于車載計(jì)算機(jī) (2)中的軟件系統(tǒng)既包括采集圖像的外業(yè)采集系統(tǒng)，還包括內(nèi)業(yè)數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的城市景觀地理信息數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，其特征在于外業(yè)采集系統(tǒng)通過計(jì)算機(jī)實(shí)時(shí)讀取GPS數(shù)據(jù)和數(shù)字影像數(shù)據(jù)，并基于Windows XP平臺(tái)下的VC編譯軟件實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)、顯示和管理。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的城市景觀地理信息數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，其特征在于內(nèi)業(yè)數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)整合現(xiàn)有基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)、外業(yè)采集GPS數(shù)據(jù)與數(shù)字影像數(shù)據(jù)。
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的城市景觀地理信息數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，其特征在于內(nèi)業(yè)數(shù)據(jù)處理軟件系統(tǒng)界面包括基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)顯示區(qū)、數(shù)字影像顯示區(qū)、命令工具條、導(dǎo)航地理數(shù)據(jù)采集區(qū)和其它信息狀態(tài)欄。
7.根據(jù)權(quán)利要求3所述的城市景觀地理信息數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，其特征在于內(nèi)業(yè)數(shù)據(jù)處理軟件系統(tǒng)功能包括(a)工程管理部分加載工程、關(guān)閉工程、影像參數(shù)設(shè)置和數(shù)據(jù)庫參數(shù)設(shè)置；(b)數(shù)字影像操作部分瀏覽當(dāng)前工程第一幅數(shù)字影像、瀏覽當(dāng)前工程前一幅數(shù)字影像、瀏覽當(dāng)前工程下一幅數(shù)字影像、瀏覽當(dāng)前工程最后一幅數(shù)字影像和依據(jù)當(dāng)前工程數(shù)字影像排序編號(hào)定位并顯示數(shù)字影像；(c)地圖操作部分地圖指示筆、平移地圖、拉框放大地圖、拉框縮小地圖、中心顯示地圖、全圖顯示、圖層管理、點(diǎn)選擇地圖、畫圓選擇地圖、拉框選擇地圖、多邊形選擇地圖、量測(cè)距離、量測(cè)面積、地圖節(jié)點(diǎn)捕捉和鼠標(biāo)滾輪控制地圖縮放范圍；(d)信息提示部分顯示當(dāng)前數(shù)字影像名稱、鼠標(biāo)所在地圖空間地理位置信息、當(dāng)前工程數(shù)字影像數(shù)量和當(dāng)前顯示數(shù)字影像排序編號(hào)；(e)導(dǎo)航地理數(shù)據(jù)采集部分采集POI信息和采集道路網(wǎng)信息。
全文摘要
城市景觀地理信息數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，本發(fā)明涉及一種地理信息數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，它解決了現(xiàn)有技術(shù)不能適應(yīng)城市內(nèi)街道兩旁復(fù)雜景觀信息數(shù)據(jù)的采集的問題。用于地理信息數(shù)據(jù)采集。它的GPS接收機(jī)接收GPS信號(hào)輸出給車載計(jì)算機(jī)，視頻采集卡的兩路輸入端分別連接在一號(hào)CCD相機(jī)和二號(hào)CCD相機(jī)的信號(hào)輸出端上從而向車載計(jì)算機(jī)傳送圖像信號(hào)；兩個(gè)編碼器接受車載計(jì)算機(jī)的指令，調(diào)節(jié)兩個(gè)CCD相機(jī)的焦距，車載計(jì)算機(jī)把GPS接收機(jī)得到的機(jī)動(dòng)車地理位置換算成所采集圖像的地理位置，把所采集圖像與所采集圖像的地理位置，合成為地理數(shù)據(jù)信息予以存儲(chǔ)。兩個(gè)CCD相機(jī)都能在車載計(jì)算機(jī)和兩個(gè)編碼器控制下自動(dòng)調(diào)焦，因此能夠得到清晰的圖像。
文檔編號(hào)G01C11/00GK102506879SQ20111032045
公開日2012年6月20日 申請(qǐng)日期2011年10月20日 優(yōu)先權(quán)日2011年10月20日
發(fā)明者劉紅軍, 吳學(xué)偉, 殷福忠, 熊鑫 申請(qǐng)人:東北林業(yè)大學(xué)