專利名稱：數(shù)字動(dòng)態(tài)影像結(jié)合全球定位系統(tǒng)的自動(dòng)化野外調(diào)查系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種道路野外普查系統(tǒng)，尤其是一種數(shù)字動(dòng)態(tài)影像結(jié)合全球定位系統(tǒng)的自動(dòng)化野外調(diào)查系統(tǒng)，能夠快速自動(dòng)繪制電子地圖并能同步擷取周邊道路影像，本系統(tǒng)可提供快速精確的道路周邊資訊搜集更新作業(yè)，及具體提升并加強(qiáng)相關(guān)地理資訊勘測(cè)設(shè)備的現(xiàn)代化進(jìn)程。
其次，對(duì)于先進(jìn)國(guó)家每隔幾年即須做一次全國(guó)道路普查，雖然有些地區(qū)已開始采用GPS定位技術(shù)，但以目前大部份測(cè)量隊(duì)的作業(yè)模式來(lái)說(shuō)，整體道路普查作業(yè)仍須仰賴大量的外部測(cè)量作業(yè)人力。而以臺(tái)灣地區(qū)為例，若維持現(xiàn)階段的作業(yè)模式，每次的道路普查作業(yè)時(shí)間都可能長(zhǎng)達(dá)兩年以上，不僅所需要的經(jīng)費(fèi)十分龐大，時(shí)間上的延遲可能也無(wú)法達(dá)到道路設(shè)施資料即時(shí)更新的效果；實(shí)際上，有別于地籍測(cè)量所要求的高精度，一般道路設(shè)施資料調(diào)查及商用導(dǎo)航用電子地圖的定位精確度只要維持5-10米以內(nèi)誤差量，則即能達(dá)到實(shí)用的效果。
所以，針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)的道路野外普查系統(tǒng)的作業(yè)上的弊端，則實(shí)應(yīng)思考如何利用GPS的特性及電腦影像處理技術(shù)，而具體開發(fā)一套適用于快速自動(dòng)繪制電子地圖并能同步擷取周邊道路影像的系統(tǒng)設(shè)備，使之能提供一全新的自動(dòng)化道路調(diào)查及電子繪圖作業(yè)系統(tǒng)，以期快速建立地理資訊及即時(shí)更新道路野外普查資料，進(jìn)而提升并加強(qiáng)相關(guān)地理資訊勘測(cè)設(shè)備的現(xiàn)代化進(jìn)程。


圖1系本發(fā)明實(shí)施例的系統(tǒng)架構(gòu)方塊圖。
圖中相關(guān)部位元件的符號(hào)說(shuō)明10..全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)單元11..GPS天線12..DGPS天線13..GPS接收器 14..DGPS接收器20..影像擷取單元 21..數(shù)字?jǐn)z影機(jī)22..影像擷取介面卡 30..資料處理單元31..PC電腦主機(jī) 32..顯示器有關(guān)本系統(tǒng)的主要技術(shù)內(nèi)容及其實(shí)際使用效能，則謹(jǐn)作扼要說(shuō)明如后本發(fā)明主要是提供一種數(shù)字動(dòng)態(tài)影像結(jié)合GPS的自動(dòng)化野外調(diào)查系統(tǒng)，其系將GPS及DGPS等全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)單元10裝設(shè)于機(jī)動(dòng)的系統(tǒng)載具(車輛、飛行器、或人力背負(fù)作業(yè))上，而經(jīng)由DGPS差分修正儀的衛(wèi)星定位訊號(hào)修正，使GPS定位精確度能維持10米誤差范圍內(nèi)，因而使本系統(tǒng)適用于車輛進(jìn)行野外道路普查作業(yè)，且于車輛運(yùn)動(dòng)中則能自動(dòng)記錄每秒所接收的衛(wèi)星定位訊號(hào)(經(jīng)緯度、海拔高度、時(shí)間、行進(jìn)方向角、行進(jìn)速度等)，同時(shí)，本系統(tǒng)利用一影像擷取單元20的高解析度數(shù)字?jǐn)z影機(jī)21以同步攝取記錄沿途道路的周邊動(dòng)態(tài)影像，而經(jīng)由一資料處理單元30的PC電腦主機(jī)31的同步處理作業(yè)，使所接收的多項(xiàng)衛(wèi)星定位訊號(hào)及所拍攝的動(dòng)態(tài)道路數(shù)字影像訊號(hào)皆即時(shí)顯示于一雙視窗多工顯示器32上，即本系統(tǒng)會(huì)記錄顯示車輛運(yùn)動(dòng)路徑軌跡(包括經(jīng)緯度、海拔高度、時(shí)間、行進(jìn)方向角、行進(jìn)速度等)及即時(shí)道路周邊動(dòng)態(tài)影像于同一熒幕畫面上，而本系統(tǒng)即利用GPS全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)所產(chǎn)生時(shí)序(T)以建成索引，其所產(chǎn)生的相對(duì)時(shí)序(T)訊號(hào)及相關(guān)衛(wèi)星定位訊號(hào)資料，則舉例說(shuō)明如下由于GPS全球衛(wèi)星定位資料為每秒更新一次，而基于本系統(tǒng)實(shí)際量測(cè)需求，則本系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)道路影像擷取速率可設(shè)定為每秒攝錄2張影像畫面(2Frames/sec)，而本系統(tǒng)所接收的衛(wèi)星定位訊號(hào)及即時(shí)攝取的影像訊號(hào)的關(guān)系式為T-時(shí)間、LLA-經(jīng)緯度及高度、V-速度、D-方向角、P-影像訊號(hào)1＝T1.LLA1.V1.D1.P1訊號(hào)2＝T1.LLA1.V1.D1.P2訊號(hào)3＝T2.LLA2.V2.D2.P3訊號(hào)4＝T2.LLA2.V2.D2.P4訊號(hào)5＝T3.LLA3.V3.D3.P5訊號(hào)6＝T3.LLA3.V3.D3.P6訊號(hào)7＝T4.LLA4.V4.D4.P7訊號(hào)8＝T4.LLA4.V4.D4.P8是以，本系統(tǒng)可配合GPS全球衛(wèi)星定位訊號(hào)以同時(shí)顯示車輛運(yùn)動(dòng)路徑軌跡及即時(shí)道路動(dòng)態(tài)影像，故而本系統(tǒng)可快速精確地完成道路周邊資訊普查作業(yè)，及完成一GPS的自動(dòng)化野外調(diào)查系統(tǒng)作業(yè)。
至于，本系統(tǒng)的實(shí)際應(yīng)用范圍可歸納為下列數(shù)種1.道路普查系統(tǒng)如前言所述，道路普查為各級(jí)政府在道路交通建設(shè)上的必要例行性工作，本系統(tǒng)可提供快速精確的道路周邊資訊搜集更新。
2.新開發(fā)道路及區(qū)域勘測(cè)對(duì)準(zhǔn)備開發(fā)的道路或區(qū)域現(xiàn)地勘測(cè)提供現(xiàn)地情報(bào)搜集及繪制路線的有效工具，假如勘測(cè)中必須進(jìn)入車輛無(wú)法通行的地區(qū)，本系統(tǒng)可改為人力背負(fù)作業(yè)。
3.電子地圖制作電子地圖的正確性對(duì)于各類導(dǎo)航系統(tǒng)的實(shí)用性具有決定性的影響，而本系統(tǒng)能快速建構(gòu)產(chǎn)生具精確度的電子地圖。
4.警用偵防車情報(bào)搜集系統(tǒng)在警用偵防設(shè)備上提供另一種搜集情報(bào)的設(shè)備。
5.空中情報(bào)搜集系統(tǒng)本系統(tǒng)若安置于飛行器上，可對(duì)地面進(jìn)行廣域的地形攝影勘測(cè)，適用于環(huán)保調(diào)查、農(nóng)林地調(diào)查、都市規(guī)劃調(diào)查、山坡地開發(fā)調(diào)查等作業(yè)。
綜上所述，本發(fā)明為一種數(shù)字動(dòng)態(tài)影像結(jié)合GPS的自動(dòng)化野外調(diào)查系統(tǒng)，其由一全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)單元、一影像擷取單元及一資料處理單元所構(gòu)成，而本系統(tǒng)可將衛(wèi)星定位訊號(hào)、車輛運(yùn)動(dòng)路徑軌跡和對(duì)應(yīng)的即時(shí)道路動(dòng)態(tài)影像等訊號(hào)，而得以同時(shí)記錄并顯示于一雙視窗多工顯示器上，可具體提供完成一GPS的自動(dòng)化野外即時(shí)影像調(diào)查系統(tǒng)作業(yè)，使本系統(tǒng)可提供快速精確的道路周邊資訊搜集更新作業(yè)，及具體提升并加強(qiáng)相關(guān)地理資訊勘測(cè)設(shè)備的現(xiàn)代化，是以，本發(fā)明確屬具有產(chǎn)業(yè)上利用價(jià)值及進(jìn)步性的發(fā)明創(chuàng)作。
權(quán)利要求
1.一種數(shù)字動(dòng)態(tài)影像結(jié)合全球定位系統(tǒng)的自動(dòng)化野外調(diào)查系統(tǒng)，其特征是它包括一全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)單元，裝設(shè)于以機(jī)動(dòng)車輛為主的系統(tǒng)載具上，借由GPS天線及DGPS差分修正儀天線以分別接收多項(xiàng)衛(wèi)星定位訊號(hào)及差分修正訊號(hào)，并經(jīng)由一GPS接收器及一DGPS差分修正儀接收器以精確修正所接收的衛(wèi)星定位訊號(hào)；一影像擷取單元，包括有一高解析度數(shù)字?jǐn)z影機(jī)及一影像擷取介面卡，且其亦組裝架設(shè)于以機(jī)動(dòng)車輛為主的系統(tǒng)載具上，以能精確地調(diào)整每秒所擷取的道路動(dòng)態(tài)影像數(shù)率；一資料處理單元，包括有一可同步處理記錄所接收的多項(xiàng)衛(wèi)星定位訊號(hào)和所拍攝數(shù)字影像訊號(hào)的PC電腦主機(jī)，及可同時(shí)記錄并顯示該多項(xiàng)衛(wèi)星定位訊號(hào)、車輛運(yùn)動(dòng)路徑軌跡和對(duì)應(yīng)的即時(shí)道路動(dòng)態(tài)影像等訊號(hào)的一雙視窗多工顯示器。
2.依權(quán)利要求1所述的一種數(shù)字動(dòng)態(tài)影像結(jié)合全球定位系統(tǒng)的自動(dòng)化野外調(diào)查系統(tǒng)，其特征是其中該所接收的該多項(xiàng)衛(wèi)星定位訊號(hào)包括經(jīng)緯度、海拔高度、時(shí)間、行進(jìn)速度、行進(jìn)方向角。
3.依權(quán)利要求1所述的一種數(shù)字動(dòng)態(tài)影像結(jié)合全球定位系統(tǒng)的自動(dòng)化野外調(diào)查系統(tǒng)，其特征是其中的進(jìn)行操控作業(yè)的輸入裝置可以是電腦鍵盤或紅外線遙控器。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種數(shù)字動(dòng)態(tài)影像結(jié)合全球定位系統(tǒng)的自動(dòng)化野外調(diào)查系統(tǒng)，由一全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)單元、一影像擷取單元及一資料處理單元所構(gòu)成，本系統(tǒng)可將衛(wèi)星定位訊號(hào)、車輛運(yùn)動(dòng)路徑軌跡和對(duì)應(yīng)的即時(shí)道路動(dòng)態(tài)影像等訊號(hào)，得以同時(shí)記錄并顯示于一雙視窗多工顯示器上，從而具體提供完成一GPS的自動(dòng)化野外即時(shí)影像調(diào)查系統(tǒng)作業(yè)，本系統(tǒng)可提供快速精確的道路周邊資訊搜集更新作業(yè)，及具體提升并加強(qiáng)相關(guān)地理資訊勘測(cè)設(shè)備的現(xiàn)代化進(jìn)程。
文檔編號(hào)G01S19/42GK1396461SQ0112043
公開日2003年2月12日 申請(qǐng)日期2001年7月12日 優(yōu)先權(quán)日2001年7月12日
發(fā)明者柯志偉, 王陽(yáng)耀 申請(qǐng)人:圣詮科技股份有限公司