專利名稱：空間預(yù)估和徑向旋轉(zhuǎn)的方法和實現(xiàn)上述方法的系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明一般涉及三維坐標(biāo)系中目標(biāo)點位置的估計，更具體地，涉及對攝像機視圖 中用戶所選擇的目標(biāo)點位置的估計。本發(fā)明與數(shù)字測繪和地理信息系統(tǒng)技術(shù)特別相關(guān)，下 面就此方面對本發(fā)明進(jìn)行描述。
背景技術(shù)：
對現(xiàn)場觀測員看到的目標(biāo)點建立地圖坐標(biāo)通常包括比較粗略的近似方法。一種現(xiàn) 有方法是三角測量法(triangulation)，其包含從已知位置以不同角度建立兩個或最好三 個重疊視圖，以建立兩個以上距離向量(根據(jù)所述距離向量的交點，可估計目標(biāo)點的地圖 坐標(biāo))。結(jié)果可以人工轉(zhuǎn)換為地圖坐標(biāo)或格柵坐標(biāo)，或最好為可在地理編碼(geo-coded) 的電子地形圖表示的緯度值及經(jīng)度值。另一種可選方法包括利用奧斯本裝置(Osborne Device)確定要定向的方位，并向目標(biāo)點(例如表明火災(zāi)大致位置的煙)傾斜/俯仰。上述現(xiàn)有方法耗費時間并占用了大量資源，卻僅提供初步準(zhǔn)確性。一些專家提出 采用三角測量技術(shù)通常能達(dá)到的準(zhǔn)確率大約是+/-300米的數(shù)量級，并且對于三角測量而 言，需要在理想條件(即，最佳能見度和采用至少3幅重疊視圖)用長達(dá)20分鐘或更久的 時間建立坐標(biāo)。因此，需要提供一種改進(jìn)方法來估計三維坐標(biāo)系中的目標(biāo)點位置，以解決現(xiàn)有方 法存在的至少一個問題。參照結(jié)合附圖進(jìn)行的以下文字說明，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員會清楚地了解本發(fā)明的 其它目的和優(yōu)點。

發(fā)明內(nèi)容
根據(jù)本發(fā)明的一個方面，提供了一種用于估計三維坐標(biāo)系中目標(biāo)點位置的方法， 所述方法包括下列步驟(a)將攝像機轉(zhuǎn)向所述目標(biāo)點，使所述目標(biāo)點在攝像機視圖中可見；(b)檢索攝像機數(shù)據(jù)，所述攝像機數(shù)據(jù)包括所述三維坐標(biāo)系中的攝像機位置、以 及含有攝像機朝向與攝像機俯仰狀態(tài)的攝像機方位；(c)查詢相關(guān)地形圖數(shù)據(jù)庫，沿著所述攝像機朝向來確定位于所述地形圖上的一 個或多個坐標(biāo)，以形成第一數(shù)據(jù)集；(d)根據(jù)攝像機朝向及攝像機俯仰狀態(tài)，計算位于所述攝像機與所述目標(biāo)點之間 的徑向平面上的一個或多個坐標(biāo)，以形成第二數(shù)據(jù)集；(e)比較所述第一數(shù)據(jù)集與所述第二數(shù)據(jù)集，以確定一對匹配坐標(biāo)；其中，所述匹配坐標(biāo)表示所述目標(biāo)點的三維坐標(biāo)位置。所述攝像機視圖顯示在所述攝像機的遠(yuǎn)程用戶終端提供的圖形用戶界面上。所述 攝像機可以是靜物照相機或更優(yōu)選地是視頻攝像機。攝像機的位置可以是固定的，因而是 已知的；或者可以是動態(tài)的，如攝像機被安裝在正在行駛的車輛或飛機上的情況，在這種情況下該攝像機的位置是通過GPS或其他合適的裝置確定的，并通過服務(wù)器實時發(fā)送給用戶 終端。根據(jù)一個實施例，檢索攝像機數(shù)據(jù)的步驟包括下列步驟根據(jù)所述攝像機俯仰狀 態(tài)和左右擺動值來計算與所述目標(biāo)點對應(yīng)的攝像機朝向。該方法可以進(jìn)一步包括下列步驟確定所述攝像機位置與所述目標(biāo)點之間的高度 或海拔的差值以及水平距離，從而能夠驗證所述目標(biāo)點的所述三維坐標(biāo)位置。根據(jù)另一個實施例，位于所述攝像機與目標(biāo)點之間的徑向平面上的一個或多個坐 標(biāo)是沿所述徑向平面以預(yù)設(shè)間距計算的。更優(yōu)選地，所述預(yù)設(shè)間距對應(yīng)于可獲得的地形間距。根據(jù)又一個實施例，選擇目標(biāo)點的步驟包括使攝像機轉(zhuǎn)向以選擇三個或更多點來 限定表示目標(biāo)區(qū)域的多邊形；對于限定所述多邊形的每個點，該方法進(jìn)一步包括重復(fù)步驟 (b)-(e)以估計限定所述目標(biāo)區(qū)域的每個點的方位?？蛇x地，選擇目標(biāo)點的步驟包括選擇三個或更多點，來限定表示電子地形圖上的 目標(biāo)區(qū)域的多邊形；并查詢所述地形圖數(shù)據(jù)庫來檢索與限定所述多邊形的每個點相對應(yīng)的 地形圖坐標(biāo)。該方法可以進(jìn)一步包括下列步驟確定所述攝像機位置與限定所述多邊形的每個 點之間的高度或海拔的差值以及水平距離，從而能夠驗證限定表示目標(biāo)區(qū)域的所述多邊形 的每個點的三維坐標(biāo)位置。在本發(fā)明的一種形式中，該方法進(jìn)一步包括下列步驟向用戶顯示標(biāo)有與目標(biāo)點 或限定表示目標(biāo)區(qū)域的多邊形的三個點或更多個點相對應(yīng)的三維坐標(biāo)的地形圖。根據(jù)本發(fā)明的另一個方面，提供了一種用于使用戶所選攝像機對準(zhǔn)位于三維坐標(biāo) 系中的目標(biāo)點的方法，所述目標(biāo)點是用戶在地形形用戶界面上選擇的，該方法包括下 列步驟(a)從地形圖數(shù)據(jù)庫檢索所述目標(biāo)點的三維坐標(biāo)位置；(b)檢索攝像機數(shù)據(jù)，所述攝像機數(shù)據(jù)包括所述三維坐標(biāo)系中的攝像機位置、以 及含有攝像機朝向與攝像機俯仰狀態(tài)的初始攝像機方位；(c)利用所述三維坐標(biāo)系中的攝像機位置來確定所需要的攝像機方位，所需攝像 機方位包括所需要的攝像機朝向以及所需要的攝像機俯仰狀態(tài)，在該方位目標(biāo)點將位于攝 像機視圖中；(d)向攝像機發(fā)送所需要的攝像機朝向與所需要的攝像機俯仰狀態(tài)，使所述攝像 機從初始攝像機方位調(diào)整為所需要的攝像機方位。根據(jù)本發(fā)明的又一個方面，提供了一種確定能夠?qū)ξ挥谌S坐標(biāo)系中的目標(biāo)點提 供最佳視圖的攝像機的方法，所述目標(biāo)點是用戶在電子地形圖上選擇的，該方法包括下列 步驟(a)從地形圖數(shù)據(jù)庫檢索所述三維坐標(biāo)系中目標(biāo)點的實際位置；(b)確定鄰近所述目標(biāo)點的一臺或多臺攝像機；(c)為鄰近所述目標(biāo)點的每臺攝像機檢索在所述三維坐標(biāo)系中的攝像機位置；(d)查詢地形圖數(shù)據(jù)庫以檢索含有在地形圖上沿所述攝像機到所述目標(biāo)點的攝像 機朝向的地形高程值的坐標(biāo)；
(e)為鄰近所述目標(biāo)點的每臺攝像機計算含有理論高程值的一系列理論坐標(biāo)，所 述一系列理論坐標(biāo)位于沿所述攝像機與所述目標(biāo)點之間的徑向平面上；(f)比較所述地形高程值與所述理論高程值；其中，只有當(dāng)所述理論高程值大于或等于所述地形高程值時，才能從所述攝像機 獲得所述目標(biāo)點的清晰視圖；以及(g)對鄰近所述目標(biāo)點的每臺攝像機重復(fù)步驟(d)-(f)，確定能夠獲得所述目標(biāo)點清晰視圖的那些鄰近的攝像機。在一個實施例中，該方法進(jìn)一步包括下列步驟計算含有提供目標(biāo)點最佳視圖的 攝像機朝向及攝像機俯仰狀態(tài)的攝像機方位，并向所述攝像機發(fā)送所需要的攝像機方位， 使所述攝像機從初始攝像機方位調(diào)整到使所述目標(biāo)點位于所述攝像機的攝像機視圖中所 需要的攝像機方位。當(dāng)能夠從一臺以上鄰近所述目標(biāo)點的攝像機獲得目標(biāo)點的清晰視圖時，可以選擇 最接近所述目標(biāo)點的攝像機來觀測所述目標(biāo)點的位置。當(dāng)不能從鄰近所述目標(biāo)點的攝像機獲得目標(biāo)點的清晰視圖時，則可以選擇對最接 近所述目標(biāo)點的備選點提供清晰視圖的攝像機。本發(fā)明的一種形式中，攝像機具有坐標(biāo)系中固定的位置。根據(jù)本發(fā)明的再一個方面，提供了一種用于估計三維坐標(biāo)系中目標(biāo)點位置的系 統(tǒng)，該系統(tǒng)包括(a)轉(zhuǎn)向目標(biāo)點的攝像機，使用戶能夠在攝像機視圖中觀測到目標(biāo)點；(b)用于存儲攝像機數(shù)據(jù)的第一數(shù)據(jù)庫，所述攝像機數(shù)據(jù)包括所述三維坐標(biāo)系 中的攝像機位置、以及含有攝像機朝向與攝像機俯仰狀態(tài)的攝像機方位；(c)用于存儲電子地形圖數(shù)據(jù)的第二數(shù)據(jù)庫；(d)處理器，用于確定電子地形圖上沿攝像機朝向的一個或多個坐標(biāo)以形成第一 數(shù)據(jù)集，并根據(jù)攝像機朝向與攝像機俯仰狀態(tài)，計算位于所述攝像機與所述目標(biāo)點之間的 徑向平面上的一個或多個坐標(biāo)，以形成第二數(shù)據(jù)集；其中，比較所述第一數(shù)據(jù)集與所述第二數(shù)據(jù)集，來確定表示所述目標(biāo)點的三維坐 標(biāo)位置的一對匹配坐標(biāo)。優(yōu)選地，該系統(tǒng)進(jìn)一步包括圖形用戶界面，其將對應(yīng)于所述目標(biāo)點三維坐標(biāo)的位 置顯示在電子地形圖上。更優(yōu)選地，所述圖形用戶界面進(jìn)一步顯示來自用戶所選攝像機的 視圖。


為了有助于理解本發(fā)明，下面參照附圖對本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說明。然而，附圖及其相 關(guān)說明的具體內(nèi)容不應(yīng)當(dāng)理解為對所附權(quán)利要求所述的大多數(shù)本發(fā)明廣義目標(biāo)的替代。圖1表示根據(jù)一個實施例實施本發(fā)明方法的示例系統(tǒng)。圖2表示實施本發(fā)明方法所需的關(guān)鍵要素的圖。圖3表示本發(fā)明核心程序的操作流程圖。圖4表示根據(jù)本發(fā)明一個實施例在目標(biāo)模式下操作的方法流程圖。圖5表示根據(jù)圖4所示方法對目標(biāo)點坐標(biāo)的估計值進(jìn)行驗證的方法。
圖6表示根據(jù)本發(fā)明一個實施例在地理柵欄(geo-fence)模式下操作的方法流程 圖。圖7表示根據(jù)本發(fā)明的一個實施例在反向查詢模式下操作的方法流程圖。圖8表示根據(jù)本發(fā)明的一個實施例在虛擬三角測量模式下操作的方法流程圖。圖9表示根據(jù)本發(fā)明的一個實施例對系統(tǒng)校準(zhǔn)的方法流程圖。圖10表示圖1中的計算機使能系統(tǒng)(computer-enabled system)的各種功能部 件的原理圖。
具體實施例方式首先見圖1，其表示用于實施本發(fā)明方法的示例系統(tǒng)100。該系統(tǒng)采用單個攝像機 視圖結(jié)合空間數(shù)據(jù)以確定通過攝像機鏡頭觀測到的目標(biāo)點在地圖上的位置，例如，火災(zāi)或 物體的位置。系統(tǒng)100包括位于現(xiàn)場的一臺或多臺攝像機110、提供圖形用戶界面130的用 戶終端120、以及與服務(wù)器150和用戶終端120通信的數(shù)據(jù)庫140。一臺或多臺攝像機110、 用戶終端120和服務(wù)器150由合適的通信網(wǎng)絡(luò)160比如因特網(wǎng)或?qū)Ｓ镁W(wǎng)絡(luò)互聯(lián)。圖形用戶界面130向用戶顯示標(biāo)有目標(biāo)點空間位置的電子地形圖，即電子地形圖 及現(xiàn)場的攝像機所捕捉的視圖顯示了目標(biāo)點在現(xiàn)實世界的位置。一般含有地形圖數(shù)據(jù)的空間數(shù)據(jù)可以是可購買到的緯度、經(jīng)度以及高度或海拔形 式的地形圖數(shù)據(jù)(保存為to，y，z)，并從用戶終端120通過有關(guān)管理機構(gòu)(例如維多利亞地 區(qū)(Land Victoria))遠(yuǎn)程保存到數(shù)據(jù)庫140中。對數(shù)據(jù)庫140中存儲的空間數(shù)據(jù)的查詢 是由用戶通過用戶終端120啟動的。用戶采用圖形用戶界面130上提供的攝像機觀測功能 和控制器，使攝像機鏡頭朝向目標(biāo)點(下文也稱之為“Ρ0Ι”)。同時，空間數(shù)據(jù)可以遠(yuǎn)程地 保存到數(shù)據(jù)庫140中。應(yīng)當(dāng)理解，用戶終端120也可以用任何其它便捷方式(比如⑶-ROM 或其他移動數(shù)據(jù)存儲器或非移動數(shù)據(jù)存儲器)本地或遠(yuǎn)程訪問上述數(shù)據(jù)。本發(fā)明的系統(tǒng)采用攝像機視圖的圖形用戶界面上提供的攝像機控制器(例如左 右擺動、俯仰狀態(tài)和變焦(下文也稱之為“PTZ “控制))以及電子地形圖來控制系統(tǒng)的輸 入。根據(jù)攝像機的位置和方位，系統(tǒng)從攝像機提取朝向數(shù)據(jù)和俯仰數(shù)據(jù)，并將上述數(shù)據(jù)以及 與攝像機同一朝向或方位的高程數(shù)據(jù)(可從表示攝像機位置的三維坐標(biāo)得知該高程數(shù)據(jù)) 一起處理，從而建立攝像機的軌跡(如圖2中的徑向平面230所示)與地形或地勢交叉的 點。為了在電子地形圖上顯示，該交叉點最好表示為緯度/經(jīng)度/高度格式。網(wǎng)絡(luò)中的其它攝像機可用來配合和/或驗證從單個攝像機視圖得到的數(shù)據(jù)，以提 供誤差校驗和/或提高精度。此點在能見度差的情況下和/或當(dāng)目標(biāo)點被遮擋時是特別有 利的。在上述情況下，可在鄰近所述目標(biāo)點的攝像機的重疊視圖之間結(jié)合虛擬三角測量，以 確定對目標(biāo)點的可選及最佳的攝像機視圖。為了利用單個攝像機視圖建立目標(biāo)點位置，攝像機位置三維坐標(biāo)(“元組”)必須 是已知的。相應(yīng)地，所有固定的攝像機或運動的攝像機的位置將是已知的并以Cx，y，z的格 式存入攝像機數(shù)據(jù)庫。對于具有動態(tài)位置的運動攝像機，即對于安裝在正在行駛的車輛或 飛機上的攝像機而言，利用定位系統(tǒng)比如GPS或類似裝置確定攝像機位置對應(yīng)的坐標(biāo)，并 且向服務(wù)器實時發(fā)送上述坐標(biāo)?，F(xiàn)場攝像機可以被校準(zhǔn)至正北方位(方位角)，并被水平設(shè) 置在水平徑向平面上。為此，采用具有Calx，y，ζ格式的已知測量點、或者已預(yù)設(shè)或已知位置坐標(biāo)的陸標(biāo)來校準(zhǔn)現(xiàn)場攝像機。概括說來，本發(fā)明的系統(tǒng)可在四種不同模式操作1.目標(biāo)模式操作——用戶采用攝像機(PTZ)控制器使攝像機轉(zhuǎn)向，直到目標(biāo)點大致位于攝像 機視圖的中心，所述攝像機視圖在圖形用戶界面上顯示為靜止圖片或視頻圖像。然后，用戶 通過圖形用戶界面啟動“目標(biāo)”處理程序。結(jié)果——在電子地形圖上產(chǎn)生對應(yīng)于目標(biāo)點位置(P01x，y，z)的電子標(biāo)記和坐標(biāo)。2.地理柵欄(GE0-FENCE)模式操作——用戶選擇至少三個點形成限定目標(biāo)區(qū)域的多邊形。其中可包括用戶利用 攝像機(PTZ)控制使攝像機轉(zhuǎn)向限定目標(biāo)區(qū)域的多邊形的每個點，和/或用戶可通過在地 圖上直接進(jìn)行一系列鼠標(biāo)點擊從而在電子地形圖上形成限定目標(biāo)區(qū)域的多邊形。當(dāng)實際目 標(biāo)點被遮擋而無法從視線直線方向觀測時，限定上述目標(biāo)區(qū)域是有用的。結(jié)果——在電子地形圖上產(chǎn)生高亮區(qū)域或陰影區(qū)域(多邊形)，以及限定該多邊 形的每個點所對應(yīng)的坐標(biāo)。3.反向查詢模式操作——用戶通過在電子地形圖上直接點擊來選擇在該地圖上的一臺或多臺攝 像機以及目標(biāo)點。結(jié)果——電子標(biāo)記被設(shè)置在該電子地形圖上，向選中的攝像機自動發(fā)送所需攝像 機方位，使一臺或多臺攝像機轉(zhuǎn)向，從而使目標(biāo)點出現(xiàn)在攝像機視野中。然后，在圖形用戶 界面上向用戶顯示來自每臺攝像機的圖像。4.虛擬三角測量模式操作——用戶選擇至少一臺攝像機和一個目標(biāo)點，系統(tǒng)確定哪一臺或哪幾臺攝像 機提供對該目標(biāo)點的最佳視角。然后，可以控制具有該最佳視角的攝像機朝向該點或目標(biāo) 區(qū)域。結(jié)果——向用戶提供該目標(biāo)點的最佳視圖。確定該最佳攝像機視圖，并在圖形用 戶界面上與屏幕標(biāo)記一并顯示給用戶。此外，對重疊的攝像機視圖位置的點或電子地形圖 上軌跡相交處的點進(jìn)行計算，并以VTx，y, ζ格式顯示。下面結(jié)合附圖2-8詳細(xì)說明上述模式。首先見圖2，攝像機210設(shè)置為面向目標(biāo)點(POI) 220，從而可以從攝像機視圖中看 到該目標(biāo)點。然后，系統(tǒng)檢索已知的攝像機位置坐標(biāo)(Cx，y，ζ)，并向該攝像機查詢攝像機 方位數(shù)據(jù)(Cp，t，z)。所述攝像機方位數(shù)據(jù)(Cp，t，z)用來提供攝像機210的朝向或方位以 及俯仰狀態(tài)，使系統(tǒng)能夠確定位于攝像機210以及目標(biāo)點220之間的徑向平面230或攝像 機軌跡(也就是“直角三角形的斜邊”)。位于攝像機210和目標(biāo)點220之間、與攝像機同一朝向并且在地形或地勢上的已 知地形坐標(biāo)，是從地形圖數(shù)據(jù)庫檢索到的。這些坐標(biāo)形成含有已知坐標(biāo)(Gx，y，ζ) 240的第
一數(shù)據(jù)集。在與攝像機同一朝向、并沿著攝像機210與目標(biāo)點220之間的徑向平面230計算 第二數(shù)據(jù)集的臨時坐標(biāo)250(IP0Ix，y，ζ)。沿徑向平面230以預(yù)設(shè)和優(yōu)選的規(guī)定間距計算 所述臨時坐標(biāo)(IPOIx，y，ζ)。例如，該間距可以對應(yīng)于可從地形圖數(shù)據(jù)庫得到的原始地形間距(即，已知坐標(biāo)(Gx, y，ζ) 240之間的距離)?，F(xiàn)在參照圖3，用核心程序或子程序計算和比較所述第一數(shù)據(jù)集與所述第二數(shù)據(jù) 集(即，檢索到的已知坐標(biāo)(Gx，y，z)與計算出的臨時坐標(biāo)(IP0Ix，y，z)，尤其是高程數(shù)據(jù) (IPOIz和( ))。所述子程序包括在步驟310根據(jù)攝像機方位數(shù)據(jù)(Cp，t，ζ)計算徑向平 面230的斜率，在步驟320設(shè)定要處理的最大距離(d)(見圖幻。在步驟330，從地形圖數(shù) 據(jù)庫檢索與攝像機同一朝向上的已知坐標(biāo)位置(Gx，y，ζ)。在步驟340，對每組已知坐標(biāo)(Gx，y，ζ)計算其與起點(即攝像機位置Cx，y，ζ)的 距離，并利用徑向平面的斜率計算在相同的Gx，y位置的臨時坐標(biāo)的理論高程值(IPOIz)。 假設(shè)沿著與攝像機相同運動方向如徑向平面的每個點的X，y位置是容易推算的(即Gx，y 與IPOIx，y匹配)，則本發(fā)明特別關(guān)心的即為ζ坐標(biāo)或高程值。因而，在步驟350，對每個x， y位置的比較基本成為已知高程值(Gz)與計算出的理論高程值(IPOIz)的比較。當(dāng)發(fā)生匹 配時(S卩，( = IPOIz),即確定實際目標(biāo)點(POI)的x，y，z坐標(biāo)。正是在該點處徑向平面 (或攝像機軌跡)與地形或地勢相交。然后，在步驟360，系統(tǒng)記錄上述X，y, ζ坐標(biāo)并保存 為實際的P01x，y，z坐標(biāo)?？梢灶A(yù)設(shè)“命中”和“幾近命中(near miss) ”閾值來記錄匹配，從而使( 與IPOIz 的差值不必為精確的0值就能構(gòu)成匹配。在“命中”閾值內(nèi)的匹配被記錄為匹配。不匹配 則被記錄為“幾近命中”?，F(xiàn)在參照圖4，該圖表示描述在“目標(biāo)”模式下估計目標(biāo)點位置的方法流程圖。在 步驟410，通過定位攝像機來選擇目標(biāo)點，從而在攝像機視圖中可以觀測到目標(biāo)點。在步驟420，一旦該目標(biāo)點位于攝像機視圖中，用戶通過圖形用戶界面啟動“目標(biāo)” 模式中的估計程序。然后，系統(tǒng)在步驟430檢索已知的攝像機位置坐標(biāo)(Cx，y，z)，并在步 驟440向該攝像機查詢攝像機方位數(shù)據(jù)(Cp，t，z)。在步驟450，將攝像機方位數(shù)據(jù)(Cp，t， ζ)轉(zhuǎn)換為度數(shù)并進(jìn)行校準(zhǔn)修正，以提供攝像機的朝向或方位以及俯仰狀態(tài)。然后在步驟460，系統(tǒng)運行如圖3所示的核心程序，以計算和比較第一數(shù)據(jù)集與第 二數(shù)據(jù)集。在步驟470，如果核心程序返回“命中”，即匹配，其中( 與IPOIz的差值為0或 在定義“命中”的預(yù)設(shè)閾值內(nèi)，則在步驟480向地形圖數(shù)據(jù)庫查詢?nèi)魏蜗嚓P(guān)數(shù)據(jù)比如街道地 址或其它空間數(shù)據(jù)，并且在步驟490系統(tǒng)記錄X，y，ζ坐標(biāo)并保存為實際的POI坐標(biāo)(POIx， y，ζ)?，F(xiàn)在參照圖5，在步驟510，利用攝像機位置Cz與目標(biāo)點POIz之間高度或高程的 差值，計算徑向平面的長度(I)(即直角三角形的斜邊)以及攝像機與目標(biāo)點的水平間距 (d)，可以驗證實際目標(biāo)點坐標(biāo)P01x，y，z的估計值(也可以參見圖2)。上述變量用于驗證 攝像機俯仰狀態(tài)，并確定偏差都在容許的誤差范圍內(nèi)。也可以采用其它三角檢驗法來進(jìn)一 步驗證數(shù)據(jù)?，F(xiàn)在參照圖6，如果用戶選擇目標(biāo)區(qū)域(其可能包圍目標(biāo)點或其它物體)，則在“地 理柵欄”模式下操作系統(tǒng)可以獲得該目標(biāo)區(qū)域位置的估計值。用戶通過選擇至少三個點 來限定可以包圍目標(biāo)點的多邊形或簡單限定感興趣的一般區(qū)域，來選定目標(biāo)區(qū)域。在步驟 610，用戶利用如圖4所示的攝像機視圖功能和/或通過在電子地形圖上點擊鼠標(biāo)，可以選 擇限定多邊形的多個點。在步驟620，用戶通過圖形用戶界面啟動“地理柵欄”模式下的程 序。
如果用戶通過在電子地形圖上進(jìn)行一連串鼠標(biāo)點擊，來選擇限定多邊形的多個點 中的一個點或多個點，每次鼠標(biāo)點擊會向地形圖數(shù)據(jù)庫查詢對應(yīng)于限定目標(biāo)區(qū)域的每個點 的已知坐標(biāo)(Gx，y，z)。對于限定目標(biāo)區(qū)域的多邊形的任何一個點或多個點(這些點是通過使攝像機轉(zhuǎn) 向以標(biāo)注構(gòu)成該多邊形的一部分來確定的)而言，系統(tǒng)在步驟630檢索攝像機位置數(shù)據(jù) (Cx, y，ζ)，并在步驟640向攝像機查詢相應(yīng)的攝像機方位或偏移數(shù)據(jù)(Cp，t，ζ)。在步驟 650，將攝像機方位數(shù)據(jù)(Cp，t，ζ)轉(zhuǎn)換為度數(shù)并進(jìn)行校準(zhǔn)修正，以提供攝像機的朝向及俯 仰狀態(tài)。然后在步驟660，系統(tǒng)運行如圖3所示的核心程序，計算和比較對應(yīng)于限定多邊 形的第一個點的第一數(shù)據(jù)集與第二數(shù)據(jù)集。在步驟670，對所述第一數(shù)據(jù)集與第二數(shù)據(jù)集 (艮P，檢索到的已知坐標(biāo)Gx，y，ζ與計算出的臨時坐標(biāo)(IPOIx，y，ζ)進(jìn)行比較。當(dāng)發(fā)生匹 配，限定多邊形的第一個點的x，y，z坐標(biāo)即被確定(即P01x，y，z)，并在電子地形圖上設(shè)置 相應(yīng)的標(biāo)記。對限定多邊形的剩余的每個點都重復(fù)上述步驟。然后，在圖形用戶界面所提 供的電子地形圖上，完成的多邊形以陰影區(qū)域或高亮區(qū)域向用戶顯示。現(xiàn)在參照圖7，“反向查詢”模式使用戶能夠把在步驟710為參與“反向查詢”會話 而選擇的一臺或多臺攝像機朝向用戶在步驟720選擇的目標(biāo)點。利用鼠標(biāo)選點來選定上述 目標(biāo)點?？蛇x地，可以通過輸入物理地址(例如，街道地址)來選擇一個點。然后，在步驟 730，系統(tǒng)從地形圖數(shù)據(jù)庫檢索對應(yīng)于目標(biāo)點位置的已知坐標(biāo)(即，Gx，y，ζ = POIx, y，ζ)。在步驟740，對于參與“反向查詢”會話的每臺攝像機，系統(tǒng)檢索所選攝像機的攝像 機位置數(shù)據(jù)(Cx，y，ζ)以及當(dāng)前的攝像機方位數(shù)據(jù)(Cp，t，ζ)。在步驟750，利用目標(biāo)點的 已知坐標(biāo)(POIx，y, ζ)和攝像機位置(Cx，y, ζ)，系統(tǒng)計算所需攝像機方位，即所需攝像機 朝向與攝像機俯仰狀態(tài)，以使攝像機轉(zhuǎn)向目標(biāo)點。在步驟760，向攝像機發(fā)送所需攝像機方 位，使攝像機從其當(dāng)前方位變換為朝向目標(biāo)點?，F(xiàn)在參照圖8，“虛擬三角測量”模式基于目標(biāo)點的最佳視線向用戶提供最佳的攝 像機視圖。在步驟810，用戶選擇主攝像機并啟動“虛擬三角測量”模式。在步驟820，目標(biāo) 點被用戶選定。在步驟830，系統(tǒng)查詢地形圖數(shù)據(jù)庫以便從地形圖數(shù)據(jù)庫檢索對應(yīng)于目標(biāo)點的已 知坐標(biāo)WP，Gx，y，Z = P0Ix，y，Z)。然后，系統(tǒng)查詢攝像機數(shù)據(jù)庫以確定哪些攝像機離目 標(biāo)點最近，或可選地，用戶可以手動選擇與主攝像機鄰近的一臺或多臺攝像機來參與虛擬 三角測量會話。在攝像機備選列表中，用戶選擇或系統(tǒng)選擇的鄰近所述目標(biāo)點的攝像機被 標(biāo)記為虛擬三角測量的成員。在步驟840，對于每臺參與的攝像機，系統(tǒng)利用已知的攝像機位置(Cx，y，ζ)和檢 索到的目標(biāo)點已知坐標(biāo)(P01x，y，z)(即在步驟830獲得)來計算所需攝像機方位，并執(zhí)行 如圖3所示的理論核心程序，從而計算并比較第一數(shù)據(jù)集與第二數(shù)據(jù)集。在步驟860，根據(jù) 核心程序產(chǎn)生的“命中”與(在步驟830獲得的Gx，y，ζ格式的)P0Ix，y，ζ之間的距離，系 統(tǒng)對攝像機備選列表進(jìn)行排序，從而使攝像機備選列表的第一個就是提供最接近結(jié)果的攝 像機。在步驟870，系統(tǒng)計算使攝像機備選列表中的第一臺攝像機轉(zhuǎn)向目標(biāo)點所需要的攝像 機方位。在步驟880，把所需攝像機方位發(fā)送至攝像機，使該攝像機從其當(dāng)前方位調(diào)整為朝 向目標(biāo)點。
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當(dāng)“命中”結(jié)果與(在步驟830獲得的Gx，y，ζ格式的)POIx, y，ζ發(fā)生匹配時，該 攝像機被視為具有對目標(biāo)點的“清晰視線”。對于可以從一臺以上鄰近目標(biāo)點的攝像機清楚 地看到目標(biāo)點的情形，可以選擇最接近目標(biāo)點的攝像機來觀測目標(biāo)點的位置。可選地，當(dāng)系統(tǒng)在虛擬三角測量模式操作時，可以在電子地形圖上提供每臺攝像 機與目標(biāo)點之間的跡線(其表示該攝像機的朝向或方位)。上述跡線向用戶提供可視向?qū)В?從而能夠?qū)ο到y(tǒng)確定的目標(biāo)點坐標(biāo)進(jìn)行進(jìn)一步檢驗，其中目標(biāo)點應(yīng)當(dāng)位于跡線的交點。系 統(tǒng)還具有傳統(tǒng)三角測量法的特點根據(jù)兩臺或多臺攝像機的跡線或軌跡的交叉來計算和顯
7j\ POIx, γ, ζ?，F(xiàn)在參照圖9，系統(tǒng)具有試圖建立攝像機相對正北偏移量(offset-to-north)的 交互校準(zhǔn)功能，以彌補現(xiàn)場每臺攝像機在安裝方面的不足或其它任何可能會影響攝像機水 平對準(zhǔn)方面的不足。其目的是為了使現(xiàn)場或區(qū)域中所有攝像機都校準(zhǔn)至正北方向，并平放 在水平徑向平面上。對應(yīng)于已知陸標(biāo)或校準(zhǔn)點的位置的經(jīng)度/緯度/高度數(shù)據(jù)按Callx，y, ζ、Cal2x, y，ζ等格式輸入系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫。當(dāng)攝像機轉(zhuǎn)向觀測數(shù)據(jù)庫中保存的上述陸標(biāo)時，每臺攝像 機需要與其有關(guān)的至少兩個校準(zhǔn)點以及相應(yīng)的攝像機方位。校準(zhǔn)程序包括首先，在步驟910，系統(tǒng)使攝像機轉(zhuǎn)向以觀測校準(zhǔn)點Call。然后，在 步驟920，提示用戶根據(jù)需要稍加調(diào)整(利用PTZ控制器)，以確保攝像機視圖完全捕獲并 被集中于校準(zhǔn)點Call的陸標(biāo)。在步驟930，一旦用戶確認(rèn)攝像機直接瞄準(zhǔn)Call，則向該攝 像機查詢攝像機方位數(shù)據(jù)(Cp，t，ζ)。然后，在步驟940，使攝像機轉(zhuǎn)向以觀測校準(zhǔn)點Cal2。在步驟950，提示用戶根據(jù) 需要稍加調(diào)整(利用PTZ控制)，以確保攝像機視圖完全捕獲并被集中于校準(zhǔn)點Cal2的陸 標(biāo)。在步驟960，一旦用戶確認(rèn)攝像機直接瞄準(zhǔn)Cal2，向該攝像機查詢攝像機方位數(shù)據(jù)(Cp，
t, Ζ) O然后，在步驟970計算攝像機相對正北的偏移量。校準(zhǔn)程序利用攝像機位置(Cx， 1，ζ)和至少一個已知的校準(zhǔn)點位置(例如，Callx, y，ζ和/或Cal2x，y，ζ)建立攝像機與 校準(zhǔn)點之間的格柵方位。系統(tǒng)計算下列兩值之差(a)攝像機的位置與校準(zhǔn)點之間的前方 位角；(b)當(dāng)攝像機轉(zhuǎn)向校準(zhǔn)點時攝像機的左右擺動值。這樣為攝像機確立相對正北的偏 移量。優(yōu)選地，利用一個以上校準(zhǔn)點并對結(jié)果求平均來確定相對正北的偏移量。在步驟980，當(dāng)設(shè)置攝像機觀測校準(zhǔn)點時，通過比較從攝像機至校準(zhǔn)點的期望傾斜 角與攝像機報告的實際傾斜角/俯仰角，來計算需要施加的所需俯仰補償量。然后，根據(jù)期 望傾斜角與攝像機在兩個校準(zhǔn)點報告的俯仰角的差值，系統(tǒng)確定對于每單位左右擺動量需 要調(diào)整的俯仰量。計算出徑向平面中需要施加的俯仰補償量等于0的兩點，并稱之為0交 點O在步驟990，系統(tǒng)將計算結(jié)果保存為新的校準(zhǔn)數(shù)據(jù)。系統(tǒng)100可以采用硬件、軟件或軟硬件結(jié)合的方式運行，并可以運行在一個或多 個計算機系統(tǒng)或處理系統(tǒng)上。尤其，用戶終端120及其圖形用戶界面130以及服務(wù)器150 的功能，可以用一個或多個能夠執(zhí)行上述功能的計算機系統(tǒng)實現(xiàn)。上述計算機系統(tǒng)如圖10所示。在該圖中，例舉的計算機系統(tǒng)1000包括一個或多 個處理器，比如處理器1005。處理器1005連接到通信基礎(chǔ)設(shè)施1010。計算機系統(tǒng)1000可以包括顯示接口 1015，顯示接口 1015將來自通信基礎(chǔ)設(shè)施1010的圖像、文字及其它數(shù)據(jù) 傳送到顯示單元1020。計算機系統(tǒng)1000還可以包括主存儲器1025，優(yōu)選隨機存取存儲器 (RAM)，還可以包括輔助存儲器1030。輔助存儲器1030可以包括，例如，硬盤驅(qū)動器1035、磁帶驅(qū)動器、光盤驅(qū)動器等 等。移動存儲驅(qū)動器1040以已知方式對移動存儲單元1045進(jìn)行讀和/或?qū)?。移動存儲?元1045表示軟盤、磁帶、光盤等等。應(yīng)當(dāng)理解，移動存儲單元1045包括計算機可用存儲介質(zhì)，該計算機可用存儲介質(zhì) 含有內(nèi)部存有一系列指令形式使處理器1005執(zhí)行所需功能的計算機軟件。在可選實施例 中，輔助存儲器1030可以包括允許將計算機程序或指令裝入計算機系統(tǒng)1000的其它類似 裝置。上述裝置可包括，例如移動存儲單元1050和接口 1055。計算器系統(tǒng)1000還可包括通信接口 1060。通信接口 1060允許在計算器系統(tǒng)1000 與外設(shè)之間傳輸軟件及數(shù)據(jù)。通信接口 1060的例子可包括調(diào)制解調(diào)器、網(wǎng)絡(luò)接口、通信端 口、PCMCIA插槽及PCMCIA卡等等。通過通信接口 1060傳輸?shù)能浖蛿?shù)據(jù)是如下形式的信 號1065:電磁、電、光或能夠被通信接口 1060接收的其它形式的信號。上述信號通過通信 路徑1070(如導(dǎo)線或電纜、光纖、電話線、移動電話鏈路、射頻或其它通信信道)傳輸至通信 接口 1060。盡管在上述實施例中本發(fā)明主要是用計算機軟件實現(xiàn)的，在其它實施例中本發(fā)明 也可以用硬件實現(xiàn)，例如硬件元件(如專用集成電路(ASIC))。相關(guān)領(lǐng)域的技術(shù)人員清楚地 了解如何執(zhí)行硬件狀態(tài)機以實現(xiàn)在此描述的功能。在其它實施例中，本發(fā)明可以用軟硬件 結(jié)合的方式實現(xiàn)?，F(xiàn)場中目標(biāo)點坐標(biāo)的估計值可以由其他特征補充。例如，在利用估計目標(biāo)點位置 的系統(tǒng)來估計著火位置時，該系統(tǒng)可以進(jìn)一步包括如下裝置，用于通過網(wǎng)絡(luò)、短信(SMS)、 email、音頻或在線聊天或語音通信的方式將著火位置電子地通知大家(例如，消防隊或公 眾)，并根據(jù)系統(tǒng)產(chǎn)生的導(dǎo)航數(shù)據(jù)為現(xiàn)場人員計算路線(例如，根據(jù)現(xiàn)場人員或公眾、目標(biāo) 點的當(dāng)前位置，將往返目標(biāo)點的路線發(fā)送給現(xiàn)場人員或公眾)。還可以將其他空間數(shù)據(jù)、天 氣、衛(wèi)星照片或數(shù)據(jù)、閃電探測用作系統(tǒng)的輸入信息。本發(fā)明的系統(tǒng)使不具備測繪或三角測量法專業(yè)知識的、完全沒有經(jīng)過專業(yè)訓(xùn)練的 用戶能夠啟動程序，并在幾秒鐘內(nèi)用單個攝像機得出精確結(jié)果。該程序提高了對位置估計的精度水平和速度，大大降低了進(jìn)行上述操作所需要的 人力資源技術(shù)水平，并使處理時間從傳統(tǒng)技術(shù)的分鐘級別(通常是15-20+分鐘或更久)縮 短至幾秒鐘。盡管本發(fā)明是結(jié)合有限個實施例描述的，本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，也可以對前 面的描述進(jìn)行各種替換、修改或變型。相應(yīng)地，本發(fā)明旨在涵蓋可落入本發(fā)明公開的精神和 保護(hù)范圍內(nèi)的所有替換、修改和變型。
權(quán)利要求
1.一種用于估計三維坐標(biāo)系中目標(biāo)點位置的方法，所述方法包括下列步驟(a)將攝像機轉(zhuǎn)向所述目標(biāo)點，使所述目標(biāo)點在攝像機視圖中可見；(b)檢索攝像機數(shù)據(jù)，所述攝像機數(shù)據(jù)包括所述三維坐標(biāo)系中的攝像機位置、以及含 有攝像機朝向與攝像機俯仰狀態(tài)的攝像機方位；(c)查詢相關(guān)地形圖數(shù)據(jù)庫，沿著所述攝像機朝向以確定地形圖上的一個或多個坐標(biāo)， 以形成第一數(shù)據(jù)集；(d)根據(jù)攝像機朝向與攝像機俯仰狀態(tài)，計算位于所述攝像機與所述目標(biāo)點之間的徑 向平面上的一個或多個坐標(biāo)，以形成第二數(shù)據(jù)集；(e)比較所述第一數(shù)據(jù)集與所述第二數(shù)據(jù)集，以確定一對匹配坐標(biāo)；其中，所述匹配坐標(biāo)表示所述目標(biāo)點的三維坐標(biāo)位置。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述檢索攝像機數(shù)據(jù)的步驟包括下列步驟根據(jù) 所述攝像機俯仰狀態(tài)和左右擺動值來計算與所述目標(biāo)點對應(yīng)的攝像機朝向。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的方法，進(jìn)一步包括下列步驟確定所述攝像機位置與所 述目標(biāo)點之間的高度或海拔的差值以及水平距離，從而能夠驗證所述目標(biāo)點的所述三維坐 標(biāo)位置。
4.根據(jù)權(quán)利要求1-3中任一項所述的方法，其中位于所述攝像機與目標(biāo)點之間的徑向 平面上的一個或多個坐標(biāo)是沿所述徑向平面以預(yù)設(shè)間距計算的。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其中所述預(yù)設(shè)間距對應(yīng)于可獲得的地形間距。
6.根據(jù)前面權(quán)利要求中任一項所述的方法，其中選擇目標(biāo)點的步驟包括使攝像機轉(zhuǎn)向 以選擇三個或更多點來限定表示目標(biāo)區(qū)域的多邊形；對于限定所述多邊形的每個點，該方 法進(jìn)一步包括重復(fù)步驟(b)-(e)以估計限定所述目標(biāo)區(qū)域的每個點的方位。
7.根據(jù)權(quán)利要求1-5中任一項所述的方法，其中選擇目標(biāo)點的步驟包括選擇三個或 更多點，來限定表示電子地形圖上的目標(biāo)區(qū)域的多邊形；并查詢所述地形圖數(shù)據(jù)庫來檢索 與限定所述多邊形的每個點相對應(yīng)的地形圖坐標(biāo)。
8.根據(jù)權(quán)利要求6或7所述的方法，進(jìn)一步包括下列步驟確定所述攝像機位置與限 定所述多邊形的每個點之間的高度或海拔的差值以及水平距離，從而能夠驗證限定所述目 標(biāo)點所在的所述多邊形的每個點的三維坐標(biāo)位置。
9.根據(jù)權(quán)利要求6、7或8所述的方法，進(jìn)一步包括下列步驟向用戶顯示標(biāo)有與目標(biāo) 點或限定所述目標(biāo)點所在的多邊形的三個點或更多點相對應(yīng)的三維坐標(biāo)的地形圖。
10.一種用于使攝像機對準(zhǔn)位于三維坐標(biāo)系中的目標(biāo)點的方法，所述目標(biāo)點是用戶在 地形形用戶界面上選擇的，該方法包括下列步驟(a)從地形圖數(shù)據(jù)庫檢索所述目標(biāo)點的三維坐標(biāo)位置；(b)檢索攝像機數(shù)據(jù)，所述攝像機數(shù)據(jù)包括所述三維坐標(biāo)系中的攝像機位置、以及含 有攝像機朝向與攝像機俯仰狀態(tài)的初始攝像機方位；(c)利用所述三維坐標(biāo)系中的攝像機位置來確定所需要的攝像機方位，所述所需要的 攝像機方位包括所需要的攝像機朝向以及所需要的攝像機俯仰狀態(tài)，在該方位目標(biāo)點將位 于攝像機視圖中；(d)向攝像機發(fā)送所需要的攝像機朝向與所需要的攝像機俯仰狀態(tài)，使所述攝像機從 初始攝像機方位調(diào)整到所需的攝像機方位。
11.一種確定能夠?qū)ξ挥谌S坐標(biāo)系中的目標(biāo)點提供最佳視圖的攝像機的方法，所述 目標(biāo)點是用戶在電子地形圖上選擇的，該方法包括下列步驟(a)從地形圖數(shù)據(jù)庫檢索所述三維坐標(biāo)系中的目標(biāo)點的實際位置；(b)確定與所述目標(biāo)點鄰近的一臺或多臺攝像機；(c)為鄰近所述目標(biāo)點的每臺攝像機檢索在所述三維坐標(biāo)系中的攝像機位置；(d)查詢地形圖數(shù)據(jù)庫以檢索含有在地形圖上沿所述攝像機到所述目標(biāo)點的攝像機朝 向的地形高程值的坐標(biāo)；(e)為鄰近所述目標(biāo)點的每臺攝像機計算一系列理論坐標(biāo)，包括沿所述攝像機與所述 目標(biāo)點之間的地形圖上的理論高程值；(f)比較所述地形高程值與所述理論高程值；其中，只有當(dāng)所述理論高程值大于或等于所述地形高程值時，才能從所述攝像機獲得 所述目標(biāo)點的清晰視圖；以及(g)對鄰近所述目標(biāo)點的每臺攝像機重復(fù)步驟(d)-(f)，確定能夠獲得所述目標(biāo)點清 晰視圖的那些鄰近的攝像機。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的方法，其中該方法進(jìn)一步包括下列步驟計算含有提供目 標(biāo)點最佳視圖的攝像機朝向及攝像機俯仰狀態(tài)的攝像機方位，并向所述攝像機發(fā)送所需要 的攝像機方位，使所述攝像機從初始攝像機方位調(diào)整至使所述目標(biāo)點位于所述攝像機的視 圖中所需要的攝像機方位。
13.根據(jù)權(quán)利要求11或12所述的方法，其中當(dāng)能夠從一臺以上鄰近所述目標(biāo)點的攝像 機獲得目標(biāo)點的清晰視圖時，選擇最接近所述目標(biāo)點的攝像機來觀測所述目標(biāo)點的位置。
14.根據(jù)權(quán)利要求11或12所述的方法，當(dāng)不能從鄰近所述目標(biāo)點的攝像機獲得目標(biāo)點 的清晰視圖時，選擇對最接近所述目標(biāo)點的備選點提供清晰視圖的攝像機。
15.根據(jù)前面權(quán)利要求中任一項所述的方法，其中所述攝像機具有坐標(biāo)系中固定的位置。
16.一種用于估計三維坐標(biāo)系中目標(biāo)點位置的系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括(a)轉(zhuǎn)向目標(biāo)點的攝像機，使用戶能夠在攝像機視圖中觀測到目標(biāo)點；(b)用于存儲攝像機數(shù)據(jù)的第一數(shù)據(jù)庫，所述攝像機數(shù)據(jù)包括所述三維坐標(biāo)系中的 攝像機位置、以及含有攝像機朝向與攝像機俯仰狀態(tài)的攝像機方位；(c)用于存儲地形圖數(shù)據(jù)的第二數(shù)據(jù)庫；(d)處理器，用于確定地形圖上沿攝像機朝向的一個或多個坐標(biāo)以形成第一數(shù)據(jù)集，并 根據(jù)攝像機朝向與攝像機俯仰狀態(tài)，計算位于所述攝像機與所述目標(biāo)點之間的徑向平面上 的一個或多個坐標(biāo)，以形成第二數(shù)據(jù)集；其中，比較所述第一數(shù)據(jù)集與所述第二數(shù)據(jù)集，來確定表示所述目標(biāo)點的三維坐標(biāo)位 置的一對匹配坐標(biāo)。
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的系統(tǒng)，進(jìn)一步包括地形圖界面，對應(yīng)所述目標(biāo)點的三維坐 標(biāo)位置在所述地形圖界面上向用戶顯示。
18.一種用于估計三維坐標(biāo)系中目標(biāo)點位置的系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括處理器和相連的存儲 器，所述存儲器用于存儲一系列指令使所述處理器執(zhí)行如權(quán)利要求1-15中任一項所述的方法。
19.一種用于估計三維坐標(biāo)系中目標(biāo)點位置的系統(tǒng)中的計算機軟件，所述系統(tǒng)包括處 理器和相連的存儲器，所述存儲器用于存儲具有一系列指令的計算機軟件以使所述處理器 執(zhí)行如權(quán)利要求1-15中任一項所述的方法。
20.一種基本如上文所述的、與附圖所示任一個具體實施例有關(guān)的、用于估計三維坐標(biāo) 系中目標(biāo)點位置的方法。
全文摘要
本發(fā)明提供一種用于估計三維坐標(biāo)系中目標(biāo)點位置的方法。該方法包括下列步驟將攝像機轉(zhuǎn)向所述目標(biāo)點，使所述目標(biāo)點在攝像機視圖中可見；檢索攝像機數(shù)據(jù)，所述攝像機數(shù)據(jù)包括在三維坐標(biāo)系中的位置，以及含有攝像機朝向與攝像機俯仰狀態(tài)的攝像機方位；查詢相關(guān)地形圖數(shù)據(jù)庫，沿著所述攝像機朝向來確定地形圖上的一個或多個坐標(biāo)，以形成第一數(shù)據(jù)集；根據(jù)攝像機朝向及攝像機俯仰狀態(tài)，計算位于攝像機與目標(biāo)點之間的徑向平面上的一個或多個坐標(biāo)，以形成第二數(shù)據(jù)集；比較第一數(shù)據(jù)集與第二數(shù)據(jù)集，以確定一對匹配坐標(biāo)；其中，該匹配坐標(biāo)表示目標(biāo)點的三維坐標(biāo)位置。本發(fā)明還提供實現(xiàn)上述方法的系統(tǒng)和軟件。
文檔編號G06T7/00GK102119402SQ200980131399
公開日2011年7月6日 申請日期2009年6月16日 優(yōu)先權(quán)日2008年6月16日
發(fā)明者西蒙·蘭登 申請人:Eyefi研發(fā)有限公司