道路景观信息和定位信息的采集装置的制作方法

文档序号:6115397阅读:203来源:国知局
专利名称:道路景观信息和定位信息的采集装置的制作方法
技术领域
本发明涉及测绘领域,尤指一种用于制作电子地图的道路景观信息和定位信息 的采集装置。
背景技术
在电子地图制作领域中, 一般使用全站仪,结合全球定位系统(Global Position System,简称GPS )测量或三角测量的方法采集道路和兴趣点(Point of Interesting,简称POI)定位信息,在此^5出上通过照相才几拍4聂或在地图上标注、 记录的方式进行道路景观信息的采集,用手工记录和编号的方法来确定道路景 观信息的时间与经炜度坐标信息。由于上述技术没有解决道路、POI的定位信息和属性信息的同步采集,采 集过程中人为因素大,精度较低,采集人员如遗漏信息点、在采集作业结束后 需要增加信息采集要素或对采集凝:据进行;险查核实,只有再次到采集地点进行 作业,无法在室内完整全面的再现实际道路情况。中国专利申请号CN98125290.7的数据格式是BMP (Bitmap,位图)格式, 是静态数据,该专利仅将摄像机当作数码相机来连续使用,没有利用摄像机连 续拍摄的特点进行视频流、音频流数据采集。其中进行时间的匹配使用的方法 是记录时间,这在静态采集方法中可以使用,但是精度较低。使用的方法为"4 -a中描述设定用于显示特定视频图像采样点定位的电脑时钟与摄像机时钟一 致。10a打开所采集图片的第一张,提取图像上所提供的时间信息。10b打开文 件名称与所述图像上时间信息匹配的轨迹文件…"这种时间匹配的方法时间设 定是靠人工进行设定的,笔记本电脑时间设定只能准确到分钟。进行图像、轨 迹匹配使用的也是人工提取。这种方式针对静态的BMP照片因为数量少,匹配 精度已经足够满足匹配的要求,针对视频、音频数据流准确到分钟的精度就无 法满足匹配要求了 。而且该专利申请只进行了音频采集。中国专利申请号CN200410023622.2主要考虑到的是音频数据和定位数据 接合进行补充数据采集,而没有提供道路景观的视频等其他信息。缺点是只有 音频没有视频数据。并且该专利申请只进行了 JPG才各式的静态图像采集。CN98125290.7只进行了音频釆集,均未涉及到视频、音频数据接合采集。另外,现有技术中只采用GPS定位,若GPS天线被遮挡,则不能够得到准 确的定位信息,使得采集的精度不高。发明内容本发明要解决的问^^提^""种采集精度高的道路景观信息和定位信息的采集装置。为了解决上述问题,本发明道路景观信息和定位信息的采集装置的技术方案包括定位信息采集单元,用于采集iti洛的定位信息; 絲景观信息釆集单元,用于采集絲景观信息;控制单元,用于监控所述定位信息采集单元和所述it^景观信息采集单元并对 定位数据和道路景X! Ji:据进行匹配;,单元,用于存储所述控制单元匹配完成的定位数据和it^景》M:据。进一步地,本发明道路景观信息和定位信息的采集装置还包括用于为其它单元 提供电力的供电单元。所述定位信息采集单元包括GPS天线,用于接收GPS定位信号;车辆脉冲传感器,用于测量车辆行驶过程中单位时间接收到的脉冲数目; GPS-陀螺仪一^M几,用于才N居所述GPS天线和所述车辆脉沖传感器的输出信 号计算车辆行驶的准确距离。所述GPS-陀螺4义一^f几包括GPS接纟m,用于才M居所述GPS天线的输出信号计算GPS天线所在位置的准 确经绰度坐标;陀螺仪,用于计算作业车辆瞬时的角iUL;脉沖信号接收器,用于接4W斤述车辆脉沖传感器的信号;控制计算单元,用于才財居所述GPS接4緣、所述陀螺仪和所iil^冲信号接收器的输出计算出车辆所在的位置。所iiit^景观信息采集单元包括采集^LM及^M信息的摄^^^将所述摄^^几 采集的信息进行压缩的视J贞采集盒。进一步地,所述控制单元和所述M单元采用经过GPS时间受时的笔记本电脑。与现有4支料目比,本发明电于导航系统的信息检索方法^置的有益效果为 首先,本发明利用GPS时间对于所述控制单元进行授时,使用GPS卫星上 的原子钟时间,时间精度很高。授时就是将GPS接收机接收到的原子钟时间通 过程序传递给所述控制单元,将所述控制单元调整为与GPS时间相同,从而保 证定位数据与道路景观数据的精确匹配。其次,本发明采用车辆脉沖传感器测量车辆行驶过程中单位时间接收到的 脉冲数目,采用GPS-陀螺仪一体才M艮据所述GPS和所述车辆脉沖传感器的输出 信号计算车辆行驶的准确距离,这样使得有GPS天线被阻挡时仍能够将车辆准 确定位,从而保证了定位信息的准确性,达到的高采集精度。


图1是本发明*景观信息和定位信息的采集装置的结构图; 图2是图1中定位信息采集单元的结构图;图3是本发明it^景观信息和定位信息的采集装置的一个实施例的示意图; 图4是图1中控制单元的淨d呈图。M实施方式如图i所示,本发明道路景观信息和定位信息的采集装置包括 定位信息采集单元l,用于采集道路的定位信息; ii^景观信息采集单元2,用于采集道路景观信息;控制单元3,用于监控所述定位信息采集单元1和所iiit^景观信息采集单元2 并对定位数据和道路景观数据进行匹配;,单元4,用于肩—渚所述控制单元3匹配完成的定位数据和ii^景^Ji:据。本发明道路景观信息和定位信息的采集装置还包括用于为其它单^^供电力的 供电单元5。如图2所示,所述定位信息采集单元1包括GPS天线IO,用于接收GPS定位信号; 车辆脉冲传感器11,用于测量车辆行驶过程中单位时间接4U'J的脉冲数目; GPS-陀螺仪一争f几12,用于根据所述GPS天线10和所述车辆脉沖传感器11 的输出信号计算车辆4亍驶的准确距离。 所述GPS-陀螺仪一^^几12包括GPS接》1緣120,用于根据所述GPS天线10的输出信号计算GPS天线10所在位置的准确经绵度坐标;陀螺仪121,用于计算作业车辆瞬时的角it;变; 脉沖信号接收器122,用于接收所述车辆脉冲传感器的信号; 控制计算单元123,用于根据所述GPS接4沐120、所述陀螺仪121和所述脉冲信号接收器122的输出计算出车辆所在的位置。所述*景观信息采集单元2包括采集^M及音频信息的摄^^几20和将所述摄{糾几20采集的信息进行压缩的视频采集盒21。 如图4所示,控制单元3的^d呈为a) 开启并4金测所述定位信息采集单元1,并接收所述定位数据;b) 开启并检测所述道路景观信息采集单元2,并接收关于行车道路的景观 信息数据;c )接受定位信息采集单元1的受时; d )开始记录定位信息数据;e) 开始记录道路景观信息数据;f) 当接收时间达到预先确定的时间时,停止采集所述景观信息数据,然后 停止保存所述定位数据;g) 对所述定位数据和所述景观信息数据进行匹配并检查;h) 将匹配完成的数据存储在存储单元4中。也可将数据刻录入光盘。受时的时间可以根据需要来设定,如1小时等等。 如图3所示,AiM)本发明技术方案的一个例子。其中,视频采集盒21将摄像据,并通过USB端口传输到笔记本电脑(控制单元)3。定位信息采集单元1由GPS 天线10、车辆脉冲传感器11和GPS-陀螺仪"H^几12组成。本例的车辆脉沖传感器11是从车辆杂箱子旁脉冲传感器两才^t据传输线剥离
出来,在红线信号线上使用接线夹引出一根脉冲信号线,通过套管连接到车辆内GPS-陀螺一体才几12上。GPS-陀螺仪一^M几12包括GPS接f]t^ 120、陀螺仪121、脉冲信号接收器122 和控制计算单元123。控制计算单元包括2片CPU、和若干信号处理和控制电路, 控制计算单元123分别处理从GPS接4t^反120计算的准确经炜度位置数据、陀螺仪 121计算的瞬间角i^t和脉沖信号接收器122提供的脉冲距离数据,在GPS信号正 常接收时,通过GPS设备进行定位,输出经炜度定位凄t据。在GPS信号受到遮挡 时,通过陀螺仪121和脉冲信号接收器122获得的信息计算出车辆所在位置,输出 计算后的经纬度定位数据,数据可采用二进制格式通过笔记本电脑串口传输到笔记 本电脑3。控制单元3和#^单元4置于笔记本电脑用作为^^控制终端。笔记本电脑 可用来显示道路底图,接收、显示、记录定位数据,对需要进行标注的内业标注图 标信息。还可用来显示、^f诸经过视频采集盒压缩的祯颜/音频数据。控制单元3通 过笔i沐电脑串口传入的GPS -陀螺仪一^N己录的定位数据进行监控,确i^i吴 后,以文本文件格式对定位数据进行加密并^Ht在笔i沐电脑石tt中。使用视频/ 音频采集软件对^!J贞/音频数据进行监控,确iUt^^按照预先设定好的压缩格i^ 储录像、录音数据,以MEPG文件格式^^在笔记^5更盘中。当作业到预定时间时(在本例中,开始记录定位数据l小时后进行提示),停止 记录4见频/音频数据、然后停止记录定位数据。^将定位数据和视频/音频数据进 行匹配,因笔i沐时间是经过GPS时间进行受时的,定位数据^fi者的是GPS时间, ^^^LM/音频数据时系统调用的是经过GPS受时的笔记本电脑系统时间,这两个 时间经过受时可以确保准确一致。匹配时按照定位数据中记录的时间^NJ i贞/音频中 记录的时间进行匹配,W^MEPG文件,修改记录定位数据的文本文件和记录^LM /音频的MEPG文件的文件名,同一段时间段的文本文件和MEPG文件<錢同样的 文件名和不同的扩展名。供电单元5采用车载电源和逆变电源。 一般作为车载电源的汽车电瓶为12V, 通过逆变电源将12V直流电变换为220V交流电。车栽电源使用车辆12V电瓶,将逆变电源的正、负极分别连接到车辆电瓶的 正、负极,用螺丝固定,电源线通过##连接到车内逆变电源上。逆变电源连皿纟^反,通过逆变电源将车辆电瓶12V直流电变换为220V交流电,供车内笔记本、 摄<|^几、GPS-陀螺一^M几等需^f吏用220V交流电的设备使用。 笔记本电脑硬盘可以作为存储单元4使用。在采集的定位数据^N见频/音频数据过程中,首先以文本文件和MEPG文件格 iC^^在笔记本电脑的硬盘中,经过匹配形成多个道路信息记录文件。每天作业结 束后对笔记本电脑中的文件进行整理,因作业要求每个作业^^诸文件的时间约1小 时左右,文件大小约600M, <錢CD-RW刻录iy区将同一时段的作业数据记录文 件记絲一张CI>R光盘上。光盘同时刻录2张,1张作为^f分,检查无i^将笔 记本电脑硬盘中原始记录文件册J除。综上所述,采用本发明it^景观信息和定位信息的采集装置能够提高采集精度。
权利要求
1、一种道路景观信息和定位信息的采集装置,其特征在于,包括定位信息采集单元,用于采集道路的定位信息;道路景观信息采集单元,用于采集道路景观信息;控制单元,用于监控所述定位信息采集单元和所述道路景观信息采集单元并对定位数据和道路景观数据进行匹配;存储单元,用于存储所述控制单元匹配完成的定位数据和道路景观数据。
2、 如权利要求1所述的it^景观信息和定位信息的采集装置,其特征在于, 还包括用于为其它单元提供电力的供电单元。
3、 如权利要求2所述的道路景观信息和定位信息的采集装置,其特征在于, 所述定位信息采集单元包括GPS天线,用于接收GPS定位信号;车辆脉沖传感器,用于测量车辆4亍-使过程中单位时间冲妄收到的脉沖数目;GPS-陀螺仪一^^几,用于根据所述GPS天线和所述车辆脉沖传感器的输出信 号计算车辆行驶的准确距离。
4、 如权利要求3所述的 景观信息和定位信息的采集装置,其特;f碌于, 所述GPS-陀螺4义一^^几包4舌GPS接4W反,用于才M居所述GPS天线的输出信号计算GPS天线所在位置的准 确经绵度坐标;陀螺仪,用于计算作业车辆瞬时的角i4^;脉沖信号接收器,用于接收所述车辆脉冲传感器的信号;控制计算单元,用于根据所述GPS接J^反、所述陀螺仪和所述脉沖信号接收器 的输出计算出车辆所在的位置。
5、 如权利要求4所述的道路景观信息和定位信息的采M置,其特征在于, 所述道路景观信息采集单元包括采集*^及音频信息的摄4斜錄将所述摄#^几采集 的信息进行压缩的纟见频釆集盒。
6、 如权利要求1至5所述的任意一种it^景观信息和定位信息的采集装置, 其特征在于,所述控制单元和所述^ff者单元采用经过GPS时间受时的笔记本电脑。
全文摘要
本发明公开一种道路景观信息和定位信息的采集装置包括定位信息采集单元,用于采集道路的定位信息;道路景观信息采集单元,用于采集道路景观信息;控制单元,用于监控所述定位信息采集单元和所述道路景观信息采集单元并对定位数据和道路景观数据进行匹配;存储单元,用于存储所述控制单元匹配完成的定位数据和道路景观数据。采用本发明的技术方案能够提高采集精度。
文档编号G01S1/00GK101131323SQ20061011202
公开日2008年2月27日 申请日期2006年8月25日 优先权日2006年8月25日
发明者姜德荣, 孙竹平 申请人:高德软件有限公司
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