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JP5544595B2 - Map image processing apparatus, map image processing method, and computer program - Google Patents
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JP5544595B2 - Map image processing apparatus, map image processing method, and computer program - Google Patents

Map image processing apparatus, map image processing method, and computer program Download PDF

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Description

本発明は、 地図画像処理装置、地図画像処理方法、および、コンピュータプログラムに関するものである。   The present invention relates to a map image processing device, a map image processing method, and a computer program.

コンピュータで利用可能に電子化された2次元地図データを利用して、車両や歩行者に経路案内を行う技術を始めとして、地表上の施設や道路などの情報を電子機器の表示部に表示することは広く行われている。現在は、さらに、3次元座標空間上で地表の状況を再現した3次元地図データの整備も進んでいる(例えば、特許文献1)。   Information on facilities and roads on the surface of the earth is displayed on the display of electronic devices, including technology that provides route guidance to vehicles and pedestrians using computerized 2D map data that can be used electronically. Things are widely done. At present, the development of three-dimensional map data that reproduces the situation of the ground surface in a three-dimensional coordinate space is also in progress (for example, Patent Document 1).

特開2005−346650号公報JP 2005-346650 A 特開2004−126633号公報JP 2004-126633 A 特開2003−111128号公報JP 2003-111128 A

このような3次元地図データを、テクスチャマッピングなどの技術を用いてリアルに作成するには、膨大な作業が必要であるという問題があり、3次元地図データの作成を効率良く行う技術が求められている。   In order to create such 3D map data realistically using a technique such as texture mapping, there is a problem that an enormous amount of work is required, and a technology for efficiently creating 3D map data is required. ing.

本発明は、効率の良い3次元地図データの作成を行う技術を提供することを目的とする。   An object of this invention is to provide the technique which produces efficient three-dimensional map data.

本発明は、上述の課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の形態又は適用例として実現することが可能である。   SUMMARY An advantage of some aspects of the invention is to solve at least a part of the problems described above, and the invention can be implemented as the following forms or application examples.

[適用例1]地図画像処理装置であって
地図データを記憶する記憶部と、
前記地図データを所定の透視投影条件で透視投影して、2次元画像に変換する座標変換部と、
車両の走行方向の現実世界を撮影した撮影画像を取得する撮影画像取得部と、
前記撮影画像に含まれる路面標識実写画像を認識する路面標識認識部と、
前記路面標識実写画像と、前記透視投影条件を用いて変換された前記2次元画像に含まれる前記路面標識実写画像に対応する路面標識投影画像とを比較し、前記路面標識実写画像と前記路面標識投影画像とが一致するように、前記透視投影条件を修正する透視投影条件修正部と、
を備える、地図画像処理装置。
[Application Example 1] A map image processing apparatus, which stores map data;
A coordinate conversion unit that perspectively projects the map data under a predetermined perspective projection condition and converts the map data into a two-dimensional image;
A captured image acquisition unit that acquires a captured image of the real world in the traveling direction of the vehicle;
A road surface sign recognition unit for recognizing a road sign actual image included in the captured image;
The road sign actual image and the road sign projection image corresponding to the road sign actual image included in the two-dimensional image converted using the perspective projection condition are compared, and the road sign actual image and the road sign are compared. A perspective projection condition correcting unit that corrects the perspective projection condition so that the projection image matches;
A map image processing apparatus comprising:

適用例1の地図画像処理装置によれば、地図データを透視投影した2次元画像の透視投影条件を、現実世界を撮影した撮影画像と2次元画像とが路面標識を基準にして重なるように設定している。車両の走行方向の路面標識については、障害物により邪魔されずに撮影可能なタイミングが発生するものなので、効率よく認識することができる。そして、路面標識は、位置が安定して固定されているものなので、地図データを透視投影した2次元画像を撮影画像に対して正確に重ね合わせることが可能となる。   According to the map image processing apparatus of the application example 1, the perspective projection conditions of the two-dimensional image obtained by perspective projection of the map data are set so that the photographed image obtained by photographing the real world and the two-dimensional image overlap with each other based on the road surface sign. doing. The road surface signs in the traveling direction of the vehicle can be recognized efficiently because the timing at which photographing can be performed without being obstructed by an obstacle occurs. Since the position of the road surface marker is stably fixed, it is possible to accurately superimpose a two-dimensional image obtained by perspective projection of map data on the captured image.

[適用例2]適用例1に記載の地図画像処理装置であって、
前記撮影画像に含まれる地物の画像を、修正された前記透視投影条件で透視投影された前記2次元画像に含まれる前記地物に対応付けることにより、前記撮影画像に含まれる地物の画像を前記地図データにテクスチャマッピングするテクスチャ適用部
を備える、地図画像処理装置。
[Application Example 2] The map image processing apparatus according to Application Example 1,
By associating the feature image included in the captured image with the feature included in the two-dimensional image that is perspective-projected under the modified perspective projection condition, the image of the feature included in the captured image is obtained. A map image processing apparatus comprising: a texture application unit that texture maps the map data.

[適用例3]適用例1に記載の地図画像処理装置であって、
前記路面標識認識部は、前記撮影画像を解析して前記路面標識実写画像の特徴点を前記撮影画像上に複数設定し、
前記透視投影条件修正部は、前記2次元画像に含まれる前記路面標識投影画像の複数の特徴点と、前記路面標識実写画像の複数の特徴点とが一致するように、前記透視投影条件を修正する、地図画像処理装置。
[Application Example 3] The map image processing apparatus according to Application Example 1,
The road surface sign recognition unit analyzes the captured image and sets a plurality of feature points of the road surface sign actual image on the captured image,
The perspective projection condition correcting unit corrects the perspective projection condition so that a plurality of feature points of the road sign projected image included in the two-dimensional image and a plurality of feature points of the road sign actual image are matched. A map image processing apparatus.

なお、本発明は、種々の形態で実現することが可能であり、例えば、地図画像処理方法と、地図データを作成するためのコンピュータプログラム、当該コンピュータプログラムを記録した記録媒体等の形態で実現することができる。   The present invention can be realized in various forms, for example, in the form of a map image processing method, a computer program for creating map data, a recording medium on which the computer program is recorded, and the like. be able to.

実施例としての地図画像処理システムの一部を構成する車両100の概略構成を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows schematic structure of the vehicle 100 which comprises some map image processing systems as an Example. 実施例としての地図画像処理システムの一部を構成する地図画像処理装置の概略構成を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows schematic structure of the map image processing apparatus which comprises some map image processing systems as an Example. 3次元地図データ記憶部D13に格納された3次元地図データの概要を説明する説明図である。It is explanatory drawing explaining the outline | summary of the three-dimensional map data stored in the three-dimensional map data storage part D13. 透視投影について説明する図である。It is a figure explaining perspective projection. 3次元データである画像データD131をある透視投影条件にて2次元画像に変換した画像500を示す図である。It is a figure which shows the image 500 which converted the image data D131 which is three-dimensional data into the two-dimensional image on a certain perspective projection condition. 図5に示す2次元画像が示す場所をほぼ同じ視点から現実に撮影したフレーム画像Fnを示す図である。It is a figure which shows the frame image Fn which actually image | photographed the place which the two-dimensional image shown in FIG. 5 shows from the substantially same viewpoint. 地図画像処理の処理ステップを表すフローチャートである。It is a flowchart showing the process step of map image processing. 路面標識認識処理の際に前処理として行われる画像処理について説明する第1の図である。It is a 1st figure explaining the image process performed as a pre-processing in the case of a road surface sign recognition process. 路面標識認識処理の際に前処理として行われる画像処理について説明する第2の図である。It is a 2nd figure explaining the image process performed as a pre-processing in the case of a road surface sign recognition process. 路面標識認識処理の際に前処理として行われる画像処理について説明する第3の図である。It is a 3rd figure explaining the image process performed as a pre-process in the case of a road surface sign recognition process. 路面標識認識処理の際に前処理として行われる画像処理について説明する第4の図である。It is a 4th figure explaining the image processing performed as a pre-processing in the case of a road surface marking recognition process. 路面標識認識処理の際に前処理として行われる画像処理について説明する第5の図である。It is a 5th figure explaining the image processing performed as a pre-processing in the case of a road surface marking recognition process. 形状認識処理について示す第1の図である。It is a 1st figure shown about a shape recognition process. 形状認識処理について示す第2の図である。It is a 2nd figure shown about a shape recognition process. 仮カメラ位置推定処理について説明する説明図である。It is explanatory drawing explaining a temporary camera position estimation process. 透視投影条件の初期値と路面標識の特徴点の設定について説明する図である。It is a figure explaining the setting of the initial value of perspective projection conditions, and the feature point of a road marking. 透視投影条件修正処理について説明する図である。It is a figure explaining a perspective projection condition correction process. 図5に示す2次元画像500を最適化処理して図6に示すフレーム画像Fnと重なり合うように調整した画像を示す図である。FIG. 6 is a diagram illustrating an image obtained by optimizing the two-dimensional image 500 illustrated in FIG. 5 and adjusting the image to overlap the frame image Fn illustrated in FIG. 6. テクスチャ適用処理について説明する図である。It is a figure explaining a texture application process.

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら、実施例に基づき説明する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described based on examples with reference to the drawings.

A.実施例:
・地図画像処理システムの構成:
図1は、実施例としての地図画像処理システムの一部を構成する車両100の概略構成を示す説明図である。図示するように、車両100は、撮像装置110と、GPS受信機120と、計算機130を備えている。
A. Example:
・ Configuration of map image processing system:
FIG. 1 is an explanatory diagram showing a schematic configuration of a vehicle 100 constituting a part of a map image processing system as an embodiment. As illustrated, the vehicle 100 includes an imaging device 110, a GPS receiver 120, and a calculator 130.

撮像装置110は、例えば、デジタルビデオカメラ、連続撮影可能なデジタルスチルカメラなど、所定の時間間隔でデジタルまたはアナログの画像データを生成できるカメラ装置である。撮像装置110は、計算機130の制御に従って動作可能であると共に、生成した画像データを計算機130に対して送信可能であるように、計算機130と通信可能に接続されている。撮像装置110は、例えば、車両100のフロントウインドウ越しに車両100の前方を撮影するように設置されている。   The imaging device 110 is a camera device that can generate digital or analog image data at a predetermined time interval, such as a digital video camera or a digital still camera capable of continuous shooting. The imaging device 110 is operable in accordance with the control of the computer 130 and is communicably connected to the computer 130 so that the generated image data can be transmitted to the computer 130. For example, the imaging device 110 is installed so as to photograph the front of the vehicle 100 through the front window of the vehicle 100.

GPS受信機120は、GPS(Global Positioning System/全地球測位システム)を構成する人工衛星から送信された電波を受信する装置である。GPS受信機120は、人工衛星から受信した電波をデジタルデータ(GPS情報)に変換して、計算機130に送信する。   The GPS receiver 120 is a device that receives radio waves transmitted from artificial satellites that constitute a GPS (Global Positioning System / Global Positioning System). The GPS receiver 120 converts radio waves received from the artificial satellite into digital data (GPS information) and transmits the digital data to the computer 130.

計算機130は、ノートパソコンなどの周知のパーソナルコンピュータである。計算機130は、図示しない中央演算装置(CPU)と、RAMやROMなどの内部記憶装置と、ハードディスクなどの外部記憶装置とを備えている。計算機130は、GPS受信機120から取得したGPS情報に基づいて、車両100の現在位置を表す現在位置情報(緯度、経度)を、一定間隔で生成し、車両100の現在位置を常に認識している。車両100はさらに走行距離計やジャイロセンサを搭載し、計算機130による現在位置の認識精度を高めても良い。計算機130は、撮像装置110が撮影したときの現在位置を撮影位置とし、撮像装置110から受信した画像データを、当該画像データが表す撮影画像の撮影位置と関連付けて、外部記憶装置に記憶する。撮影位置は、撮影時刻における車両100の現在位置とされる。   The computer 130 is a known personal computer such as a notebook computer. The computer 130 includes a central processing unit (CPU) (not shown), an internal storage device such as a RAM and a ROM, and an external storage device such as a hard disk. Based on the GPS information acquired from the GPS receiver 120, the computer 130 generates current position information (latitude and longitude) representing the current position of the vehicle 100 at regular intervals, and always recognizes the current position of the vehicle 100. Yes. The vehicle 100 may further include an odometer or a gyro sensor to improve the recognition accuracy of the current position by the computer 130. The computer 130 uses the current position when the image capturing apparatus 110 captures the image as the image capturing position, and stores the image data received from the image capturing apparatus 110 in the external storage device in association with the image capturing position of the captured image represented by the image data. The shooting position is the current position of the vehicle 100 at the shooting time.

車両100に3次元地図データを作成したい経路を走行させながら、撮像装置110による撮影を行うことにより、計算機130に3次元地図データを作成したい経路の撮影画像と現在位置をデータとして蓄積することができる。   By taking an image with the imaging device 110 while traveling the route on which the vehicle 100 is to create 3D map data, the computer 130 can store the captured image of the route on which the 3D map data is to be created and the current position as data. it can.

図2は、実施例としての地図画像処理システムの一部を構成する地図画像処理装置の概略構成を示す説明図である。地図画像処理装置200は、周知のコンピュータであり、CPU201と、入出力部202と、ROMやRAMなどの内部記憶装置203と、ハードディスクなどの外部記憶装置204とを備えている。入出力部202は、外部機器とデータを遣り取りするためのインターフェースであり、上述した計算機130と接続される。この結果、地図画像処理装置200は、計算機130に記憶された撮影画像の画像データと、撮影画像の撮影位置を示す撮影位置情報とを取得できる。   FIG. 2 is an explanatory diagram illustrating a schematic configuration of a map image processing apparatus that constitutes a part of the map image processing system according to the embodiment. The map image processing apparatus 200 is a well-known computer, and includes a CPU 201, an input / output unit 202, an internal storage device 203 such as a ROM or a RAM, and an external storage device 204 such as a hard disk. The input / output unit 202 is an interface for exchanging data with an external device, and is connected to the computer 130 described above. As a result, the map image processing apparatus 200 can acquire the image data of the photographed image stored in the computer 130 and the photographing position information indicating the photographing position of the photographed image.

内部記憶装置203には、地図画像処理プログラムが格納されており、CPU201が当該プログラムを実行することにより、図2の内部記憶装置203に図示した機能ブロックの機能を実現される。実現される機能ブロックは、撮影画像取得部M11と、路面標識認識部M12と、3次元地図データ取得部M13と、座標変換部M14と、仮カメラ位置推定部M15と、透視投影条件修正部M16と、テクスチャ適用部M17を含む。   A map image processing program is stored in the internal storage device 203, and the functions of the functional blocks illustrated in the internal storage device 203 in FIG. 2 are realized by the CPU 201 executing the program. The realized functional blocks are a captured image acquisition unit M11, a road surface sign recognition unit M12, a three-dimensional map data acquisition unit M13, a coordinate conversion unit M14, a temporary camera position estimation unit M15, and a perspective projection condition correction unit M16. And a texture application unit M17.

撮影画像取得部M11は、入出力部202を介して、上述した撮像装置110によって撮影された画像データと画像データに関連付けられた撮影位置情報を取得する。本実施例では、撮像装置110はビデオカメラであり、複数のフレーム画像からなる動画像と、各フレーム画像に関連付けられた撮影位置情報とが取得されるものとする。路面標識認識部M12は、後述するように、一のフレーム画像を解析して所定の路面標識を認識し、当該フレーム画像上に認識された路面標識の特徴点を複数個設定する。3次元地図データ取得部M13は、後述する3次元地図データを3次元地図データ記憶部から取得する。座標変換部M14は、3次元地図データを所定の透視投影条件で透視投影して2次元画像に座標変換を行う。この結果、3次元地図データを所定の視点から見た2次元画像を、ディスプレイなどに表示することができる。仮カメラ位置推定部M15は、フレーム画像に関連付けられた撮影位置情報や、当該フレーム画像の前や後のフレーム画像群に関連付けられた撮影位置情報から、当該フレーム画像の撮影方向や撮影位置を推定する。仮カメラ位置推定部M15は、フレーム画像の撮影方向や撮影位置の推定結果から、フレーム画像と3次元地図データの透視投影条件を仮決めする。透視投影条件修正部M16は、仮決めされた透視投影条件を初期値として後述する最適化処理を行って、最終的に3次元地図データを透視投影した2次元画像と、フレーム画像とが正確に重なり合う透視投影条件に修正する。テクスチャ適用部M17は、フレーム画像に含まれるビルなどの地物の画像を、修正された透視投影条件で透視投影された2次元画像に含まれるビルなどの地物に対応付けることにより、フレーム画像に含まれるビルなどの地物の画像を3次元地図データにテクスチャマッピングする。   The captured image acquisition unit M11 acquires the image data captured by the above-described imaging device 110 and the imaging position information associated with the image data via the input / output unit 202. In this embodiment, the imaging device 110 is a video camera, and a moving image composed of a plurality of frame images and shooting position information associated with each frame image are acquired. As will be described later, the road surface sign recognition unit M12 analyzes one frame image to recognize a predetermined road surface sign, and sets a plurality of feature points of the recognized road surface sign on the frame image. The 3D map data acquisition unit M13 acquires 3D map data described later from the 3D map data storage unit. The coordinate conversion unit M14 perspectively projects the three-dimensional map data under a predetermined perspective projection condition, and performs coordinate conversion into a two-dimensional image. As a result, a two-dimensional image obtained by viewing the three-dimensional map data from a predetermined viewpoint can be displayed on a display or the like. The temporary camera position estimation unit M15 estimates the shooting direction and shooting position of the frame image from the shooting position information associated with the frame image and the shooting position information associated with the frame image group before and after the frame image. To do. The temporary camera position estimation unit M15 temporarily determines the perspective projection conditions for the frame image and the three-dimensional map data from the estimation result of the shooting direction and the shooting position of the frame image. The perspective projection condition correcting unit M16 performs an optimization process, which will be described later, with the provisional projection condition determined as an initial value, and finally the two-dimensional image obtained by perspective projection of the three-dimensional map data and the frame image are accurately obtained. Modify to overlap perspective projection conditions. The texture application unit M17 associates an image of a feature such as a building included in the frame image with a feature such as a building included in the two-dimensional image that is perspective-projected under the corrected perspective projection condition. Texture mapping of an image of a feature such as a building to be included in 3D map data.

外部記憶装置204は、モデルコードデータ記憶部D11と、解析データ記憶部D12と、3次元地図データ記憶部D13とを備えている。モデルコードデータ記憶部D11には、路面標識の形状をデータ化したモデルチェーンコード(後述)が記憶されている。解析データ記憶部D12には、画像解析による路面標識の認識結果などの解析データが記憶される。3次元地図データ記憶部D13には、後述する3次元座標空間で表された3次元地図データが記憶されている。   The external storage device 204 includes a model code data storage unit D11, an analysis data storage unit D12, and a 3D map data storage unit D13. The model code data storage unit D11 stores a model chain code (described later) in which the shape of the road surface sign is converted into data. The analysis data storage unit D12 stores analysis data such as a road surface sign recognition result by image analysis. The 3D map data storage unit D13 stores 3D map data represented in a 3D coordinate space described later.

図3は、3次元地図データ記憶部D13に格納された3次元地図データの概要を説明する説明図である。3次元地図データは、画像データD131と、経路データD132とを含む。画像データD131は、3次元座標空間(X、Y、Z)において、地表の状況を表す3次元データである。画像データD131は、地表の表面を2次元的に表す表面画像は、比較的詳しく描画しており、路面標識RHやビルBLなどの地物の2次元形状などの正確なデータを含んでいる。一方、画像データD131は、高さ方向のデータは比較的詳しくなく、例えば、高さのあるビルBLなどの地物については、ビルBLの高さhの情報程度しか有していない。   FIG. 3 is an explanatory diagram for explaining the outline of the 3D map data stored in the 3D map data storage unit D13. The three-dimensional map data includes image data D131 and route data D132. The image data D131 is three-dimensional data representing the surface condition in the three-dimensional coordinate space (X, Y, Z). As the image data D131, a surface image that represents the surface of the ground two-dimensionally is drawn in more detail, and includes accurate data such as a two-dimensional shape of a feature such as a road surface sign RH or a building BL. On the other hand, the image data D131 has relatively little data in the height direction. For example, a feature such as a tall building BL has only information about the height h of the building BL.

経路データD132は、地図画像データが表す地図画像の地表の表面に存在する交通経路に関するデータである。経路データD132は、交通経路の地表上における配置を示すネットワークを表すデータである。ネットワークデータは、交通経路における要素点ND(ノードと呼ぶ。)を表すノードデータと、ノード間を結ぶ線分LK(リンクと呼ぶ)を表すリンクデータとを含む。ノードNDは、例えば、交差点、分岐点、終点、始点、駅などの乗降位置などを表している。リンクLKは、例えば、車道、線路、歩行者道などの交通経路を表している。   The route data D132 is data relating to a traffic route existing on the surface of the ground surface of the map image represented by the map image data. The route data D132 is data representing a network indicating the arrangement of traffic routes on the ground surface. The network data includes node data representing element points ND (referred to as nodes) in the traffic route and link data representing line segments LK (referred to as links) connecting the nodes. The node ND represents, for example, an intersection, a branch point, an end point, a start point, a boarding / exiting position such as a station, and the like. The link LK represents a traffic route such as a roadway, a track, and a pedestrian road.

図4は、透視投影について説明する図である。3次元座標空間(X、Y、Z)で表された3次元地図データは、ディスプレイなどに2次元表示するため、2次元座標空間(U、V)に変換される。3次元空間の所定の位置に投影中心EPをおき、その前に投影面TMを置く。3次元図形Aの各点から投影中心に向かって投射線を引く。そうすると、投影面と投射線の交点の集まりとして2次元図形aが形作られる。このような投影法は透視投影と呼ばれている。カメラにて撮影される画像は、一般的に透視投影となる。投影面TMは、所定の長方形の大きさを持ち、この範囲に投影される画像のみが2次元画像として描かれる。投影面TMの大きさはアスペクト比を一定と考えれば、投影中心からの画角GKと、投影中心EPから投影面までの距離dとで決まる。図4では、3次元座標空間(X、Y、Z)の原点に投影中心EPをおき、投影面の中心(投影面中心)CPがZ軸上にある場合を例に図示している。   FIG. 4 is a diagram illustrating perspective projection. The three-dimensional map data represented in the three-dimensional coordinate space (X, Y, Z) is converted into a two-dimensional coordinate space (U, V) for two-dimensional display on a display or the like. The projection center EP is placed at a predetermined position in the three-dimensional space, and the projection plane TM is placed in front of it. A projection line is drawn from each point of the three-dimensional figure A toward the projection center. Then, the two-dimensional figure a is formed as a collection of intersections of the projection plane and the projection line. Such a projection method is called perspective projection. An image photographed by a camera is generally a perspective projection. The projection plane TM has a predetermined rectangular size, and only an image projected in this range is drawn as a two-dimensional image. The size of the projection plane TM is determined by the angle of view GK from the projection center and the distance d from the projection center EP to the projection plane, assuming that the aspect ratio is constant. FIG. 4 shows an example in which the projection center EP is placed at the origin of the three-dimensional coordinate space (X, Y, Z) and the center of the projection plane (projection plane center) CP is on the Z axis.

所定の3次元データを投射投影した2次元画像を一義的に定める条件(透視投影条件)は、投影中心EPの座標(Ex、Ey、Ez)と、投影面中心CPの座標(Cx、Xy、Cz)と、画角GKおよび視線方向を軸とした回転成分を表すアップベクトルUV(Ux、Uy、Uz)となる。これらの9つの変数が定まれば、所定の3次元データを投射投影した2次元画像を一義的に定めることができる。   The conditions (perspective projection conditions) that uniquely define a two-dimensional image obtained by projecting and projecting predetermined three-dimensional data are the coordinates (Ex, Ey, Ez) of the projection center EP and the coordinates (Cx, Xy, Cz) and an up vector UV (Ux, Uy, Uz) representing a rotation component about the angle of view GK and the line-of-sight direction. If these nine variables are determined, a two-dimensional image obtained by projecting and projecting predetermined three-dimensional data can be uniquely determined.

図5は、3次元データである画像データD131をある透視投影条件にて2次元画像に変換した画像500を示す図である。画像500には、ビルなどの建造物501、道路505、道路505上に描かれた路面標識502〜504などが含まれ得る。   FIG. 5 is a diagram showing an image 500 obtained by converting image data D131, which is three-dimensional data, into a two-dimensional image under certain perspective projection conditions. The image 500 may include a building 501 such as a building, a road 505, road markings 502 to 504 drawn on the road 505, and the like.

図6は、図5に示す2次元画像が示す場所を、ほぼ同じ視点から現実に撮影したフレーム画像Fnを示す図である。図5に示す画像500と、フレーム画像Fnとは、完全には視点や画角などが一致しておらず、完全には重なっていない。   FIG. 6 is a diagram showing a frame image Fn obtained by actually capturing the place indicated by the two-dimensional image shown in FIG. 5 from substantially the same viewpoint. The image 500 shown in FIG. 5 and the frame image Fn do not completely coincide with each other in viewpoint and angle of view, and do not completely overlap.

・地図画像処理装置200の動作:
次に、フレーム画像Fnを画像データD131にテクスチャマッピングする地図画像処理について説明する。図7は、地図画像処理の処理ステップを表すフローチャートである。CPU201は、まず、フレーム画像Fnを、フレーム画像Fnの撮影位置、フレーム画像Fnの前のフレーム画像群の撮影位置と共に内部記憶装置203に読み込む(ステップS100)。
-Operation of the map image processing apparatus 200:
Next, map image processing for texture mapping the frame image Fn to the image data D131 will be described. FIG. 7 is a flowchart showing processing steps of map image processing. First, the CPU 201 reads the frame image Fn into the internal storage device 203 together with the shooting position of the frame image Fn and the shooting position of the frame image group before the frame image Fn (step S100).

CPU201は、読み込まれたフレーム画像Fnについて路面標識認識処理を実行する(ステップS110)。路面標識認識処理は、フレーム画像Fnに写っている路面標識をフレーム画像Fnの解析により認識する処理である。本実施例では、路面標識として、直進、左折、右折などを示す矢印状の進行方向に関する路面標識の認識を行う。図8〜図12は、路面標識認識処理の際に前処理として行われる画像処理について説明する図である。図8は、画像処理前のフレーム画像Fn(元画像)を表している。CPU201は、まず、フレーム画像Fnを白と黒に2値化する。図9は、2値化処理後のフレーム画像Fnを示している。矢印状の進行方向に関する路面標識は一般的に白色であるので、2値化処理後のフレーム画像Fnにおいて、白色の領域に含まれる。CPU201は、2値化処理後のフレーム画像Fnのノイズ除去処理(図10)、輪郭線抽出処理(図11)を行う。ノイズ除去処理は、周知のノイズ除去フィルタを用いて実行され、輪郭線抽出処理は、周知のエッジ抽出処理により行われる。CPU201は、さらに、輪郭線抽出処理により抽出された輪郭線を細線化する。細線化された線は、全て閉ループとされる(図12)。   The CPU 201 executes road surface sign recognition processing for the read frame image Fn (step S110). The road surface sign recognition process is a process for recognizing a road surface sign reflected in the frame image Fn by analyzing the frame image Fn. In the present embodiment, the road surface marker is recognized as an arrow-shaped traveling direction indicating straight ahead, left turn, right turn or the like as the road surface marker. 8 to 12 are diagrams for describing image processing performed as pre-processing in the road surface sign recognition processing. FIG. 8 shows a frame image Fn (original image) before image processing. First, the CPU 201 binarizes the frame image Fn into white and black. FIG. 9 shows the frame image Fn after the binarization process. Since the road surface marker related to the arrow-shaped traveling direction is generally white, it is included in the white region in the binarized frame image Fn. The CPU 201 performs noise removal processing (FIG. 10) and contour extraction processing (FIG. 11) of the frame image Fn after binarization processing. The noise removal process is performed using a known noise removal filter, and the contour line extraction process is performed by a known edge extraction process. The CPU 201 further thins the contour line extracted by the contour line extraction process. All the thinned lines are closed loop (FIG. 12).

CPU201は、細線化された各閉ループについて、形状認識処理を行う。図13、図14は、形状認識処理について示す図である。図13に示す8方向近似マトリックスを各閉ループに適用することによって、各閉ループはその形状に応じたチェーンコードに変換される。また、モデルコードデータ記憶部D11には、検索対象の路面標識の形状をチェーンコードで表したモデルデータチェーンコードのデータが記憶されている。   The CPU 201 performs shape recognition processing for each thinned loop. 13 and 14 are diagrams showing the shape recognition process. By applying the 8-way approximation matrix shown in FIG. 13 to each closed loop, each closed loop is converted into a chain code corresponding to its shape. The model code data storage unit D11 stores model data chain code data in which the shape of the road surface marker to be searched is represented by a chain code.

CPU201は、各閉ループのチェーンコード(抽出チェーンコード)と、モデルデータチェーンコードとについて、DPマッチングによるコスト計算を行う(図14)。DPマッチングは、典型的な伸縮マッチング手法であり、両データ間のコスト値が小さいほど両データは近似していると判定され、コスト値が大きいほど両データは近似していないと判断される。CPU201は、抽出チェーンコードとモデルデータチェーンコードとのDPマッチングによるコスト値が所定のしきい値より小さい場合に、抽出チェーンコードに対応する閉ループは、当該モデルデータチェーンコードで表された路面標識であると判断する。   The CPU 201 calculates the cost by DP matching for each closed-loop chain code (extracted chain code) and the model data chain code (FIG. 14). DP matching is a typical expansion / contraction matching method, and it is determined that both data are approximated as the cost value between the two data is small, and that both data are not approximated as the cost value is large. When the cost value obtained by DP matching between the extracted chain code and the model data chain code is smaller than a predetermined threshold, the CPU 201 indicates that the closed loop corresponding to the extracted chain code is a road surface sign represented by the model data chain code. Judge that there is.

路面標識認識処理が終了すると、CPU201は、所望の路面標識がフレーム画像Fn上に存在するか否かを判断する(ステップS120)。ここで、フレーム画像Fnに路面標識がないと判断すると(ステップS120:NO)、CPU201はステップS100に戻り、別のフレーム画像Fnについて、上述の処理を実行する。フレーム画像Fnに路面標識があると判断すると(ステップS120:YES)、CPU201は仮カメラ位置推定処理を実行する(ステップS130)。   When the road surface sign recognition process ends, the CPU 201 determines whether or not a desired road surface sign exists on the frame image Fn (step S120). Here, if it is determined that there is no road marking in the frame image Fn (step S120: NO), the CPU 201 returns to step S100 and executes the above-described processing for another frame image Fn. If it is determined that there is a road marking in the frame image Fn (step S120: YES), the CPU 201 executes a temporary camera position estimation process (step S130).

図15は、仮カメラ位置推定処理について説明する説明図である。ここで、フレーム画像Fnにおいて認識された路面標識M0は、図15に示すように、直進の矢印と右折の矢印が組み合わされた路面標識であるとする。CPU201は、3次元の地図の画像データD131において、フレーム画像Fnの撮影位置P0から所定の距離以内の範囲を探索範囲TAとして、路面標識M0と同じ形状の路面標識を検索する。その結果、路面標識M1と、路面標識M3と、路面標識M5が候補として検索される。さらに、CPU201は、フレーム画像Fnの前のフレーム画像群の撮影位置P1〜P6により、撮影位置P0における車両100の走行方向Rを推定する。その結果、CPU201は、フレーム画像Fnにおいて認識された路面標識M0は、3次元の地図の画像データD131における路面標識M5であると判断する。CPU201は、路面標識M5より所定の距離だけ手前の位置DPをフレーム画像Fnが撮影された位置であると仮決めする。   FIG. 15 is an explanatory diagram illustrating the temporary camera position estimation process. Here, it is assumed that the road surface sign M0 recognized in the frame image Fn is a road surface sign in which a straight arrow and a right turn arrow are combined as shown in FIG. In the image data D131 of the three-dimensional map, the CPU 201 searches for a road surface sign having the same shape as the road surface mark M0 with a range within a predetermined distance from the shooting position P0 of the frame image Fn as a search range TA. As a result, the road surface sign M1, the road surface sign M3, and the road surface sign M5 are searched as candidates. Further, the CPU 201 estimates the traveling direction R of the vehicle 100 at the shooting position P0 based on the shooting positions P1 to P6 of the frame image group before the frame image Fn. As a result, the CPU 201 determines that the road marking M0 recognized in the frame image Fn is the road marking M5 in the three-dimensional map image data D131. The CPU 201 tentatively determines that a position DP that is a predetermined distance from the road surface sign M5 is a position where the frame image Fn is captured.

仮カメラ位置推定処理が終了すると、CPU201は、カメラ位置が仮決めできたか否かを判断する(ステップS140)。仮決めできないと判断すると(ステップS140:NO)、CPU201は、ステップS100に戻り、別のフレーム画像Fnについて、上述の処理を実行する。仮決めできたと判断すると(ステップS140:YES)、CPU201は、透視投影条件修正処理を実行する(ステップS150)。   When the temporary camera position estimation process ends, the CPU 201 determines whether or not the camera position has been provisionally determined (step S140). If it is determined that provisional determination cannot be made (step S140: NO), the CPU 201 returns to step S100 and executes the above-described processing for another frame image Fn. If it is determined that provisional determination has been made (step S140: YES), the CPU 201 executes perspective projection condition correction processing (step S150).

透視投影条件修正処理では、フレーム画像Fnにおける認識された路面標識M0と、3次元の地図の画像データD131において路面標識M0と対応する路面標識M5の2次元画像TMとが精度良く重なり合うように、投影面TMの透視投影条件を修正する処理である。   In the perspective projection condition correction processing, the recognized road surface sign M0 in the frame image Fn and the two-dimensional image TM of the road surface sign M5 corresponding to the road surface sign M0 in the three-dimensional map image data D131 are accurately overlapped. This is a process for correcting the perspective projection condition of the projection surface TM.

透視投影条件は、上述のとおり、投影中心EPの座標(Ex、Ey、Ez)と、投影面中心の座標CP(Cx、Xy、Cz)と、アップベクトルUV(Ux、Uy、Uz)の9つの値である。図16は、透視投影条件の初期値と、路面標識の特徴点の設定について説明する図である。本実施例では、投影中心EPと投影面中心CPとの距離dは一定値であるという制限と、投影中心EPと投影面中心CPとを結ぶ直線とアップベクトルUVは直行するという制限を設けている。投影中心EPの初期値は、先のステップにおいて、仮決めされたカメラ位置に設定される。投影面中心CPの初期値は、路面標識M5に関連付けられている方向ベクトルCVを用いて定められる。アップベクトルUVの初期値は、撮像装置110の画角を考慮して適切な値に定められる。すなわち、投影面中心CPの初期値は、投影中心EPから方向ベクトルCVの方向に距離dだけ進んだ位置に設定される。また、路面標識M5の特徴点PR(PRx、PRy、PRz)は、図16(a)に示すように、例えば、路面標識M5の各頂点に設定される。あるいは、路面標識M5の特徴点PRは、図16(b)に示すように、路面標識M5に外接する長方形の各頂点に設定されても良い。   As described above, the perspective projection conditions include the coordinates (Ex, Ey, Ez) of the projection center EP, the coordinates CP (Cx, Xy, Cz) of the projection plane center, and the up vector UV (Ux, Uy, Uz) 9. One value. FIG. 16 is a diagram for explaining the initial values of the perspective projection conditions and the setting of the feature points of the road marking. In this embodiment, there is a restriction that the distance d between the projection center EP and the projection plane center CP is a constant value, and a restriction that the straight line connecting the projection center EP and the projection plane center CP and the up vector UV are orthogonal. Yes. The initial value of the projection center EP is set to the temporarily determined camera position in the previous step. The initial value of the projection plane center CP is determined using the direction vector CV associated with the road marking M5. The initial value of the up vector UV is set to an appropriate value in consideration of the angle of view of the imaging device 110. That is, the initial value of the projection plane center CP is set to a position advanced by a distance d from the projection center EP in the direction of the direction vector CV. Further, the feature points PR (PRx, PRy, PRz) of the road surface sign M5 are set at, for example, each vertex of the road surface sign M5 as shown in FIG. Alternatively, the feature point PR of the road surface sign M5 may be set at each vertex of a rectangle circumscribing the road surface sign M5 as shown in FIG.

図示は省略するが、フレーム画像Fnにおいて認識された路面標識M0についても、路面標識M5に設定された特徴点PRと対応する位置にそれぞれ特徴点FP(Uc、Vc)が設定される。   Although illustration is omitted, for the road surface sign M0 recognized in the frame image Fn, the characteristic points FP (Uc, Vc) are set at positions corresponding to the characteristic points PR set on the road surface sign M5.

図17は、透視投影条件修正処理について説明する図である。まず、CPU201は、路面標識M5の特徴点PR(PRx、PRy、PRz)を、設定された透視投影条件で透視投影された2次元画像上の座標VP(Ur、Vr)に変換する。CPU201は、次に、2次元画像上の特徴点VP(Ur、Vr)と、対応するフレーム画像Fnの特徴点FP(Uc、Vc)との距離の各特徴点についての和Sを算出する。算出式は、以下の式(1)で表される。

Figure 0005544595
FIG. 17 is a diagram illustrating the perspective projection condition correction process. First, the CPU 201 converts the feature point PR (PRx, PRy, PRz) of the road surface marker M5 into coordinates VP (Ur, Vr) on a two-dimensional image that is perspective-projected under the set perspective projection conditions. Next, the CPU 201 calculates a sum S for each feature point of the distance between the feature point VP (Ur, Vr) on the two-dimensional image and the feature point FP (Uc, Vc) of the corresponding frame image Fn. The calculation formula is represented by the following formula (1).
Figure 0005544595

式1において、iは、各特徴点を識別する識別子であり、Nは、特徴点の数である。透視投影条件修正処理は、数1で求められた和Sを最小にする透視投影条件を求める最適化問題に帰着する。最適化処理には、透視投影条件を少しずつ変化させながら和Sを最小にする透視投影条件を求める各種の最適化アルゴリズムが用いられ得るが、本実施例では、周知のシミュレーティドアニーリング法(焼きなまし法)を用いることとする。   In Equation 1, i is an identifier for identifying each feature point, and N is the number of feature points. The perspective projection condition correction process results in an optimization problem for obtaining a perspective projection condition that minimizes the sum S obtained by Equation 1. Various optimization algorithms for obtaining a perspective projection condition that minimizes the sum S while gradually changing the perspective projection condition can be used for the optimization process. In this embodiment, the well-known simulated door annealing method ( (Annealing method) will be used.

最終的に透視投影条件が修正されると、フレーム画像Fnと、3次元の地図の画像データD131を透視投影した2次元画像が、画像全体で正確に重なり合う。図18は、図5に示す2次元画像500を最適化処理して、図6に示すフレーム画像Fnと重なり合うように調整した画像を示す図である。図18と図6のように、透視投影条件設定処理によって、3次元の地図の画像データD131を透視投影した2次元画像と、フレーム画像Fnとが、正確に重なり合うことがわかる。   When the perspective projection condition is finally corrected, the frame image Fn and the two-dimensional image obtained by perspective projection of the image data D131 of the three-dimensional map are accurately overlapped in the entire image. FIG. 18 is a diagram showing an image that has been optimized so that it overlaps the frame image Fn shown in FIG. 6 by optimizing the two-dimensional image 500 shown in FIG. As shown in FIGS. 18 and 6, it can be seen that the two-dimensional image obtained by perspective projection of the image data D131 of the three-dimensional map and the frame image Fn accurately overlap by the perspective projection condition setting process.

透視投影条件設定処理が終了すると、CPU201は、テクスチャ適用処理を実行する(ステップS160)。テクスチャ適用処理は、フレーム画像Fnに含まれるビルBLなどの地物のリアルな画像を、ステップS150で修正された透視投影条件で透視投影された2次元画像に含まれる対応する地物に対応付けることにより、フレーム画像Fnに含まれるビルBLの壁面などの地物のリアルな画像を3次元の地図の画像データD131にマッピングする処理である。図19は、テクスチャ適用処理について説明する図である。フレーム画像Fn上の画素TPの画素値(RGB値、HSV値など)を、画素TPと対応する2次元画像500上の座標MPに対応付ける。フレーム画像Fnと2次元画像500とは、透視投影条件設定処理によって、正しく重なり合うように対応付けられているので、フレーム画像Fn上の画素TPを対応付ける2次元画像500上の座標MPを求めることは容易である。フレーム画像Fn上の画素TPの画素値は、ステップS150で修正された透視投影条件で逆変換した3次元の地図上の座標XP(a、b、c)に最終的に対応付け(マッピング)される。   When the perspective projection condition setting process ends, the CPU 201 executes a texture application process (step S160). The texture application process associates a realistic image of a feature such as a building BL included in the frame image Fn with a corresponding feature included in the two-dimensional image that is perspective-projected under the perspective projection condition corrected in step S150. Thus, the real image of the feature such as the wall surface of the building BL included in the frame image Fn is mapped to the image data D131 of the three-dimensional map. FIG. 19 is a diagram illustrating the texture application process. The pixel value (RGB value, HSV value, etc.) of the pixel TP on the frame image Fn is associated with the coordinate MP on the two-dimensional image 500 corresponding to the pixel TP. Since the frame image Fn and the two-dimensional image 500 are associated with each other so as to be correctly overlapped by the perspective projection condition setting process, the coordinate MP on the two-dimensional image 500 that associates the pixel TP on the frame image Fn is obtained. Easy. The pixel value of the pixel TP on the frame image Fn is finally associated (mapped) with the coordinates XP (a, b, c) on the three-dimensional map inversely transformed under the perspective projection conditions corrected in step S150. The

以上説明した実施例によれば、3次元地図データを透視投影した2次元画像の透視投影条件を、現実世界を撮影した撮影画像と2次元画像とが路面標識を基準にして重なるように設定している。車両の走行方向の路面標識については、障害物により邪魔されずに撮影可能なタイミングが発生するものなので、効率よく認識することができる。そして、路面標識は、位置が安定して固定されているものなので、3次元地図データを透視投影した2次元画像を撮影画像に対して正確に重ね合わせることが可能となる。また、3次元の地図の画像データD131を透視投影した2次元画像上の路面標識が、撮影画像の対応する路面標識と精度良く重なるように、透視投影条件を求めたうえで、撮影画像の内容を3次元の地図の画像データD131にマッピングするので、自動的に精度良く、3次元の地図の画像データD131にテクスチャマッピングを実行できる。さらに、現在、正確で充実したデータが存在する路面標識を用いて、透視投影条件を求めるので、多くの交差点付近の3次元の地図の画像データD131を充実させることができる。   According to the embodiment described above, the perspective projection conditions of the two-dimensional image obtained by perspective projection of the three-dimensional map data are set so that the photographed image obtained by photographing the real world and the two-dimensional image are overlapped with reference to the road surface sign. ing. The road surface signs in the traveling direction of the vehicle can be recognized efficiently because the timing at which photographing can be performed without being obstructed by an obstacle occurs. Since the position of the road surface marker is stably fixed, it is possible to accurately superimpose a two-dimensional image obtained by perspective projection of the three-dimensional map data on the captured image. Further, after obtaining the perspective projection conditions so that the road marking on the two-dimensional image obtained by perspective projection of the image data D131 of the three-dimensional map overlaps with the corresponding road marking on the captured image, the contents of the captured image are obtained. Is mapped to the image data D131 of the three-dimensional map, so that the texture mapping can be automatically performed with high accuracy on the image data D131 of the three-dimensional map. Furthermore, since the perspective projection conditions are obtained using road markings that currently have accurate and substantial data, it is possible to enrich the image data D131 of a three-dimensional map near many intersections.

B.変形例
・第1変形例:
上記実施例では、進行方向に関する路面標識を用いて、透視投影した2次元画像と撮影画像とを重ね合わせたが、他の路面標識を用いても良い。他の路面標識は、3次元の地図の画像データD131において、正確な位置データが用意されているものが好ましく、一般には、地表上に2次元的に描かれている地物が好ましい。例えば、最高速度に関する標識、車両通行区分に関する標識、横断歩道又は自転車横断帯があることを示す標識等を用いることができる。
B. Modifications-First modification:
In the above-described embodiment, the two-dimensional image that has been perspective-projected and the photographed image are superimposed using the road surface sign relating to the traveling direction, but other road sign may be used. The other road surface sign is preferably one in which accurate position data is prepared in the image data D131 of the three-dimensional map, and in general, a feature drawn two-dimensionally on the ground surface is preferable. For example, a sign related to a maximum speed, a sign related to a vehicle traffic section, a sign indicating that there is a pedestrian crossing or a bicycle crossing band, and the like can be used.

・第2変形例:
上記実施例において、ハードウェアによって実現されていた構成の一部をソフトウェアに置き換えるようにしてもよく、逆に、ソフトウェアによって実現されていた構成の一部をハードウェアに置き換えるようにしても良い。
・ Second modification:
In the above embodiment, a part of the configuration realized by hardware may be replaced by software, and conversely, a part of the configuration realized by software may be replaced by hardware.

・第3変形例
上記実施例では、テクスチャマッピングに利用しているが、カメラ装置を搭載した車両について、透視投影条件を設定した2次元画像を運転席近傍のディスプレイに表示してナビゲーションに利用してもよい。本発明においては、車両の位置と2次元画像の投影中心とをほぼ一致させることができるので、例えば、車両がいずれのレーンに位置しているかを把握するナビゲーションを行なうことも可能になる。
Third modified example In the above embodiment, it is used for texture mapping, but for a vehicle equipped with a camera device, a two-dimensional image in which a perspective projection condition is set is displayed on a display near the driver's seat and used for navigation. May be. In the present invention, since the position of the vehicle and the projection center of the two-dimensional image can be made substantially coincident, for example, navigation for grasping in which lane the vehicle is located can be performed.

・第4変形例
上記実施例では、3次元地図データを透視投影して2次元画像に変換しているが、2次元地図データを透視投影して、特定の角度からの俯瞰図としての2次元画像に変換してもよい。この2次元画像を利用して撮影画像の地物の画像をテクスチャマッピングする場合は、撮影画像の地物の画像を基に輪郭線を抽出し、透視投影条件で逆変換して3次元のワイヤーフレームを生成して3次元地図データを作成することも可能である。
Fourth Modification In the above embodiment, the three-dimensional map data is perspectively projected and converted into a two-dimensional image. However, the two-dimensional map data is perspectively projected and two-dimensional as an overhead view from a specific angle. You may convert into an image. When texture mapping is performed on the feature image of the photographed image using this two-dimensional image, a contour line is extracted based on the feature image of the photographed image, and inversely transformed under the perspective projection conditions to obtain a three-dimensional wire. It is also possible to generate 3D map data by generating a frame.

以上、本発明の実施例および変形例について説明したが、本発明はこれらの実施例および変形例になんら限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲内において種々の態様での実施が可能である。   As mentioned above, although the Example and modification of this invention were demonstrated, this invention is not limited to these Example and modification at all, and implementation in a various aspect is possible within the range which does not deviate from the summary. It is.

100…車両、110…撮像装置、120…GPS受信機、130…計算機、200…地図画像処理装置、201…CPU、202…入出力部、203…内部記憶装置、204…外部記憶装置     DESCRIPTION OF SYMBOLS 100 ... Vehicle, 110 ... Imaging device, 120 ... GPS receiver, 130 ... Calculator, 200 ... Map image processing device, 201 ... CPU, 202 ... Input / output unit, 203 ... Internal storage device, 204 ... External storage device

Claims (5)

地図画像処理装置であって
地図データを記憶する記憶部と、
前記地図データを所定の透視投影条件で透視投影して、2次元画像に変換する座標変換部と、
車両の走行方向の現実世界を撮影した撮影画像を取得する撮影画像取得部と、
前記撮影画像に含まれる矢印状の進行方向に関する路面標識実写画像を認識する路面標識認識部と、
前記路面標識実写画像と、前記透視投影条件を用いて変換された前記2次元画像に含まれる前記路面標識実写画像に対応する路面標識投影画像とを比較し、前記路面標識実写画像と前記路面標識投影画像とが一致するように、前記透視投影条件を修正する透視投影条件修正部と、
を備える、地図画像処理装置。
A map image processing device, a storage unit for storing map data;
A coordinate conversion unit that perspectively projects the map data under a predetermined perspective projection condition and converts the map data into a two-dimensional image;
A captured image acquisition unit that acquires a captured image of the real world in the traveling direction of the vehicle;
A road surface sign recognizing unit for recognizing a road surface sign photographed image relating to an arrow-shaped traveling direction included in the captured image;
The road sign actual image and the road sign projection image corresponding to the road sign actual image included in the two-dimensional image converted using the perspective projection condition are compared, and the road sign actual image and the road sign are compared. A perspective projection condition correcting unit that corrects the perspective projection condition so that the projection image matches;
A map image processing apparatus comprising:
請求項1に記載の地図画像処理装置であって、
前記路面標識認識部は、前記撮影画像を解析して前記路面標識実写画像の特徴点を前記撮影画像上に複数設定し、
前記透視投影条件修正部は、前記2次元画像に含まれる前記路面標識投影画像の複数の特徴点と、前記路面標識実写画像の複数の特徴点とが一致するように、前記透視投影条件を修正する、地図画像処理装置。
The map image processing apparatus according to claim 1,
The road surface sign recognition unit analyzes the captured image and sets a plurality of feature points of the road surface sign actual image on the captured image,
The perspective projection condition correcting unit corrects the perspective projection condition so that a plurality of feature points of the road sign projected image included in the two-dimensional image and a plurality of feature points of the road sign actual image are matched. A map image processing apparatus.
請求項1に記載の地図画像処理装置であって、
前記撮影画像に含まれる地物の画像を、修正された前記透視投影条件で透視投影された前記2次元画像に含まれる前記地物に対応付けることにより、前記撮影画像に含まれる地物の画像を前記地図データにテクスチャマッピングするテクスチャ適用部
を備える、地図画像処理装置。
The map image processing apparatus according to claim 1,
By associating the feature image included in the captured image with the feature included in the two-dimensional image that is perspective-projected under the modified perspective projection condition, the image of the feature included in the captured image is obtained. A map image processing apparatus comprising: a texture application unit that texture maps the map data.
地図データを記憶する記憶部を有する情報処理装置を用いた地図生成方法であって、
前記地図データを所定の透視投影条件で透視投影して、2次元画像に変換し、
車両の走行方向の現実世界を撮影した撮影画像を取得し、
前記撮影画像に含まれる矢印状の進行方向に関する路面標識実写画像を認識し、
前記路面標識実写画像と、前記透視投影条件を用いて変換された前記2次元画像に含まれる前記路面標識実写画像に対応する路面標識投影画像とを比較し、前記路面標識実写画像と前記路面標識投影画像とが一致するように、前記透視投影条件を修正する、地図画像処理方法。
A map generation method using an information processing apparatus having a storage unit for storing map data,
The map data is perspective-projected under predetermined perspective projection conditions and converted into a two-dimensional image,
Acquire a captured image of the real world in the direction of travel of the vehicle,
Recognizing the road surface photographed image regarding the direction of travel of the arrow included in the captured image,
The road sign actual image and the road sign projection image corresponding to the road sign actual image included in the two-dimensional image converted using the perspective projection condition are compared, and the road sign actual image and the road sign are compared. A map image processing method for correcting the perspective projection condition so that the projection image matches.
地図データを記憶する記憶部を有する情報処理装置に地図画像処理するコンピュータプログラムであって、
前記地図データを所定の透視投影条件で透視投影して、2次元画像に変換する座標変換機能と、
車両の走行方向の現実世界を撮影した撮影画像を取得する撮影画像取得機能と、
前記撮影画像に含まれる矢印状の進行方向に関する路面標識実写画像を認識する路面標識認識機能と、
前記路面標識実写画像と、前記透視投影条件を用いて変換された前記2次元画像に含まれる前記路面標識実写画像に対応する路面標識投影画像とを比較し、前記路面標識実写画像と前記路面標識投影画像とが一致するように、前記透視投影条件を修正する透視投影条件修正機能と、
を前記情報処理装置のコンピュータに実現させる、コンピュータプログラム。
A computer program for performing map image processing on an information processing apparatus having a storage unit for storing map data,
A coordinate conversion function for perspectively projecting the map data under a predetermined perspective projection condition and converting the map data into a two-dimensional image;
A captured image acquisition function for acquiring a captured image of the real world in the traveling direction of the vehicle;
A road surface sign recognition function for recognizing a road surface actual image related to the arrow-shaped traveling direction included in the captured image;
The road sign actual image and the road sign projection image corresponding to the road sign actual image included in the two-dimensional image converted using the perspective projection condition are compared, and the road sign actual image and the road sign are compared. A perspective projection condition correction function for correcting the perspective projection condition so that the projection image matches;
A computer program for causing a computer of the information processing apparatus to realize the above.
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