[发明专利]导航和检查系统

说明书

技术领域

视频一般按时间录制，例如，每秒30帧。通过根据照相机位置的GPS、或根据行进的距离选择要录制和/或使用哪些帧，来创建新的数据库。此视频或连续图象的数据库地理上包括参考图象，所述参考图象空间上相关而非时间上相关。通过选择标识哪些帧将要被采集的帧之间的距离而非时间，产生了极小的数据库，其能够被更容易地搜索。这提供了大小明显减小的数据库，是一种数据压缩的技术。通过地理位置，特定的帧或数据可以被更容易地检索，而所述地理位置可以通过全球定位卫星、惯性系统或其它电机械传感器来确定。通常，前视的视频视图还没有按行进的距离或相关的地理位置来录制。它们按时间而不是按距离隔开。本发明涉及一种导航和检查系统，该系统具有更精确形式的车辆导航或检查附近对象的效用。例如，如果人们希望快速执行对公路外观的查看，可以使用该系统，以便标识出公路人行道上新的裂缝或坑洼、隧道或桥梁、或由于植被或土体移动导致的路边侵蚀。此外，可以标识附近对象的变化，例如，电线、建筑物外立面、停放的车辆。其它应用包括提供当前位置和方向的日时(daytime)图象、更精确导航的增强型夜间驾车，通过先前精确标识的路径和用先前采集的数据或图象增强当前图象，例如用夜晚的图象融合日间录制的对象，使车辆适合精确的导航。

此外，还可以通过在数据库中选择最匹配先前采集的已知GPs坐标的帧，利用本发明标识当前的GPS位置。

发明背景

过去，包括公路的地形已经被绘制成地质图，其大部分通过在被绘制区域上航行的飞机由顶向下观察得到。然而，考虑到航空摄影机平台的摆动、视角限制和航空地图区域转化成以基于操作员观看的平面的镜头畸变，先前地质图绘制技术已证明很复杂。其它的复杂化来自拼接技术，其是沿行进的路线将帧整合成可查找的数据库所必需的。此外，为了车辆操作员标识地理绘制图象之间的变化，已经确定了在认识上非常有助于向目前正被导航的当前路线提供地质图绘制的路线的分区屏幕或其它类型的平行跟踪显示器，以便能够快速比较当前状况与未来动作或检查应该基于的用作标准的那些状况。

硬件需要同步或近似同时显示当前图象以及地理上参考的数据库图象。

因此，本发明的目的在于，提供一种向车辆操作员提供足够信息的简便装置，使操作员能够标识表面变化或附近特征的变化，或标识附近对象或其关联位置的具体变化。

本发明的又一目的在于，提供向司机警报即将出现的道路状况的装置，其通过前视数据库中山上或弯道旁会是什么。

本发明再一目的还在于，整合对公路或其它路旁状况进行检查的信息，以突出显示这种状况和危险、并将其用及时的方式呈现给车辆操作员的格式，以便向操作员提供采取有效补救措施的机会。

另一目的在于，提供给出了GPS位置和方向的日间视图。

再一目的在于，在屏幕上向司机显示车辆后面的视图，所述视图基于在屏幕上显示的先前的视图和车辆周界，从而车轮与危险的当前联系可以被看到，并且对当前车辆的位置是大致准确的。

另一目的在于，通过用距离间隔而非时间间隔来录制图象，提供一种降低帧数目和数据库大小的装置。这通常通过按每秒30帧完成的序列录制所有的帧并在所有的三十个帧上标记GPS位置来完成。虽然本发明可以用所有的30帧来实施，但是优选实施例将在照相机已经移动了规定距离之后开始录制，以便减少对带宽和存储容量的需要。

又一目的在于，利用其它形式的图象或数据，例如光雷达、雷达、声纳、磁测(magnetics)、多频谱、音频，来自深度图或线框图(wireframe)或其它形式的数据(例如，可按地理位置离散采集的声音)的计算机渲染图(rendering)。这些替换的数据源可以被混合，例如热感(thermal)与日间视频混合、磁测与视频混合、多频谱与渲染的图象混合。

另一目的在于，通过在数据库中选择与先前采集的已知GPS坐标最匹配的帧，来标识当前GPS位置。

这些和其它目的将在考虑下列公开时被容易地理解。

发明概述