(57)【要約】【課題】画像照合の処理量軽減及び処理時間の短縮を図る。【解決手段】本発明は、映像取得部１から得た映像を表示部６に表示する際、前記映像取得部１から得られた映像とデータベース３に登録された画像情報を処理部２で比較照合する装置であり、前記映像取得部１から得られた映像と前記データベース３に登録された画像情報を前記処理部２で比較照合する時の日時及と気象条件を時刻気象情報取得部５から取得し、優先度判定部４は日時及と気象条件組み合わせの何れか、又は、位置及び日時及び気象条件の組み合わせの何れかにより、前記映像取得部１から得られた映像と前記データベース３に登録された画像情報の比較照合の有り無しの判定及び画像の比較照合の優先順位を変化させるように構成した。【選択図】図１
2011113245.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
カメラからなる映像取得部と、
前記映像取得部から取得された映像を表示する表示部と、
映像を登録するデータベースと、
前記映像取得部から得られた映像と前記データベースに登録された映像とを比較することで、前記映像取得部により映像を取得した時点の位置を把握する処理部と、
日時と気象条件を登録する時刻気象情報取得部と、
前記時刻気象情報取得部により得られた日時、気象条件、もしくは日時及び気象条件の組み合わせの何れかにより、前記映像取得部から得られた映像と前記データベースに登録された映像との比較照合の有り無しの判定及び画像の比較照合の優先順位を変化させる優先判定部と、
を備えた位置認識装置。
【請求項２】
前記処理部にて位置を把握した時点の方位を取得する方位取得部と、
前記処理部にて把握した位置と前記方位取得部から得られた方位情報により対象物の方位を算出する対象物方位判定部と、
前記データベースに登録された位置情報と対象物の方位情報から現在地点を算出する現在位置判定部と、
をさらに備えた請求項１の位置認識装置。
【請求項３】
前記処理部にて映像取得部から取得された映像とデータベースに登録された映像とを比較した結果により、データベースに登録された優先度を変更することを特徴とした請求項１及び請求項２の位置認識装置。
【請求項４】
前記データベースに登録された情報を端末側へ送るための基地局無線部と、
前記基地局無線部から送られた前記データベースの情報を受け取る端末無線部と、
を備えた請求項１から請求項３の位置認識装置。
【請求項５】
前記データベースの中から前記優先度判定部で選ばれた優先度の高い情報を無線で送るサーバー無線部と、
前記サーバー無線部からのデータを無線で受信する端末無線部と、
を備えた請求項１から請求項３の位置認識装置。
【請求項６】
前記映像取得部から取得された映像の無線送信及び、前記処理部の結果を無線で受信する端末無線部と、
前記映像取得部から取得された映像の無線受信及び、前記処理部の結果を無線送信するサーバー無線部と、
を備えた請求項１から請求項３の位置認識装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、従来のＧＰＳ（Ｇｌｏｂａｌ Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ）等に代表される位置情報の取得に関する技術である。カメラで捉えた周辺映像と位置の判っている画像とを照合することによりカメラで捉えた対象物及び装置の位置を知る位置認識装置である。
【背景技術】
【０００２】
近年、カーナビゲーションに代表されるように、地図上における現在地点を示すサービスが普及し、携帯電話に関しても例外で無い。地図上における現在地点を示すには、緯度／経度など絶対的な位置情報を取得することが一般的であり、ナビゲーションではＧＰＳを用いて逐次一定時間ごとに現在の位置情報を取得している。しかし、常にＧＰＳから取得するデータが受信できなかったり、ＧＰＳから受信するデータの誤差がその時々により変動したりする。カーナビゲーションはこのような状況下において、地図上における現在位置を正しく示すために、ジャイロセンサにより車の向きや地図道路上への補正を実施している。携帯電話でのナビゲーションを実施する場合、利用する行動範囲がビル内／駅構内／地下街などカーナビに比べてＧＰＳからの電波が届かないところが多く課題となっている。
【０００３】
一方、画像認識の技術は画像処理技術の向上に伴い近年飛躍的に向上している。センサによる画像を取得し、ベースとなる情報と比較照合する技術も進んできている。指紋認証／顔認証技術に代表されるほか、自動車のナンバーの自動読み取り器や、工場での大量生産の現場において検査装置として必要不可欠な技術である。また、近年携帯電話はカメラを搭載することが一般的となり、カメラで捉えた周辺映像の中の対象物と位置情報の解っている原画とを照合することで、周辺の対象物の位置を特定する技術が有る。
【０００４】
従来、この種のカメラ画像による位置認識装置として、対象物までの距離を測定し、建築物三次元データベースのデータと照合することで、自端末の姿勢を取得または補正している（例えば、特許文献１を参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００３−１３２０６８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、データベースに登録されたデータの量が多くなるにつれ、画像照合する装置の処理負荷は次第に多くなる。特に、ＧＰＳの電波が届かない場合など現在位置情報が特定できない場合は、対象となるデータの量が非常に多くなり、画像照合を行う装置への負荷もデータ量に従い多くなるにつれ処理に必要な実行時間は長くなる。限られた処理時間内では、画像照合により一致されるべき画像の照合が行えず、正しい結果が得られないことがある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の装置は、カメラからなる映像取得部と、前記映像取得部から取得された映像を表示する表示部と、映像を登録するデータベースと、前記映像取得部から得られた映像と前記データベースに登録された映像とを比較することで、前記映像取得部により映像を取得した時点の位置を把握する処理部と、日時と気象条件を登録する時刻気象情報取得部と、前記時刻気象情報取得部により得られた日時、気象条件、もしくは日時及び気象条件の組み合わせの何れかにより、前記映像取得部から得られた映像と前記データベース３に登録された映像との比較照合の有り無しの判定及び画像の比較照合の優先順位を変化させる優先判定部と、を備えることにより上記課題を解決したものである。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、画像照合する処理量が軽減され処理時間の短縮が図れる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の実施の形態における実施例１の構成図
【図２】実際の気象状況に対する気象情報のデータの設定例を示す図
【図３】データベースの位置パラメータ構成例を示す図
【図４】データベースの発光度パラメータ構成例を示す図
【図５】データベースの気象条件パラメータ構成例を示す図
【図６】本発明の実施の形態における実施例２の構成図
【図７】θ算出と対象物との関係図
【図８】端末主導型によるシステム装置の構成を示す図
【図９】サーバーによる優先度判定型のシステム装置の構成を示す図
【図１０】サーバーによる優先度判定型のシステム装置の構成による処理フローを示す図
【図１１】サーバー主導型によるシステム装置の構成を示す図
【発明を実施するための形態】
【００１０】
本発明によれば、カメラからなる映像取得部と、前記映像取得部から取得された映像を表示する表示部と、映像を登録するデータベースと、前記映像取得部から得られた映像と前記データベースに登録された映像とを比較することで、前記映像取得部により映像を取得した時点の位置を把握する処理部と、日時と気象条件を登録する時刻気象情報取得部と、前記時刻気象情報取得部により得られた日時、気象条件、もしくは日時及び気象条件の組み合わせの何れかにより、前記映像取得部から得られた映像と前記データベースに登録された映像との比較照合の有り無しの判定及び画像の比較照合の優先順位を変化させる優先判定部と、を備えた位置認識装置により、画像照合する処理の量が軽減され処理時間の短縮が図れる。
【００１１】
さらに、この構成を基本として、表示部に表示されている画像照合が一致した対象物に対して前記データベースに登録されている関連情報を関連付けて表示することにより、ユーザーに周辺にある建物／店／閲覧物／標識／看板／出入口のそれぞれに対する関連情報をユーザーに提供することが出来る。
【００１２】
また、エリア情報取得部を設け、データベースに登録された位置情報が、エリア情報取得部から得られた位置情報を中心とした一定エリア内の場合のみに情報を絞り込み、画像照合の有り無しの判定処理を実施することで、処理付加を軽減することが出来る。
【００１３】
また、前記処理部において、データベースに登録された項目の中から画像照合する項目や値をあらかじめ設定することにより、処理付加を軽減して画像照合の時間を短縮できる。
【００１４】
また、ボタン操作等により、画像照合の開始及び終了のタイミングを指定することで、情報が欲しい時に情報を得ることが可能となる。
【００１５】
また、事前に欲しい情報を設定し条件範囲内の情報を提供することで、不要な情報提供を避け、ユーザーが選んだ情報を提供することができる。
【００１６】
また、表示制御部を設けて、画像照合により表示部に表示する開始タイミングと更新タイミング及び情報提供の表示終了タイミングの制御により、利用シーンに合わせて、表示情報が不用意に消えることが無いようにすることが可能である。尚、表示制御部の判断は、ボタン操作であっても、前記映像取得部１とは別の図示しない映像取得部を備え、捉えた操作者の顔や目の映像の有り無しの判定結果や向きから判定しても良い。また、図示しない姿勢検出器を備え、周辺画像ではないと判断した時などを利用して良い。また、これら何れかを起点にした一定時間後としても良い。例として、画像照合の動作中に端末の姿勢制御を検知して、映像取得部が一定角以上に地面方向へ傾いた時、画像照合を停止する動作により低消費電力化が図れる。
【００１７】
また、データベースの追加／更新／削除を実施する書き換え手段を備えることで、最新の情報を提供することが可能になる。
【００１８】
また、本発明によれば、前記映像取得部と、前記映像取得部から取得された映像を表示する表示部と、映像を登録するデータベースと、前記映像取得部から得られた映像と前記データベースに登録された映像とを比較することで、前記映像取得部により映像を取得した時点の位置を把握する処理部と、前記処理部にて位置を把握した時点の方位を取得する方位取得部と、前記処理部にて把握した位置と前記方位取得部から得られた方位情報により対象物の方位を算出する対象物方位判定部と、データベースに登録された位置情報と対象物の方位情報から現在地点を算出する現在位置判定部と、を備えることにより、装置の現在位置を特定することが出来る。
【００１９】
この時、さらに距離測定部を用いて、画像照合された対象物から現在地点までの距離を得て、前記データベースに登録された画像照合された対象物の位置情報と、さらに前記方位取得部から得られた方位情報から、現在位置を特定することも可能である。
【００２０】
また、画像照合により一致した対象物を目標物として、さらに経路検索部を設けることにより、得られた現在位置情報から目標物までの経路検索の実施結果、現在地点と目標物までの双方の位置関係や距離及び目標物までの到達経路を前記表示部に表示することで、ナビゲーションを提供することが出来る。
【００２１】
また、取得した現在位置と対象物毎の位置と高さの相互関係から、現在位置から対象物を見た時に別の対象物により隠れ見えない場合には画像照合をしない判定を実施することで、装置の処理付加を軽減することが出来る。
【００２２】
また、本発明によれば、前記処理部にて映像取得部から取得された映像とデータベースに登録された映像とを比較した結果により、データベースに登録された優先度を変更することを特徴とすることで、画像照合による照合率が向上し短時間で情報を提供することが可能となる。
【００２３】
また、本発明の位置認識装置によれば、前記データベースに登録された情報を端末側へ送るための基地局無線部と、前記基地局無線部から送られた前記データベースの情報を受け取る端末無線部と、を備えることにより、端末のメモリ量を削減することが出来る。
【００２４】
また、前記サーバー無線部は複数の端末の前記端末無線部と通信する時、複数の端末が前記データベースを共有するとともに、サーバー側で前記データベースを一括管理することにより、ユーザーは何時でも最新のデータにアクセスすることが可能になる。この時、前記データベースに登録された対象が画像照合された個々の端末からの情報により、前記データベースに登録された情報を更新することで、精度の高い画像照合が可能となる。
【００２５】
また、ネットワークと接続されることで、第三者経由によるデータの追加登録が可能であり、本発明の位置認識装置」による実施範囲が広がる。
【００２６】
また、本発明によれば、前記データベースの中から前記優先度判定部で選ばれた優先度の高い情報を無線で送るサーバー無線部と、前記サーバー無線部からのデータを無線で受信する端末無線部と、  を備えた位置認識装置とすることで、サーバー無線部と端末無線部のデータ転送量が削減できる。
【００２７】
また、本発明によれば、前記映像取得部から取得された映像の無線送信及び、前記処理部の結果を無線で受信する端末無線部と、前記映像取得部から取得された映像の無線受信及び、前記処理部の結果を無線送信するサーバー無線部と、を備えた位置認識装置とすることで、端末の処理負荷を軽減することが出来る。
【００２８】
以下、本発明を実施するための形態について、図面を参照しながら説明する。なお、実施の形態を説明するための全図において、同一の構成要素には同一符号を付与し、重複する説明は省略する。
【００２９】
（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態における位置認識装置の最小の構成概略図である。
【００３０】
本発明の実施の形態における位置認識装置は、図１に示すように、カメラ等の映像取得部１から得た映像を液晶表示部等の表示部６に表示する。この際、映像取得部１から得られた映像とハードディスク等のデータベース３に登録された画像情報をＣＰＵ等の処理部２で比較照合する装置である。映像取得部１から得た映像とデータベース３に登録された画像情報との比較照合により、前記データベース３に登録された対象物の何れかが周辺に存在しているか否かを判定する。
【００３１】
ここで、映像取得部１で捉えた映像とデータベース３に登録された画像情報の比較照合の方法は、２値化した画像データでのパターンマッチングを用いても良いし、輪郭抽出した結果を用いても良く、比較照合する方法は問わない。
【００３２】
また、前記データベース３に登録された画像のデータ形式は、比較照合する方法に適合した形式で良い。データベース３に登録される画像情報は、身近に存在する建物／店／閲覧物／標識／看板／出入口等を含むものであり、個体物であれば限定しない。
【００３３】
一方、映像取得部１で同じ対象物を捉えた場合であっても、撮影環境より得られる映像が異なってくる。本発明の実施の形態における位置認識装置では、撮影環境について、画像照合比較する日時と対象物の位置と気象条件の３つの切り口から、予め画像照合における優劣の特徴を対象物毎に優先度として設定し、優先度に従い画像照合を行う。
【００３４】
現実、撮影する映像取得部１が同一であっても、昼と夜とでは、周囲の明るさの影響を受けて得られる映像は異なってくる。また、同じ時間帯であっても、映像取得部１と被写体との間に車や人など障害物により見え隠れする場合、単に障害物の大きさや出現頻度のみならず、対象物の大きさや高さの違いにより障害物により阻害され見え方も異なってくる。例えば、駅構内に高さ１ｍ程度の大きさのコーヒーショップの看板が地面上に置いて有る場合、混雑の少ない時間帯では、時々、人影に隠れる程度であるのに対して混雑時はほとんど確認出来ない。
【００３５】
また、看板など発光する対象物の場合、発光する時としない時では、周囲の明るさによるコントラストも変化し見え方も違ってくる。例えば、ビルの２階側面に設置された看板では、夕方は見難いのもの、看板が発光すると捉えやすくなる。
【００３６】
また、気象条件に関しても同様である。例えば、遠くに見える山が雨や曇により見え無いとか、道路上の文字が雨で反射して見えないなど。
【００３７】
データベース３における構成を説明する。データベース３は、各対象物に対して、前記説明をした画像情報、対象物の位置、時間帯毎の位置パラメータと発光度パラメータと気象条件パラメータにて構成されている。登録された複数の画像情報が同一の物から作られたものであっても良い。何れのパラメータの値も数値が大きい程、画像照合に適する環境であることを示している。
【００３８】
前記データベース３の構成例を図３に示す。図３は前記データベース３に登録された位置パラメータに関する構成例である。データベースは「管理番号」、対象物の「種別」、対象物の基準となる「位置」、対象物の中心の「高さ」、優先度の「位置パラメータ」、「時間帯」で構成されており、各画像データそれぞれに対して時間帯毎の優先度が設定されている。ここでのパラメータ値の範囲は、０〜２であり、その各値の意味は、２は優先的に照合したい場合登録され。１は通常の場合、０は比較照合を行わない場合を示している。管理番号０００１は、特徴も無い対象物であるため、パラメータの値は時間帯によらず標準の「１」が設定されている。管理番号０００２は、駅構内の地面上に置かれた低い看板であり、時間帯毎に異なるパラメータが設定されている。このパラメータの値により、優先度判定部４で画像照合比較の有り無し及び優先順位を判断する。優先度判定部４はデータベース３の内容を受け、処理部２に画像情報を渡すとともにパラメータの大きいは順に画像の比較照合を行うように指示をする。データを渡す順番が優先順位であっても良い。この時、優先度判定部４パラメータの値が０の場合は処理部２に画像情報を渡さない。本実施例では、優先度判定部４は、パラメータの値の判定結果により処理部２を制御しているが、パラメータの代わりに、データベース上に登録された対象物の位置に関する情報受け、優先度判定部４で予め設定されている判定基準に従い処理部２を制御しても良い。データベース上に登録された対象物の位置に関する情報とは、図３の場合は「位置」と「中心の高さ」に該当する。
【００３９】
前記データベース３の構成例を図４に示す。図４は前記データベース３に登録された発光度パラメータに関する構成例である。データベースは「管理番号」、対象物の「種別」、対象物の基準となる「位置」、対象物の中心の「高さ」、優先度の「発光度パラメータ」、「時間帯」で構成されており、各画像データそれぞれに対して時間帯毎の優先度が設定されている。発光度パラメータの設定基準は位置パラメータの優先規準と同様である。管理番号０００１から管理番号０００３は、特徴も無い対象物であるため、パラメータの値は時間帯によらず標準の「１」が設定されている。管理番号０００４は、発光する看板であり、夜間は「２」が設定されている。前記優先度判定部４と前記処理部２は位置パラメータと同様に動作する。
【００４０】
前記データベース３の構成例を図５に示す。図５は前記データベース３に登録された気象条件パラメータに関する構成例である。データベースは「管理番号」、対象物の「種別」、対象物の基準となる「位置」、対象物の中心の「高さ」、優先度の「気象条件パラメータ」、「天候」で構成されており、各画像データそれぞれに対して天候毎の優先度が設定されている。ここでのパラメータ値の範囲は、０又は１であり、その各値の意味は、１は通常の場合、０は比較照合を行わない場合を示している。
【００４１】
管理番号０００１〜管理番号０００２と管理番号０００４は、気象条件により大きく照合結果がかわるものではないために、パラメータの値は天候よらず標準の「１」が設定されている。管理番号０００３は、路上の文字であり、雨の時は路上の時が読みにくいので、「０」が設定されている。
【００４２】
位置パラメータ及び発光度パラメータの時の動作と比べ、時刻気象情報取得部５の出力される時刻が気象条件に変わったものであり、優先度判定部４と処理部２の動作そのものは変わらない。
【００４３】
位置パラメータと発光度パラメータと気象条件パラメータについて個別に説明したが、これらを組み合わせて優先度を判定することが可能である。優先度が同じ画像データの画像照合の順番に関してさらに優先度を設定しても良い。優先度定部４において予め決められた順序やユーザーが設定した順序を基準にしても良いし、パラメータに新たな項目を加えても良い。
【００４４】
以上により、日時と気象条件を時刻気象情報取得部５から取得し、優先度判定部４は日時及と気象条件組み合わせの何れか、又は、位置及び日時及び気象条件の組み合わせの何れかにより、前記映像取得部１から得られた映像と前記データベース３に登録された画像情報の比較照合の有り無しの判定及び画像の比較照合の優先順位を変化させる。
【００４５】
さらに、データベース３に関連情報を登録さえておき、処理部２にて映像取得部１の映像とデータベース３に登録された画像情報が一致した時、そのデータベース３に登録画像情報に対応する関連情報を得て、表示部２に表示された周辺の対象物に対して、関連付づけて表示することにより、ユーザーに周辺情報を提供することができる。ここで、関連情報とは、文字による情報であったり、種別を示すアイコンであったり、簡易図であったり、視覚的に表現できるものであれば何でも良い。関連付けてとは、表示部２に表示された画像照合の一致した周辺対象物に対して、データベース３に登録された関連情報を表示し、周辺対象物と関連情報とが視覚的に関係性があることを示す。
【００４６】
また、画像照合する際に、現在存在する大まかなエリア情報でデータベース３の情報を絞り込みことで、画像照合する処理を軽減することができる。データベース３のデータ数が多ければ多い程有効である。大まかなエリア情報は、エリア情報取得部７により得られる。ここで、エリア情報取得部７は、ＧＰＳでも良いしＦｅｌｉｃａ／ＲＦタグ、その他の近距離通信機器でも良いし、ＷＬＡＮや携帯電話無線機などでも良い。ＧＰＳの場合、受信が可能な場所であれば最新の位置情報をエリア情報として用いれば良いし、さらに測位誤差分エリアを広げても良い。受信が出来ない場合は最後に受信した位置情報を基準に、最後に受信した時刻から経過した時間によりエリア情報の広さを制御することで得られたエリア情報を使うことで、ＧＰＳ受信が出来ない場合であても画像照合する処理を軽減することができる。近距離通信機器を用いる場合は、通信相手の機器の設置位置を基準として、通信可能な範囲内をエリア情報とすれば良い。Ｆｅｌｉｃａでゾーンの入退出管理している場所では、そのゾーンをエリア情報とすれば良い。ＷＬＡＮや携帯電話無線機では、それぞれ独自の位置情報取得システムを用いれば良い。
【００４７】
一方、映像取得部１により周辺の対象物の照合をする際、ユーザーが意識して映像取得部１を対処物に向け比較照合することで、効果的に比較照合が可能となる。ユーザーがボタン操作等で、予め対象物の登録やメニューから選択等にて、優先度判定部４でデータを絞り込み比較照合することで、処理付加が軽減されるほか、映像取得部１で比較照合されるまで様々な方向に向きを変える必要がなく、短時間で欲しい情報が得られる。この動作をエリア情報取得部７から得たエリア情報で絞り込んだ後  に実施すると短時間で比較照合が可能となる。
【００４８】
また、ボタン操作等により、画像照合の開始及び終了のタイミングを指定することで、情報が欲しい時に情報を得ることが可能となる。この時、入力手段としてはボタン操作の他、タッチパネルを用いても良いし、音声入力による操作でも良い。端末を振ったり特定のアクションを与えたり、図示しない姿勢判定器により制御することで得られる操作は、ボタン操作と同様に働く。ボタン操作と表記したものは、これら入力手段の全てを含むものとする。
【００４９】
また、データベース３に登録され比較照合により一致した全ての情報が表示部６に関連付けられて表示されると、表示する情報が多い場合に表示部６に情報が溢れ見づらくなる。ボタン操作により選びたしたい周辺情報を事前に設定することで、欲しい情報のみ表示されるようになり、欲しい情報のみ解りやすく表示させることが可能に成る。
【００５０】
また、表示制御部１６を設けて、画像照合により表示部６に表示する開始タイミングと更新タイミング及び情報提供の表示終了タイミングの制御することで、利用シーンに合わせて、必要な時に表示か開始され、表示情報が不用意に消えることが無いようにすることが可能である。
【００５１】
ここで、表示制御部１６の開始及び終了動作が行われる動作起点はボタン操作であっても良いし、またボタン操作から一定時間経過した後実行されても良い。画像照合により不一致になった場合の再照合を実施するのかしないのか、利用シーンに合わせて自動的に切り替えても良いし、ボタン操作で選択されても良い。このように画像照合を実行する時間及び動作範囲を規定することで低消費電力化が図れる。例として、画像照合の動作中、端末の姿勢制御を用いて、映像取得部１が一定角以上に地面方向へ傾いた時、画像照合を停止させることで不要な処理を停止させ低消費電力化がはかれる。この時、図示しない前記映像取得部１とは別の映像取得部を備え、顔認証技術により操作者の顔の有り無しの判定並びに、眼の方向の判断により、ユーザーが表示部４を見ているがどうかを判断し、それにより照合動作を制御しても良い。
【００５２】
また、データベースの追加／更新／削除を実施する書き換え手段を備えることで、最新の情報を提供することが可能になる。データベースの画像データ及びその他のデータを新たに追加したりデータを新しいものに書き換えたり削除したりすることをデータベースの登録とした時、画像データの登録は予め映像取得部１で撮影した画像を持ち手も良いし、外部機器により取得した画像データを図示しない無前通信部を通しても良い。データベース上の画像データ以外のデータは、キー入力を使っても良いし、外部機器により無前通信部を通しても良い。
【００５３】
（実施の形態２）
図６は、本発明の実施の形態２における位置認識装置の構成概略図である。
【００５４】
本発明の実施の形態２における位置認識装置は、図６に示すように、映像取得部１から得た映像を表示部６に表示する際、前記映像取得部１から得られた映像とデータベース３に登録された画像情報を処理部２で比較照合する装置であり、映像取得部１から得た映像とデータベース３に登録された画像情報との比較照合により、前記データベース３に登録された対象物の何れかが周辺に存在しているか否かを判定する。画像照合比較する日時と対象物の位置と気象条件の３つの切り口から、予め画像照合における優劣の特徴を対象物毎に優先度として設定し、優先度に従い画像照合を行う。この時、画像照合を行う範囲は、エリア情報取得部７で得られ位置情報を中心に一定範囲内に限定されたデータベース上の画像データのみに限定しても良い。
【００５５】
映像取得部１から得られた映像とデータベース３に登録された画像情報を処理部２で比較照合により一致が得られた時、前記映像取得部１で捉えた対象物の装置内部での座標と方位取得部８から得られた方位情報により対象物の方位を算出する対象物方位判定部９と、データベース３に登録された位置情報と対象物の方位から現在地点を算出する現在位置判定部１０とを備えた前記請求項１の装置により、装置が現在存在している現在位置を特定することが出来る。
【００５６】
現在位置の特定方法につい詳しく説明する。対象物につき処理部２で比較照合により一致が得られた時、装置の正面から映像取得部１で捉えた映像の中心方向に向けた第１の直線と、装置との対象物とで結ばれる第２の直線を求め、第１の直線と第２の直線とでなす角度Δθを算出する。
さらに、方位取得部８からその時点での装置の方位情報を取得し、この方位情報とΔθにより、装置から見た時の対象物の方角を特定する。この動作を、１つ目の対象物について実施したとして、同様に、２つ目の対象物についても画像の比較照合された時に同様に装置から見た時の２つ目の対象物の方角を特定する。２つの対象物それぞれの位置と、装置から見たそれぞれの方角から、三角測量法により装置の現在位置を特定することができる。ここで、角度Δθの算出方法であるが、図７を用いてθ算出と対象物との関係図を用いて説明する。映像取得部１で映し出された像面の２次元座標を上図に示し、その像面と焦点とのを真上からみた双方の位置関係を下図に示す。端末が使用上傾く場合が有ることを想定して、図示しない姿勢検出器により端末の傾きを検出してΔθを補正しても良い。
映し出された像面のサイズを仮にＶＧＡサイズとする。像面上に映し出された対象物の中心をＰ（ｈ，ｗ）、映像取得部１の水平画角θwとした時、（式１）と近似することができる。ここで、θｗとｗは映像取得部１固有の値であり、例えば、映像取得部１の画角=５０[ｄｅｇ]、w=６４０となる。
【００５７】
Δθ＝ｔａｎ−１（ ｗ／２×ｔａｎθｗ（ｗ／２−Ｐｘ)）  ………    （式１）
このように三角測量法としては、さらに距離測定部１４を用いて、画像照合された対象物から現在地点までの距離を、前記データベース３に登録された画像照合された対象物の位置情報と、前記方位取得部８から得られた方位情報から、三角測量法を用いて現在位置を特定することも可能である。
【００５８】
２つの対象物に対してそれぞれの距離を算出し現在地点を得ても良い。よって、方位取得部８と対象物方位判定部９、又は距離測定部１４の何れかを使うと現在位置を取得することが可能になる。
【００５９】
また、画像照合により一致した対象物を目標物として、さらに経路検索部１５を設けることにより、得られた現在位置情報から目標物までの経路検索の実施結果、現在地点と目標物までの双方の位置関係や距離及び目標物までの到達経路を前記表示部６に表示することで、ナビゲーションを提供出来る。
【００６０】
その際、画像照合により得られた目標物毎に、関連付けられた情報が前記表示部６に表示され、表示された関連付けられた情報を選択することで、経路を算出する際のナビゲーションとしての到達目標を設定する。
【００６１】
また、取得した現在位置と対象物毎の位置と高さの相互関係から、現在位置から対象物を見た時に別の対象物により隠れ見えない場合には画像照合をしない判定を実施することで、装置の処理付加を軽減することが出来る。
【００６２】
一方、映像取得部１から得た映像を表示部６に表示する際、映像取得部１から得られた映像とデータベース３に登録された画像情報を処理部２で比較照合による一致の有り無しの結果により、データベース３に登録された優先度を変更することにより、画像照合による照合率が向上し短時間で情報を提供することが可能となる。
【００６３】
（実施の形態３）
本発明の実施の形態における位置認識装置を端末とサーバーで機能分担した構成であり、前記サーバー無線部１２と前記端末無線部１１で通信が行われるシステム装置で有る。図８システム装置としてデータベース３を分離した構成であり、分離することで端末のメモリ量を削減に作用して端末を小型化することが可能である。
【００６４】
また、前記サーバー無線部１２は複数の端末の前記端末無線部１１と通信する時、複数の端末が前記データベース３を共有するとともに、サーバーが前記データベース３を一括管理し、最適なデータに更新することで、ユーザーは何時でも最新のデータにアクセスすることが可能になる。
【００６５】
また、ネットワークと接続されることで、第三者経由によるデータの追加登録が可能であり、本発明の位置認識装置」による実施範囲が広がる。例えば、携帯電話のｉモードによる画像登録サイトにて、映像取得部１から取得した画像を位置情報と不特定の人が登録と連携してデータベース３が更新されることで、不特定の画像を逐次更新することができる。
【００６６】
図９は、システム装置として、データベース３と優先度判定部４と時刻気象情報取得部５を分離して構成しており、サーバー側で優先度制御により画像比較するデータ量を減らし、必要なデータのみ無線通信で端末にて送って、端末内部にて画像照合を行う。それにより、無線で送るデータを削減しつつ、サーバーのデータを複数端末で共有することが可能になる。
【００６７】
図１０は、サーバーによる優先度判定型のシステム装置の構成による処理フローを示し説明する。端末はエリア情報取得部７で現在端末が存在するエリアと特定しこれをサーバーに送信する。サーバーはデータベース３に登録されたデータから、指定されたエリアに関するデータを選定し端末データを送信する。端末はサーバーから受け取った画像データと周辺に存在する映像とを画像の照合比較を行う。比較照合する周辺映像は静止画であっても良いし、映像取得部にて周辺の映像を動画として表示部６にて逐次画像が更新される場合は、更新される画像毎に比較照合しても良いし、一定枚数毎に抜き取り画像の照合比較を行っても良い。
【００６８】
図１１は、システム装置として、サーバー主導型で構成している。システム装置の処理分担として、端末は画像情報取得部で得た周辺画像を得て、サーバーから送られる情報にもと付き、表示部６に所定の内容を表示す。これにより端末の負荷は極力軽減することが可能となる。
【産業上の利用可能性】
【００６９】
本発明は、携帯電話、携帯ゲーム機、等の携帯端末およびこれに関する通信システムや、カーナビゲーションシステムに利用可能である。
【符号の説明】
【００７０】
１    映像取得部
２    処理部
３    データベース
４    優先度判定部
５    時刻気象情報取得部
６    表示部
７    エリア情報取得部
８    方位取得部
９    対象物方位判定部
１０    現在位置判定部
１１    端末無線部
１２    サーバー無線部
１３    画像合成部
１４    距離測定部
１５    経路検索部
１６    表示制御部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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