CN101458087B - 使用图像地图的导航装置及其方法 - Google Patents

Abstract

本发明揭示一种使用图像地图的导航装置及其方法。此导航装置至少包含一储存模块、一输入模块、一卫星定位模块及一处理模块。本发明的方法至少包括下列步骤：提供一导航装置，其具有一储存模块、一输入模块、一卫星定位模块及一处理模块；通过储存模块储存一图像地图；以输入模块设定若干个定位位置及若干个颜色信息于图像地图上；设定一起点位置及一终点位置于图像地图上；通过卫星定位模块，提供一一对应这些定位位置的若干个位置信息；经由处理模块且根据这些颜色信息，辨识出若干条可行路径；根据一算法、这些位置信息及这些可行路径，计算出起点位置至终点位置的一导航路径。从而可使导航装置利用非电子地图进行导航。

Description

使用图像地图的导航装置及其方法

【技术领域】

本发明属于导航装置及方法的技术领域，特别是可使导航装置利用非电子地图进行导航的方法。

【背景技术】

现在几乎所有全球定位系统的导航装置，都是基于电子地图(如向量地图)来进行定位与导航，其中最重要的关键就是与电子地图相关的路网信息。

传统上电子地图的路网信息的识别与提取方法，在产生向量的地理信息系统(Geography Information System，GIS)的过程中，先使用向量绘图仪绘制道路地图，再通过人工将复杂的道路信息逐点输入计算机中，以实现地图向量化的目的，但难以迅速得到符合精度要求的向量地图。此方法先以人工对纸本地图加以描图，再通过扫描机进行扫描，最后再细致化和向量化。描图的过程将一张与纸本地图同样大小的透明纸蒙在地图上，再用铅笔沿着道路的中心线描绘出道路的轨迹，从而得到一幅黑白的道路网络图，再借助扫描机扫描道路网络图以获得黑白的图像图，同时储存图像图至计算机中，最后再将图像图进行细致化和向量化。

这种方法是典型的人工识别地理信息的方法，虽然操作简单，但速度缓慢，而且电子地图的精度取决于纸本地图的精度和工作人员的责任心。在纸本地图比较精确，与工作人员的责任心很强的条件下，利用这种方式获得的电子地图比较精确。但随着人们对地理信息的大量需求与高性能计算器的快速发展，已使得地理信息的处理越来越快，人工识别相对成为一项既费时又费力的工作，地理信息的制作也就变成地理信息系统发展的瓶颈。

此外，另一种方法通过图像分析方式(即图像识别方式)，自动或半自动提取道路网络的信息。但目前无论哪种图像分析软件，都还没有到达十分理想的程序，大都假设了一些相对的理想条件。

因此，无论通过以上哪种方法得到的电子地图，都是费时费力的工作，致使现在电子地图制作成本居高不下，且所有的导航装置的大部分成本来自于电子地图。另外，由于制作过程复杂，相关的缺点也显现出来，如果现实世界中某些地区还没有电子地图，导航装置就无法进行导航。同时，若道路有所变更，电子地图却没有及时更新，便会导致导航发生错误，甚至引起严重的后果。

【发明内容】

有鉴于上述课题，本发明的目的提供一种使用图像地图的导航装置及其方法，特别是可使导航装置利用非电子地图进行导航的方法，以满足使用者对导航装置的需求，并解决现有技术的缺点，除制作成本低外，更可自行更新路网信息。

因此，为达上述目的，本发明提出一种使用图像地图的导航装置，其至少包含一储存模块、一输入模块、一卫星定位模块及一处理模块。其中，储存模块储存一图像地图。输入模块设定若干个定位位置、若干个颜色信息、一起点位置及一终点位置于图像地图上。而卫星定位模块提供一一对应这些定位位置的若干个位置信息。另处理模块根据这些颜色信息辨识出若干条可行路径，并根据一算法、这些位置信息及这些可行路径，计算出起点位置至终点位置的一导航路径。

此外，本发明再提出一种使用图像地图的导航方法，其至少包含下列步骤：

(a)提供一导航装置，其具有一储存模块、一输入模块、一卫星定位模块及一处理模块；

(b)通过储存模块储存一图像地图；

(c)以输入模块设定若干个定位位置及若干个颜色信息于图像地图上；

(d)设定一起点位置及一终点位置于图像地图上；

(e)通过卫星定位模块，提供一一对应这些定位位置的若干个位置信息；

(f)经由处理模块且根据这些颜色信息，辨识出若干条可行路径；

(g)根据一算法、这些位置信息及这些可行路径，计算出起点位置至终点位置的一导航路径。

相较于现有技术，利用本发明，可以使得导航装置利用非电子地图进行导航。

为对本发明的目的、构造特征及其功能有进一步的了解，兹配合附图详细说明如下：

【附图说明】

图1显示本发明使用图像地图的导航装置的示意图。

图2显示本发明使用图像地图的导航装置的较佳实施例示意图。

图3显示本发明使用图像地图的导航方法的流程图。

【具体实施方式】

请参阅图1，显示本发明使用图像地图的导航装置的示意图。图中，导航装置1为一全球定位系统装置、一具导航功能的移动电话及一具导航功能的个人数字助理其中之一，且至少包含一储存模块11、一输入模块12、一卫星定位模块13及一处理模块14。其中，储存模块11储存一图像地图111。而输入模块12(如触控式屏幕或按键组)设定至少三个不共线的定位位置1111、若干个颜色信息1112、一起点位置1113及一终点位置1114于图像地图111上，亦可设定至少一行经点位置于起点位置1113至终点位置1114之间。

另外，卫星定位模块13提供一一对应这些定位位置1111的若干个位置信息131，且每一位置信息131具有一经度坐标及一纬度坐标。还有，处理模块14根据这些颜色信息1112辨识出若干条可行路径141，并根据一算法143(如A*算法)、这些位置信息131及这些可行路径141，计算出起点位置1113至终点位置1114的一导航路径142。

此外，导航路径142亦可包含一未行经路径及一已行经路径，未行经路径具有一第一颜色信息，而已行经路径具有一第二颜色信息。使用者可将第二颜色信息定义为不可行路径，使导航装置1不会重复规划已行经路径，以避免使用者重复行经同一条可行路径141。

请参阅图2，显示本发明使用图像地图的导航装置的较佳实施例示意图。图中，使用者取得一张游乐中心2的导览地图，且导览地图显示若干个具有不同颜色信息的游乐区域(如饮食区、花卉区、游戏区及动物区…)及若干条路径。

一开始时，使用者先利用一导航装置(或电子装置)的图像获取模块，对导览地图进行拍摄以取得一图像地图，并通过一储存模块储存图像地图。接着，以一输入模块(如触控式屏幕或按键组)设定一第一定位位置21、一第二定位位置22、一第三定位位置23、一第一颜色信息24、一起点位置25、一行经点位置27及一终点位置29于图像地图上。再通过卫星定位模块提供第一定位位置21、第二定位位置22及第三定位位置23的经纬度坐标，以对此三个定位位置所形成的三角形区域进行定位。

接下来，经由一处理模块，且根据第一颜色信息24(表示可行路径)及游乐区域的其它颜色信息(表示不可行路径)，辨识出若干条可行路径。最后，处理模块根据一算法(如A*算法)、经纬度坐标及可行路径，计算出起点位置25到行经点位置27，再到终点位置29的一导航路径，同时亦可计算出第一拐弯位置26及第二拐弯位置28。如此一来，通过导航路径的规划顺序，由起点位置25→第一拐弯位置26→行经点位置27→第二拐弯位置28→终点位置29，便可使导航装置完成导航。

除此之外，若使用者发现第一拐弯位置26、第二拐弯位置28或导航路径上任何一点的经纬度坐标出现偏差时，使用者可再提供至少三个定位位置，以精确定位。另外，使用者亦可将导航路径的已行经路径设为不可行路径的颜色信息，以避免导航装置再次规划已行经路径于未来的导航路径中，而重复行走已行经路径。

请参阅图3，显示本发明使用图像地图的导航方法的流程图。以下通过图1所示使用图像地图的导航装置，以例示本发明的导航方法的各流程步骤，此导航方法通常包含下列步骤：

步骤S31：提供一导航装置1(如全球定位系统装置、具导航功能的移动电话或具导航功能的个人数字助理)，其具有一储存模块11、一输入模块12、一卫星定位模块13及一处理模块14；

步骤S32：利用一图像获取模块拍摄一纸本地图为一图像地图111，并通过储存模块11储存图像地图111。此图像获取模块可设置于导航装置1或一电子装置上；

步骤S33：以输入模块12(如触控式屏幕或按键组)设定若干个定位位置1111及若干个颜色信息1112于图像地图111上；

步骤S34：以输入模块12设定一起点位置1113及一终点位置1114于图像地图111上，亦可设定至少一行经点位置于起点位置1113至终点位置1114之间；

步骤S35：通过卫星定位模块13提供一一对应这些定位位置1111的若干个位置信息131，且每一位置信息131具有一经度坐标及一纬度坐标；

步骤S36：经由处理模块14且根据这些颜色信息1112，辨识出若干条可行路径141；

步骤S37：经由处理模块14且根据一算法143(如A*算法)、这些位置信息131及这些可行路径141，计算出起点位置1113至终点位置1114的一导航路径142。

此外，导航路径142亦可包含一未行经路径及一已行经路径，未行经路径具有一第一颜色信息，而已行经路径具有一第二颜色信息。使用者可将第二颜色信息定义为不可行路径，使导航装置1不会重复规划已行经路径，以避免使用者重复行经同一条可行路径141。

Claims (12)

1.一种使用图像地图的导航装置，其特征在于，该装置至少包含：

一储存模块，储存一图像地图；

一输入模块，设定若干个定位位置、若干个颜色信息、一起点位置及一终点位置于该图像地图上；

一卫星定位模块，提供一一对应这些定位位置的若干个位置信息；

一处理模块，根据这些颜色信息辨识出若干条可行路径，并根据一算法、这些位置信息及这些可行路径，计算出该起点位置至该终点位置的一导航路径，该导航路径更包含一未行经路径及一已行经路径，该未行经路径具有一第一颜色信息，该已行经路径具有一第二颜色信息。

2.如权利要求1所述的导航装置，其特征在于，该导航装置为一全球定位系统装置、一具导航功能的移动电话及一具导航功能的个人数字助理其中之一。

3.如权利要求1所述的导航装置，其特征在于，该输入模块设定至少一行经点位置于该起点位置至该终点位置之间。

4.如权利要求1所述的导航装置，其特征在于，该输入模块包含一触控式屏幕及一按键组其中之一。

5.如权利要求1所述的导航装置，其特征在于，这些定位位置包含至少三个不共线的定位位置。

6.如权利要求1所述的导航装置，其特征在于，每一位置信息具有一经度坐标及一纬度坐标。

7.一种使用图像地图的导航方法，其特征在于，该方法至少包含下列步骤：

(a)提供一导航装置，该导航装置具有一储存模块、一输入模块、一卫星定位模块及一处理模块；

(b)通过该储存模块储存一图像地图；

(c)以该输入模块设定若干个定位位置及若干个颜色信息于该图像地图上；

(d)设定一起点位置及一终点位置于该图像地图上；

(e)通过该卫星定位模块，提供一一对应这些定位位置的若干个位置信息；

(f)经由该处理模块且根据这些颜色信息，辨识出若干条可行路径；

(g)根据一算法、这些位置信息及这些可行路径，计算出该起点位置至该终点位置的一导航路径，该导航路径更包含一未行经路径及一已行经路径，该未行经路径具有一第一颜色信息，该已行经路径具有一第二颜色信息。

8.如权利要求7所述的导航方法，其特征在于，该步骤(b)利用一图像获取模块拍摄一纸本地图为该图像地图。

9.如权利要求7所述的导航方法，其特征在于，该步骤(d)之后，更包含一步骤(d1)设定至少一行经点位置于该起点位置至该终点位置之间。

10.如权利要求7所述的导航方法，其特征在于，该输入模块包含一触控式屏幕及一按键组其中之一。

11.如权利要求7所述的导航方法，其特征在于，这些定位位置包含至少三个不共线的定位位置。

12.如权利要求7所述的导航方法，其特征在于，每一位置信息具有一经度坐标及一纬度坐标。

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