构建全景电子地图服务的方法

摘要

本发明公开了一种构建全景电子地图服务的方法，其主要步骤为：1)采集全景图像序列，即采集具有地理位置信息的、前后信息连续的全景图像序列；2)在服务器中建立包含全景图像序列的数据库；3)建立位置关联链接，即通过位置信息将数据库内的全景图像序列与电子地图进行关联；4)搜索定位全景图，即用户搜索时，通过搜索词来定位在电子地图上的用户关注点位置，并通过该关注点的地理位置信息(gis)找到对应于全景图像序列的位置信息，调出全景图像。通过本发明的方法能够在现有电子地图服务上，提供更细节的地图服务，通过全景的全方位展示功能，让用户可以了解到关注点环境的详细情况。

说明书

技术领域

本发明涉及构建电子地图服务的方法，特别是一种构建全景电子地图服务的方法。通过该方法，查询者可以清楚地了解查询地360°全景信息。

背景技术

最近一两年，电子地图，特别是地图搜索服务是最近搜索服务的一个热门服务，google，msn，yahoo，sina，baidu等传统搜索服务巨头都推出了自己的电子地图搜索服务。该搜索服务可以方便解决人们出行参考等生活问题，给用户提供了便利、灵活、高效的地图搜索服务。通过该服务，用户可以了解到关注位置在地图上的方位，如用户想知道上海市浦东软件园在上海的什么位置。通过搜索特定关注位置附近的设施，如上海市人民广场附近的川菜馆，停车场等。电子地图搜索服务正越来越成为人们日常生活的一个便利工具。全景技术是虚拟现实系统的一个重要组成部分，它是一种基于图像的绘制技术，由于其全景图像中的象素点是由特定样本图像中的象素点插值而得，因此它的绘制和图像场景的复杂度无关，并且全景图像的真实感就如同照片一样。通过全景技术用户可以看到360*180全空间信息，就好像人站在采集点向前、后、上、下、左、右观看一样，全景图像具备的这种优良特性，使得用户可以连续、直观、立体地了解到该全景所表达空间的全部信息，因此全景技术已经在房地产，旅游等行业得到了广泛的应用。关于全景图像的制备技术专利请参见：中国发明专利说明书CN1437165A(公开日2003年8月20日)公开的一种基于两张鱼眼图像的智能型全景生成方法、中国发明专利说明书CN1707353A(公开日2005年12月14日)公开的一种基于全帧图像生成球形全景的方法、中国发明专利说明书CN1707354A(公开日2005年12月14日)公开的基于圆鱼眼或鼓形图像快速生成高清晰度全景的智能化方法、中国发明专利说明书CN1707355A(公开日2005年12月14日)公开的基于六张鼓形图像生成整球形全景的方法。

现有的电子地图服务存在的一个问题是，用户只能通过电子地图服务得到关心点的位置所在，却不能了解该位置的详细情况，比如用户坐公交换乘时，已经通过现有电子地图服务了解到需要在A路的p站下车，需要到B路的q站换坐第二趟车。可是当用户匆匆忙忙从p站下车后，发现眼前的路况非常复杂，交叉路口较多，又有立交桥等，看的令人发晕，根本不知道B路的q站应该从哪个方向过去；又如用户需要开车到九江路附近办理事情，他在出发前通过地图服务搜索停车位置，遗憾的是九江路附近没有搜索到，只有在1公里外某个大厦底部才有一个收费停车站，结果他匆忙赶过去，并从上述停车场出来后，发现九江路附近有很多露天的停车场，而这些信息根本还没有登记到电子地图上去；再如用户搜索某银行，发现该银行在某一条马路上，可当他到达某处时，发现地图标定的地址根本是错的，他需要再绕很大一个圈，才能到达正确的地点。试想，上述三种情况，如果用户可以看到关注点的实景，则用户在查看搜索结果时，只需要通过肉眼观察一下，就知道关注点的真实情况，那么就可以做出正确的决定。在现有的电子地图服务中，有部分地图服务商已经将全景引入到地图搜索服务中来，如mapabc的全景地图等，然而，上述全景在现有电子地图服务的表现模式，很难去适应用户的需求，如mapabc的全景地图的方式，用户通过进入全景地图主页，可以看到地图上具有全景图像的位置点和文字链接，通过点击可以观看全景，但是由于其采集的数量相当少，对于绝大多数搜索用户来说，并不能看到关注点的全景图像，这种全景的展现方式是被动式的，而不是主动式的，也就是说，不是用户搜索到什么位置，就可以看到某位置的全景(即主动式展示)，而是用户在全景地图上找到具有全景的地方，然后进行观看(即被动式展示)。同时，上述全景图不具备位置信息，因此需要通过地址名称关联，或者在电子地图上进行标定将全景图定位到电子地图上去，当全景数目达到一定程度，该方法工作量巨大，效率低下，基本不具备操作性，同时一些采集点不具备通用的名称，比如沿着某一处有500米长的绿地采集了25张全景，这其中既没有门牌号，也没有标志性建筑，如果要通过地址名称关联就需要在电子地图上设定一个名字，同时给全景图设定对应的名字，将它们关联起来，但是用户在搜索时并不知道这些名字，其搜索体验会相当差，这是个普遍的情况。如果通过在电子地图标注的方式进行关联，则由于电子地图上具有比例尺的街道，其位置感不强，用户很难通过肉眼观察将所采集的全景图像准确定位到电子地图，这也会严重影响用户体验，此外，现有的模式下，全景图之间没有重合区域，用户在查看时，不能看到该全景附近的信息，因此用户获得的信息不具备连续性，在检索方面，用户通常会输入某一个位置名称，在现有模式下，电子地图只能显示名字规则相同或相似的全景图像，而不能显示任意街道位置的全景图像。实际上，现有的模式，不能给人们日常生活参考带来实质性的帮助，在一个城市采集一部分景点的全景图像，让用户在这些全景图像中去寻找他所关心的信息，是远远不能达到用户的搜索需求的，而一种用户查到哪里，就可以看到哪里的模式将可以给用户日常生活体验带来实质性的帮助。

发明内容

为了让用户可以在搜索电子地图的同时，获得其关注点的真实图像信息，本发明公开了一种新的电子地图服务模式，即全景电子地图服务模式，该模式是在现有电子地图中，引入了具有地理位置信息的、大量的、前后信息连续的全景图像序列，将全景图像序列和电子地图的街道，小区等位置通过他们之间的位置转换关系一一对应起来，使得用户在搜索特定区域时，可以通过全景电子地图了解关注点的详细环境及位置信息等，即在该特定区域内，用户输入某门牌号，名称等都可以看到该关注点的全景图像，通过观看该全景图像获得所需要的信息，由于全景图像序列所表达的信息是连续的，用户可以通过该全景电子地图了解区域内的大量信息。

本发明提出了一种构建全景电子地图服务的方法，给现有电子地图用户提供更细致、详实、生动的地图服务。其主要思路是，通过采集具有位置信息的、前后信息连续的全景图像序列，将全景图像与电子地图通过位置信息关联起来，由于全景表现了场景的全空间信息，并且图像序列中相邻图像的信息具有连续性，用户可以通过搜索得到全景图像，非常直观了解到关注点及该区域的情况，从而做出更准确的判断和决策。

具体而言，该发明的一种构建全景电子地图服务的方法，其包括如下步骤：

1)采集全景图像序列，即采集具有地理位置信息的、前后信息连续的全景图像序列；

2)建立全景图像数据库，即在服务器中建立包含全景图像序列的数据库；

3)建立位置关联链接，即通过位置信息将数据库内的全景图像序列与电子地图进行关联；

4)搜索定位全景图，即用户搜索时，通过搜索词来定位在电子地图上的用户关注点位置，并通过该关注点的地理位置信息(gis)找到对应于全景图像序列的位置信息，调出全景图像。

本发明与现有技术相比的有益效果是，在现有地图服务上增加了全景服务功能，使得用户在具有全景资源的区域内搜索任意街道或者小区位置，都可以得到具有连续全景信息的搜索结果。由于全景图像真实，空间信息完整，使得用户可以通过对全景的观察、分析，获取更多的信息，从而做出更准确的分析和判断。

附图说明

以下结合附图和具体实施方式来进一步说明本发明。

图1为一个现有电子地图服务的案例及mapabc全景电子地图表现模式；

图2为球形全景图及其透视效果案例；

图3为本发明的一个实现步骤；

图4为本发明全景电子地图服务的一个案例；

具体实施方案

为使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。

本发明提出了一种构建全景电子地图服务的方法，其目的是给现有电子地图用户提供更细致、详实、生动的地图服务。

图1给出了一个现有电子地图服务的案例及mapabc全景电子地图表现模式，其中1a为电子地图服务案例示意图。本图以mapabc为例，搜索区域为上海市南京东路，搜索词为华联的搜索结果截图，其中，101区域为搜索的文字表现结果，102区域为这些搜索结果在电子地图中的位置，其中，101中的标号数字与102中的标号数字对应，说明102表示的地理位置即为101中该标号表示结果的位置，如102中标号6下角有一个方框为：华联商厦中联店，与101中标号6对应。1b为mapabc的全景电子地图表现模式，其中，104区域为具有全景图像的场所名，103区域为电子地图中一个相机图表，每一相机点表示该点具有全景图像，通过相机数目可见，其全景图像的数量相当有限。用户可以点击104区域中的具有全景图像的场所名，也可以通过点击电子地图上的相机图标，进入新的页面进行全景观看。由101区域可见，在用户进行搜索时，这些搜索结果中没有全景展示，而102区域中，电子地图上也只有一些局部的、零散的全景图像点，不足以给用户带来实质性的参考和帮助。

图2为球形全景图及其透视效果案例示意图，其中2a为球形全景原始图，2b为透视效果图，用户通过观察该透视效果图来观看该场景。具体而言，2a是对2b中上下两个透视范围所围成的红色矩形区域201进行校正后的6张截图，由图可见，截图202到207反映了华联商厦不同的方位图像，它们分别对应了不同的透视参数值，这些值决定了用户观察该场景的角度范围，实际上，透视窗口展现给用户的信息是连续的，用户可以拖动鼠标或者运用键盘等方式连续观察，本例只是截取了几个不同透视参数下的透视图像。全景图除了球形全景以外，还有柱形全景，立方体全景，环形全景等。

图2所提供的球形全景图及其透视效果图可以通过中国发明专利说明书CN1437165A(公开日2003年8月20日)公开的一种基于两张鱼眼图像的智能型全景生成方法、中国发明专利说明书CN1707353A(公开日2005年12月14日)公开的一种基于全帧图像生成球形全景的方法、中国发明专利说明书CN1707354A(公开日2005年12月14日)公开的基于圆鱼眼或鼓形图像快速生成高清晰度全景的智能化方法、中国发明专利说明书CN1707355A(公开日2005年12月14日)公开的基于六张鼓形图像生成整球形全景的方法来获取，在此不再详细描述。

图3为本发明的一个实现步骤。301为采集全景图像序列步骤，即采集具有地理位置信息的、前后信息连续的全景图像序列，并在服务器中建立包含全景图像序列的数据库。

本发明中，需要保证采集的图像序列具备地理位置信息，是指描述或者确定任意点的地理位置唯一性的信息，包含但不限于gis信息，或经纬度信息或唯一ID标志符等。在采集图像的同时，通过gps设备获得该时刻该采集位置的地理位置信息(gis)，由此获得图像的地理位置信息(gis)，但是该位置信息也可能是经纬度信息，也可能因为国家法律的约束，将gis信息转换为唯一ID标志符去标记等。

本发明中，前后信息连续是指图像序列中相邻两张全景图像具有一定的重合区间，即前一幅图像中的一部分图像信息可以在其后一幅中找到，这样才能保证用户在观察过程中思维具有连续性。

本发明中，前后两张全景图像的采集距离相对较短，大约在30-50米以内，采集过程中，会视道路的宽度调整采集距离，从而保证了相邻全景图像具有一定的重合区间；本发明全景电子地图中所述的全景图像，包括但不限于球形全景及部分球形全景，柱形全景及部分柱形全景，立方体全景及部分立方体全景，环形全景及部分环形全景，这些全景图像可能通过不同的采集设备以及这些设备的组合获得。

本发明中具有地理位置信息的全景图像序列，是指由不少于一张具有位置信息的全景图像组成的全景图像序列，实际上，需要知道全景图像相对准确的位置信息，才能将该全景图像准确定位到电子地图上，当出现某些全景图像位置信息丢失时，可以通过相邻图像位置信息插值等办法进行补救。

图中302是建立全景图像数据库，即在服务器中建立包含全景图像序列的数据库，通过该数据库，可以有效地管理全景图像序列，并可以快速有效地从其中检索出需要的全景图像。

图中303是建立位置关联链接，即通过位置信息将数据库内的全景图像序列与电子地图进行关联；在电子地图的任意位置设置具有唯一的位置信息标志符，这些位置信息标志符，包括但不限于gis信息，经纬度信息等，通过电子地图的位置信息标志符和全景图像位置信息之间的对应关系，使得图片序列中全景图像的位置信息可以在电子地图上找到相应的、唯一的位置，同时电子地图上任意位置可以在全景图像序列中找到相应位置的或者最相近位置的全景图像。

图中304搜索定位全景图，即用户搜索时，通过搜索词来定位在电子地图上的用户关注点位置，并可以通过该关注点的地理位置信息(gis)或经纬度信息或唯一ID标志符找到对应于全景图像序列的位置信息，调出全景图像。具体而言，用户关注点位置是指该用户关注点在电子地图的位置信息，用户搜索某个关键词，电子地图系统的检索功能则匹配出该词的关键点集，并显示出来，由于每个关键点对应于电子地图中的一个位置信息，如地理位置信息(gis)等，则可以通过电子地图位置信息与全景地图位置信息之间的转换关系，得出该关键点对应于全景序列集的位置信息，调出该位置的全景图像，即为该关键点的全景图像。

在本发明中，全景图像与电子地图之间的链路连接对于本领域技术人员来说是非常容易实现的，其可以通过一些现有的软件来实现。

图4为本发明全景电子地图服务的一个案例截图，其搜索内容与图1中相同，其中401为文字结果显示区，402为电子地图显示区，这两点与图1中1a相同，403和404为全景地图显示区，具体而言，403为用户观察场景的透视窗口区，404为缩略窗口区，通过比较可见，图4在图1的基础上提供了全景图像，对该街道的华联商厦中联店进行了全方位的图像展示，用户可以清楚看到华联商厦中联店的情况，可以看到商厦周围的设施情况等等，404显示了相邻4张全景图的缩略图，其相邻图像具有一定的重合区域，403中显示的图像为从左到右第3张缩略图代表图像，当全景图像序列的图像前后显示时，对应于电子地图中的位置也是前后显示的，这种地图和全景的关联关系给了用户必要的位置感和方向感。

以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。