NL2004996C2 - Werkwijze voor het vervaardigen van een digitale foto, waarbij ten minste een deel van de beeldelementen positieinformatie omvatten en een dergelijke digitale foto. - Google Patents

Description

Werkwijze voor het vervaardigen van een digitale foto, waarbij ten minste een deel van de beeldelementen positieinformatie omvatten en een dergelijke digitale foto 5 De onderhavige uitvinding heeft betrekking op een werkwijze voor het vervaardigen van een digitale foto omvattende beeldelementen, waarbij ten minste een deel van de beeldelementen positieinformatie omvatten.

Onderhavige uitvinding heeft voorts betrekking op 10 een dergelijke digitale foto.

Aanvraagster houdt zich bezig met het verzamelen van digitale beelden van de infrastructuur en verschaft deze informatie aan onder andere overheden, vastgoedmakelaars, nutsbedrijven, banken en verzekeringsmaatschappijen teneinde 15 lokale situaties te beoordelen, bijvoorbeeld de ligging van vastgoedobjecten, de toestand van infrastructurele objecten en lokale verkeerssituaties. Daartoe rijdt aanvraagster structureel rond met auto met op het dak gemonteerde camera's. Terwijl het voertuig rijdt nemen de camera's op 20 vaste afstanden foto's van de omgeving. De auto's zijn uitgerust met een positiebepalingssysteem, om de posities waarvandaan de foto's zijn genomen, vast te leggen. Een probleem van de digitale foto's zoals deze op deze wijze verkregen worden, is dat ze in sommige situaties niet 25 voldoende informatie geven over de positie van afgebeelde objecten. Daarom worden naast de digitale foto's kaarten of tekeningen van de omgeving gebruikt, bijvoorbeeld kadastrale kaarten.

Doel van onderhavige uitvinding is het verschaffen 30 van een foto waaruit positieinformatie herleidbaar is.

Daartoe verschaft onderhavige uitvinding een werkwijze voor het vervaardigen van een digitale foto omvattende beeldelementen, waarbij ten minste een deel van 2 de beeldelementen positieinformatie omvatten, de werkwijze omvattende: het nemen van een foto met een bekende geometrie van het optische systeem waarmee de foto genomen wordt; het registreren van de positie waarvandaan de foto genomen is; 5 het registreren van de richting waarin de foto genomen is; het verschaffen van een driedimensionaal model omvattende punten die omvat worden door ten minste een buitenvlak van een object in het zichtveld van de positie waar de foto genomen is, waarbij de punten positieinformatie omvatten; 10 het relateren van een beeldelement enerzijds en een corresponderend punt uit het driedimensionale model anderzijds; en het geassocieerd aan het beeldelement registreren van de positieinformatie van het corresponderende beeldelement.

15 Positieinformatie van een beeldelement van de foto wordt verkregen door te berekenen op welk beeldelement een punt met positieinformatie uit het driedimensionale model wordt afgebeeld. De positie waarvandaan de foto gemaakt is, is bekend en daarmede dus ook de corresponderende positie in 20 het driedimensionale model. Aangezien de richting waarin de foto genomen is geregistreerd is, alsmede dat de geometrie van het optische systeem waarmee de foto genomen is en de beeldelementconfiguratie van de foto bekend is, kan voor ieder beeldelement bepaald worden langs welke lijn in het 25 driedimensionale model het punt gezocht moet worden dat overeenstemt met het afgebeelde beeldelement in de foto.

Over het algemeen zal deze lijn niet exact door een punt uit het driedimensionale model lopen. Daartoe is een losser criterium nodig dan alleen het snijden van de lijn door een 30 punt. Daarvoor in de plaats kan in een specifieke uitvoeringsvorm gezocht worden naar het punt met de geringste afstand tot de positie waarvandaan de foto genomen is, waarvoor de afstand tot de lijn onder een drempelwaarde 3 ligt. Men dient zich er echter bewust van te zijn, dat de afstand tot de lijn onder invloed van een eventuele hoekfout lineair toeneemt met de afstand tot het punt waarvandaan de foto genomen is. In een alternatieve uitvoeringsvorm worden 5 punten in de nabijheid van de lijn gereconstrueerd tot een vlak. Vervolgens wordt het snijpunt bepaald van de lijn en het gereconstrueerde vlak.

Het driedimensionale model is niet beperkt tot driedimensionale modellen omvattende slechts individuele 10 punten. Elk model waaruit punten afgeleid kunnen worden, welke punten een buitenvlak of buitenrand van een object voorstellen, volstaat. Uit een model dat de buitenvlakken van een object bevat, kunnen punten afgeleid worden die gelegen zijn in deze buitenvlakken. Deze modellen kunnen 15 derhalve gezien worden als modellen die een oneindig aantal punten omvatten. Overigens hebben deze modellen de voorkeur boven driedimensionale modellen die een beperkt aantal individuele punten omvatten die in de buitenvlakken gelegen zijn, aangezien het hierboven beschreven "lossere" criterium 20 voor het vinden van een snijpunt van de zichtlijn en een punt uit het model niet nodig is, aangezien een lijn dat een vlak snijdt altijd een exact snijpunt heeft. In de praktijk zijn dit soort modellen voorzien van positieinformatie echter moeilijk verkrijgbaar, in tegenstelling tot 25 driedimensionale modellen omvattende individuele punten (zie verderop). Derhalve ondersteunt onderhavige uitvinding ook modellen omvattende individuele punten.

De richting waarin de foto genomen is, dient in beginsel in de vorm van drie hoeken geregistreerd te worden, 30 te weten een hoek in het horizontale vlak, bijvoorbeeld ten opzichte van het ware noorden, een hellingshoek ten opzichte van het horizontale vlak en een rotatiehoek rond de optische as. Afhankelijk van het gebruik van de camera en/of de 4 constructie waaraan deze in sommige uitvoeringsvormen bevestigd is, is het in specifieke uitvoeringsvormen veilig te veronderstellen dat de hellingshoek nagenoeg gelijk is aan nul en volstaat het om alleen de hoek in het horizontale 5 vlak te registreren. Omwille van de meetprecisie verdient het echter de voorkeur om alle drie de hoeken te registreren.

In een ander aspect volgens de uitvinding, wordt een werkwijze verschaft, verder omvattende de stap van het 10 genereren van het driedimensionale model door middel van een Lidar-inrichting.

Lidar (Light Detection and Ranging) is een op radartechnologie lijkende technologie die gebruikt wordt om een reliëfprofiel van het aardoppervlak op te meten. Vanuit 15 een vliegtuig scant een laserbundel het aardoppervlak af. Door de tijd te meten tussen het versturen van de laserbundel en het opvangen van de reflectie, is de afstand tot het aardoppervlak af te leiden. Door het aardoppervlak af te tasten met de laserbundel en de richting te 20 registreren waarin gemeten wordt, is een reliëfprofiel te construeren. Indien ook nog eens de positie van de Lidar-inrichting bekend is, is het mogelijk het reliëfprofiel te geocoderen.

De Lidar-technologie is geschikt om de 25 driedimensionale modellen te bouwen voor de onderhavige uitvinding. Bij voorkeur wordt de Lidar-informatie niet vanuit de lucht verzameld, maar vanaf de grond. Vanuit de lucht wordt vooral informatie verzameld over horizontale vlakken. Vanuit de lucht worden er relatief weinig 30 reflecties opgevangen vanaf de muren van gebouwen, met name in verstedelijkte gebieden met veel hoogbouw. Het verdient de voorkeur om de Lidar-informatie te verzamelen vanaf de grond, waarvandaan ook de foto's genomen worden. Hierdoor 5 worden vooral reflecties opgevangen van de muren van gebouwen en andere objecten, precies de delen van gebouwen en objecten die over het algemeen ook op de foto's terug te vinden zijn.

5 In een verder aspect omvat de uitvinding een werkwijze, verder omvattende de stappen van: het extraheren van een objectkenmerk uit de foto; het extraheren van een objectkenmerk uit het driedimensionale model; het bepalen van een corresponderend paar van een objectkenmerk uit de 10 foto en een objectkenmerk uit het driedimensionale model; het bepalen van een relatieve positiefout tussen de foto en het driedimensionale model door de afstand te bepalen tussen de positie van een objectkenmerk in de foto en een corresponderend objectkenmerk uit het driedimensionale 15 model; en het corrigeren van de positiegegevens van de foto en/of het driedimensionale model op basis van de relatieve positiefout.

Over het algemeen bevat de positieinformatie in het driedimensionale model positiefouten. Daarnaast zal ook bij 20 het bepalen waarvandaan de foto genomen is, een positiefout gemaakt zijn. De positiefout van de positieinformatie van de punten in het driedimensionale model verschilt verder per punt. Dit komt omdat de posities van de punten vanaf verschillende posities bepaald zijn. In bijvoorbeeld 25 stedelijk gebied verdient het de voorkeur om de Lidar- inrichting door de verschillende straten te verplaatsen om zo informatie over de verschillende blokken in het model op te nemen. Bovendien neemt de positiefout toe, naarmate het punt zich verder van de Lidar-inrichting af bevond.

30 Door uit zowel het driedimensionale model als uit de foto objectkenmerken te extraheren en deze onderling te vergelijken, worden paren van overeenkomstige objectkenmerken gevonden. Door vervolgens de positie van 6 deze objectkenmerken in de foto te vergelijken met de overeenkomstige objectkenmerken uit het driedimensionale model, is het mogelijk de relatieve positiefout tussen de foto en het driedimensionale model vast te stellen.

5 Vervolgens wordt een correctie van deze positiefout doorgevoerd op de positieinformatie van de foto en/of het driedimensionale model.

In een verder aspect volgens de uitvinding wordt een werkwijze verschaft, waarbij het corrigeren van de 10 positiegegevens omvat het corrigeren van de positiegegevens van zowel de foto als het driedimensionale model op basis van een weging. Het is bij voorbaat niet bekend of de positiefout in de positiegegevens van de foto zit, of in de positiegegevens van het driedimensionale model. In de 15 praktijk zal de positiefout een combinatie zijn van een positiefout in beide. Door middel van een weegfactor wordt een correctie in zowel de positiegegevens van de foto als van het driedimensionale model doorgevoerd.

In een verdere uitvoeringsvorm wordt de positiefout 20 vastgesteld door in de foto de hoek te bepalen tussen minimaal drie kenmerken waar een corresponderend kenmerk in het driedimensionale model bij gevonden is. Deze hoek kan bepaald worden, omdat de geometrie van het optische systeem waarmee de foto genomen is, bekend is. Aan de hand van de 25 bekende posities van de kenmerken in het driedimensionale model, is het nu mogelijk om met behulp van achterwaartse insnijding een positie te bepalen waarvandaan de foto genomen is. Door de aldus bepaalde positie te vergelijken met de positie die geregistreerd is toen de foto genomen 30 werd, is de positiefout vastgesteld.

In weer een verder aspect volgens de onderhavige uitvinding wordt een werkwijze verschaft, waarbij de weging bepaald wordt door betrouwbaarheidsinformatie van de 7 positiebepalingen van de foto en/of het driedimensionale model. Naarmate de positiegegevens van ofwel de foto danwel het driedimensionale model een hogere betrouwbaarheid hebben, wordt voor die positie een grotere weegfactor 5 toegepast bij de berekening van de optimale positiegegevens. In een specifieke uitvoeringsvorm wordt ten minste een van de dilution of precision, DOP, waarden van de GPS gebruikt om een betrouwbaarheid vast te stellen. In een andere specifieke uitvoeringsvorm omvat het positiebepalingssysteem 10 een GPS met daaraan gekoppeld een inertieel navigatiesysteem. Het inertieel navigatiesysteem levert een positie wanneer de GPS geen positie kan bepalen, bijvoorbeeld ten gevolge van de ontvangst van de satellietsignalen tussen hoogbouw, en voor de nodige 15 nauwkeurigheid in de positiebepaling. De GPS levert het inertieel navigatiesysteem referentieposities ter compensatie van positiedrift. In deze uitvoeringsvorm wordt de betrouwbaarheidsinformatie vastgesteld aan de hand van de duur sinds het inertieel navigatiesysteem voor het laatst 20 een referentiepositie van het GPS heeft verkregen. In weer een verdere specifieke uitvoeringsvorm wordt zowel gebruik gemaakt van de DOP-waarden, als de duur sinds het verkrijgen van een referentiepositie om de betrouwbaarheid vast te stellen. In een alternatieve uitvoeringsvorm wordt de 25 positiebepaling door middel van een Kalmanfilter verwerkt.

Het Kalmanfilter geeft naast een geschatte werkelijke waarde, een schatting van de kwaliteit van de geschatte werkelijke waarde. Deze geschatte kwaliteit wordt weer gebruikt om de weegfactor van de positiecorrectie te 30 bepalen.

In een specifiek aspect volgens de uitvinding wordt in de Lidar-gegevens ook de intensiteit van de reflectie geregistreerd. In een verdere specifieke uitvoeringsvorm 8 wordt deze intensiteit gebruikt om aan de hand van het driedimensionale model in combinatie met de intensiteitsgegevens een tweedimensionale projectie te genereren vanuit het standpunt waaruit de foto genomen is.

5 Vervolgens worden in de foto en de tweedimensionale projectie, die een grote mate van visuele overeenkomst vertonen, wederom corresponderende kenmerken bepaald. Met behulp van de corresponderende kenmerken, wordt wederom de positiefout bepaald, waarna deze gecorrigeerd wordt, al dan 10 niet gewogen.

In een verder aspect volgens de onderhavige uitvinding wordt een werkwijze verschaft, waarbij de foto genomen wordt vanaf een voertuig, terwijl het voertuig in beweging is. Door de foto te nemen terwijl het voertuig in 15 beweging is, wordt het verkeer zo min mogelijk gehinderd bij het verzamelen van gegevens. In een specifieke uitvoeringsvorm worden met meerdere camera's meerdere foto's gemaakt in meerdere richtingen, welke foto's tot panoramafoto's gestitched worden. In de Europese 20 octrooiaanvrage EP 1 903 534 van aanvraagster wordt een technologie beschreven waarin de beweging van het voertuig gebruikt wordt om de parallaxfout te minimaliseren.

In een aspect volgens de uitvinding wordt een werkwijze verschaft, waarbij het voertuig een auto is.

25 Volgens een ander aspect volgens de uitvinding wordt een werkwijze verschaft, waarbij de Lidar-inrichting op een voertuig aangebracht is en waarbij de Lidar-gegevens verzameld worden terwijl het voertuig in beweging is.

In weer een verder aspect volgens de uitvinding 30 wordt een werkwijze verschaft, waarbij de foto genomen wordt vanaf een ander voertuig, dan het voertuig waarop de Lidar-inrichting aangebracht is.

9

Het voertuig waar vanaf de foto's genomen worden, heeft als nadeel, dat de snelheid, afhankelijk van de hoeveelheid omgevingslicht, niet te hoog kan worden aangezien dit tot bewegingsonscherpte in de foto leidt.

5 Echter, in een stedelijke omgeving met veel hoogbouw, heeft een hoge snelheid een positief effect op de nauwkeurigheid van de positiebepaling. Door de hoogbouw zal de GPS regelmatig geen positiebepaling kunnen doen, doordat het signaal van een aantal satellieten geblokkeerd wordt door 10 gebouwen. Op de momenten dat er wel van voldoende satellieten een signaal ontvangen wordt, zal de positie nog steeds met regelmaat onnauwkeurig zijn door bijvoorbeeld muitipath-effecten. Dit is waar het inertieel navigatiesysteem een belangrijke bijdrage levert, door 15 nauwkeurige positieinformatie te leveren totdat er weer een moment komt dat er nauwkeurigere GPS-posities voorhanden zijn. Doordat een inertieel navigatiesysteem last heeft van drift, mag dit echter niet te lang duren. Daarvoor is de positienauwkeurigheid gebaat bij een hoge snelheid. Echter, 20 een voertuig met een fotocamera is beperkt in zijn snelheid. Deze beperking geldt echter niet voor een voertuig met een Lidar-inrichting. Door nu het voertuig met de Lidar-inrichting met een zo hoog mogelijke snelheid te laten rijden en gebruik te maken van de hierboven beschreven 25 werkwijze voor het corrigeren van positiefouten, wordt een hoge positienauwkeurigheid verkregen zonder dat er bewegingsonscherpte optreedt in de foto's. Daarbij dient wel rekening gehouden te worden met het feit dat een hogere snelheid een lagere puntdichtheid oplevert, aangezien een 30 Lidar-inrichting over het algemeen een vaste scanfrequentie heeft. Daarnaast is het voertuig met de fotocamera beperkt tot momenten op de dag dat er voldoende omgevingslicht is om foto's te maken. Het voertuig met de Lidar-inrichting kan 10 echter 24 uur per dag gegevens verzamelen en heeft zelfs een voordeel wanneer deze 's nachts rijdt, omdat er door een geringere hoeveelheid verkeer waarschijnlijk met hogere snelheid gereden kan worden.

5 De onderhavige uitvinding verschaft een digitale foto omvattende beeldelementen, waarbij ieder beeldelement ten minste een lichtintensiteit omvat en ten minste een deel van de beeldelementen positieinformatie omvatten. Deze digitale foto heeft als voordeel dat direct uit de foto 10 driedimensionaal gemeten en ruimtelijke afstanden afgeleid kunnen worden.

In een verdere uitvoeringsvorm verschaft de uitvinding een digitale foto, waarbij de positieinformatie een afstand omvat vanaf de positie waarvandaan de digitale 15 foto genomen is. Alhoewel in een alternatieve uitvoeringsvorm de positieinformatie drie plaatscoördinaten omvat, is bovenstaande uitvoeringsvorm efficiënter, aangezien het voorzien van veel beeldelementen van drie plaatscoördinaten tot veel redundante informatie leidt, en 20 daardoor aanzienlijk grotere bestanden. Door alleen de afstanden vanaf de camerapositie op te slaan is bij een bekende beeldhoek van de foto het altijd mogelijk om afstanden in de werkelijke wereld te berekenen tussen afgebeelde beeldelementen, of hoeken tussen afgebeelde 25 lijnen. In een verdere uitvoeringsvorm omvat de foto daarom ook de beeldhoek van de foto.

In een alternatieve uitvoeringsvorm verschaft de uitvinding een digitale foto, waarbij de positieinformatie een relatieve positie omvat ten opzichte van de positie 30 waarvandaan de digitale foto genomen is.

In weer een alternatieve uitvoeringsvorm verschaft de onderhavige uitvinding een digitale foto, waarbij de 11 positieinformatie een positie omvat ten opzichte van een extern coördinatenstelsel.

In een verdere uitvoeringsvorm verschaft onderhavige uitvinding een digitale foto, waarbij de foto 5 tevens een betrouwbaarheidsindicator van de positieinformatie omvat. Zoals hierboven beschreven is de betrouwbaarheidsindicator zeer goed bruikbaar om achteraf positiefouten te corrigeren.

In een verdere uitvoeringsvorm verschaft de 10 uitvinding een digitale foto, waarbij de beeldelementen de lichtintensiteit voor drie kleurkanalen omvatten. In een specifieke uitvoeringsvorm omvatten de kleurkanalen een rood, een groen en een blauw kleurkanaal.

In een specifieke uitvoeringsvorm verschaft de 15 uitvinding een digitale foto, waarbij de foto een gezichtsveld van 360° omvat. Deze foto is verkrijgbaar door gebruik te maken van een fish-eyelens, maar is alternatief verkrijgbaar door de foto's van twee of meer fotocamera's aan elkaar te stitchen.

20 Verdere voordelen en uitvoeringsvormen worden onderstaand beschreven aan de hand van bijgevoegde figuren, waarin:

Figuur IA een bovenaanzicht toont van een tweetal voertuigen, zoals gebruikt in werkwijze volgens de 25 onderhavige uitvinding;

Figuur 1B een perspectivisch aanzicht toont van een van de voertuigen uit figuur IA;

Figuur 2 een schematische weergave toont van een digitale foto voor verwerking tot een digitale foto volgens 30 de uitvinding;

Figuur 3 een schematische weergave toont van een driedimensionaal model, zoals gebruikt in een werkwijze volgens de onderhavige uitvinding; 12

Figuur 4 een schematische weergave toont van een detail van een digitale foto volgens de uitvinding;

Figuur 5 een stroomdiagram toont van een werkwijze volgens de onderhavige uitvinding; en 5 Figuur 6 een stroomdiagram toont van een verdere werkwijze volgens de onderhavige uitvinding.

Een voertuig 110 (figuur IA) is voorzien van een eerste fotocamera 112 en een tweede fotocamera 114. Beide camera's zijn op het dak van de auto gemonteerd en hebben 10 een horizontale beeldhoek van meer dan 180°, zodat de beelden van de twee fotocamera's samen een volledig zicht rond het voertuig 110 opleveren. De eerst fotocamera 112 is naar voren, in de rijrichting, gericht. De tweede fotocamera 114 is naar achteren gericht.

15 Het voertuig 110 is verder voorzien van een positiebepalingsinrichting (niet getoond). In de voorbeelduitvoeringsvorm betreft het een combinatie van een Global Positioning System, GPS, en een inertieel positiebepalingssysteem. Het inertiële 20 positiebepalingssysteem is verantwoordelijk voor de nauwkeurigheid en levert positieinformatie indien de GPS niet tot positiebepaling in staat is. De GPS zorgt op zijn beurt voor driftcompensatie van het inertiële positiebepalingssysteem door referentieposities te 25 verschaffen.

Het voertuig 110 rijdt over een weg 150 in een omgeving waar zich objecten 162, 164, 166, 168 bevinden, zoals gebouwen, verkeersborden, bushaltes, en dergelijke. Tijdens het rijden maken de fotocamera's 112, 114 foto's van 30 de omgeving. Voor iedere foto wordt de positie opgeslagen waar de foto gemaakt is. Bij voorkeur worden de fotocamera's 112 en 114 zodanig aangestuurd dat wanneer de tweede fotocamera 114 een foto maakt, de intreepupil van de tweede 13 fotocamera 114 zich zo dicht mogelijk bevindt bij de positie waar de intreepupil van de eerste fotocamera 112 zich bevond toen deze op een voorafgaand tijdstip een foto maakte. Op deze wijze is het mogelijk de foto's van de fotocamera's 5 112, 114 door middel van "stitching" samen te voegen tot een panoramafoto met een zo gering mogelijke parallaxfout.

De resulterende foto 200 (figuur 2 toont een uitsnede in centraal perspectief) toont de objecten 162, 164, 166, 168, zoals vastgelegd door de fotocamera 112.

10 Een tweede voertuig 120 is voorzien van een tweetal

Lidar-inrichtingen 122, 124. De Lidar-inrichtingen 122, 124 genereren een pulserende laserbundel. Een roterende spiegel reflecteert de laserbundel in een vlak 132, 134 loodrecht op de straalrichting van de lasergenerator. De Lidar-15 inrichtingen 122, 124 zijn zodanig geplaatst dat de vlakken 132, 134 verticale vlakken zijn, loodrecht op de ondergrond waarop het voertuig staat, en zodanig dat de normaal van de vlakken een hoek van ongeveer respectievelijk -45° en 45° vormt met de overwegende rijrichting van het voertuig in een 20 vlak parallel aan de ondergrond waarop het voertuig staat.

De hoek zorgt ervoor dat de Lidar-inrichtingen 122, 124 ook achter kleinere objecten die langs de weg 150 staan kan scannen. Bij een scanrichting loodrecht op de rijrichting zouden dit soort objecten "schaduwen" vormen, waarachter 25 grotere objecten zoals gebouwen, gedeeltelijk verborgen blijven.

De roterende laserbundels reflecteren op objecten en het gereflecteerde laserlicht wordt door de roterende spiegels gereflecteerd naar opnemers in de Lidar-30 inrichtingen 122, 124. Op grond van de propagatietijd van de laserpulsen van de Lidar-inrichting 122, 124 naar het object en weer terug naar de Lidar-inrichting 122, 124, wordt de afstand tot het object bepaald. Het voertuig 120 is verder 14 voorzien van een positiebepalingssysteem in de vorm van een combinatie van een GPS en een inertieel positiebepalingssysteem. Doordat verder bekend is in welke richting de laserpuls verzonden wordt, kan de positie van 5 het reflectiepunt berekend worden.

Doordat het voertuig 120 zich verplaatst, tasten de Lidar-inrichtingen 122, 124 de omgeving af en wordt een driedimensionaal model 300 (figuur 3) gevormd van de omgeving. De weergave in figuur 3 is vanuit hetzelfde 10 gezichtspunt als de foto van figuur 2. Het betreft hier echter een driedimensionaal model en er is als zodanig geen specifiek gezichtspunt gekoppeld aan het model. De objecten 162, 164, 166, 168 zijn in het driedimensionale model 300 terug te vinden als de puntenwolken 362, 364, 366, 368.

15 Verder is het grondoppervlak 370 terug te vinden in het driedimensionale model.

Vervolgens wordt een digitale foto 200 voorzien van diepte-informatie (figuur 4). Elk beeldelement 410 van de foto 200 wordt naast de drie conventionele kleurenkanalen 20 rood 412, groen 414 en blauw 416 voorzien van een dieptekanaal 418. Dit dieptekanaal geeft de afstand van de positie van het punt afgebeeld in het beeldelement 410 tot de positie waarvandaan de foto genomen is weer. Naast het dieptekanaal 418 wordt het beeldelement 410 verder van een 25 kwaliteitskanaal 420 voorzien, welk kwaliteitskanaal 420 de kwaliteit of betrouwbaarheid aangeeft van de diepte-informatie in het dieptekanaal 418.

Dit proces wordt nader beschreven in stroomdiagram 500 (figuur 5). Na start 502 van het proces wordt een foto 30 200 verkregen 504 met bijbehorende positiegegevens 506, zoals hierboven beschreven. Tevens wordt met behulp van de Lidar-inrichtingen 122, 124 Lidar-gegevens verkregen 508 in de vorm van propagatietijden van de laserpulsen in 15 combinatie met een positie van de Lidar-inrichting en een richting waarin de laserpuls uitgestraald is. Aan de hand van de Lidar-gegevens wordt het driedimensionale model 300 gevormd 510, welk model een puntenwolk omvat (met over het 5 algemeen meerdere clusters van punten, waarbij elk cluster een object 162, 164, 166, 168 zoals een gebouw voorstelt).

In een volgende stap wordt voor elk beeldelement bepaald 512, welk punt uit het driedimensionale model 300 het meest correspondeert met het beeldelement. Vervolgens 10 wordt op basis van de positie van het gevonden beeldelement en de positie waarvandaan de foto 200 genomen is, de afstand tot het afgebeelde punt bepaald 514. Tot slot wordt deze afstand in het beeldelement in de foto opgeslagen 516, waarna de werkwijze beëindigd wordt.

15 In figuur 6 wordt een werkwijze 600 weergegeven voor het corrigeren van eventuele positiefouten in de positie van de foto 200 of de positie van de punten in het driedimensionale model 300. Deze werkwijze kan op zich zelfstandig ingezet worden om positiefouten te corrigeren of 20 te verminderen, maar leent zich met name om geïntegreerd met werkwijze 500 uitgevoerd te worden om de nauwkeurigheid van de dieptegegevens te verhogen. Daartoe verwijst de eindstap, stap 620, uit dit stroomschema 600 door naar stap 512 in stroomschema 500.

25 Na de start 602 van de werkwijze wordt, net als in de bovenstaande werkwijze 500, een foto 200 verkregen 604 met bijbehorende positieinformatie. Vervolgens worden uit deze foto visuele kenmerken geëxtraheerd 606, zoals verticale contrastovergangen, of hoeken in contrasterende 30 vlakken. Dergelijke kenmerken hebben een grote kans om bijvoorbeeld hoeken van gebouwen of lantaarnpalen te representeren.

16

Daarnaast worden ook Lidar-gegevens verkregen 608 (zie ook werkwijze 500 hierboven), aan de hand waarvan een driedimensionaal model 300 gegenereerd wordt 610. Ook uit het driedimensionale model worden vervolgens kenmerken 5 geëxtraheerd 612, zoals hoeken van objecten 162, 164, 166, 168 .

In een volgende stap worden corresponderende kenmerken gezocht 614 tussen de foto 200 en het driedimensionale model 300. De corresponderende kenmerken 10 worden bepaald door gebruik te maken van achterwaartse insnijding. Van de kenmerken uit de foto 200 wordt in eerste instantie een voorlopige positie bepaald aan de hand van de bovenbeschreven werkwijze 500. Vervolgens wordt de relatieve positiefout bepaald 616 tussen de positie van het kenmerk in 15 het driedimensionale model 300 en de voorlopige positie van het corresponderende kenmerk in de foto 200.

Vervolgens worden aan de hand van een weegfactor de positie van de foto 200 en de positie van de punten van het kenmerk in het driedimensionale model gecorrigeerd 618. De 20 weegfactor wordt bepaald door een betrouwbaarheidsindicator van de positiebepalingen van respectievelijk de foto 200 en het driedimensionale model 300 (of preciezer de punten uit het model die overeenkomen met het kenmerk). Deze betrouwbaarheidsindicator wordt bijvoorbeeld bepaald aan de 25 hand van de geregistreerde dilution of precision informatie van de GPS en hoe recentelijk het inertieel positiebepalingssysteem gecorrigeerd is voor drift.

Voorts dient rekening gehouden te worden met het feit dat de punten in het driedimensionale model 300 30 gebaseerd zijn op metingen die op verschillende momenten gedaan zijn, en derhalve zijn de positiefouten en betrouwbaarheidsindicatoren niet hetzelfde voor alle punten in het model 300.

17

Nadat de posities van de foto 200 en de punten in het driedimensionale model 300 gecorrigeerd zijn, is deze werkwijze 600 voor het corrigeren van positiefouten beëindigd. Zoals hierboven beschreven zal men hierna 5 normaliter de definitieve positie van de beeldelementen in de foto 200 willen bepalen door de stappen 510 tot en met 518 toe te passen.

De hier beschreven en getoonde uitvoeringsvormen zijn slechts voorbeelduitvoeringsvormen en dienen slechts 10 ter illustratie van de onderhavige uitvinding. Het zal de vakman onmiddellijk duidelijk zijn dat vele aanpassingen mogelijk zijn binnen de uitvinding. Zo is het zonder meer mogelijk om de kenmerken van de beschreven en getoonde uitvoeringsvormen te combineren teneinde nieuwe 15 uitvoeringsvormen te verkrijgen. Ook deze nieuwe uitvoeringsvormen vallen binnen de onderhavige uitvinding. De gevraagde beschermingsomvang is dan ook niet beperkt tot de getoonde en beschreven uitvoeringsvormen, maar wordt slechts bepaald door de navolgende conclusies.

20

Claims (17)

1. Werkwijze voor het vervaardigen van een digitale 5 foto omvattende beeldelementen, waarbij ten minste een deel van de beeldelementen positieinformatie omvatten, de werkwijze omvattende: het nemen van een foto met een bekende geometrie van het optische systeem waarmee de foto genomen wordt; 10 het registreren van de positie waarvandaan de foto genomen is; het registreren van de richting waarin de foto genomen is; het verschaffen van een driedimensionaal model 15 omvattende punten die omvat worden door ten minste een buitenvlak van een object in het zichtveld van de positie waar de foto genomen is, waarbij de punten positieinformatie omvatten; het relateren van een beeldelement enerzijds en een 20 corresponderend punt uit het driedimensionale model anderzijds; en het geassocieerd aan het beeldelement registreren van de positieinformatie van het corresponderende beeldelement. 25

2. Werkwijze volgens conclusie 1, verder omvattende de stap van het genereren van het driedimensionale model door middel van een Lidar-inrichting.

3. Werkwijze volgens conclusie 1 of 2, verder omvattende de stappen van: het extraheren van een objectkenmerk uit de foto; het extraheren van een objectkenmerk uit het driedimensionale model; het bepalen van een corresponderend paar van een objectkenmerk uit de foto en een objectkenmerk uit het 5 driedimensionale model; het bepalen van een relatieve positiefout tussen de foto en het driedimensionale model door de afstand te bepalen tussen de positie van een objectkenmerk in de foto en een corresponderend objectkenmerk uit het 10 driedimensionale model; en het corrigeren van de positiegegevens van de foto en/of het driedimensionale model op basis van de relatieve positiefout.

4. Werkwijze volgens conclusie 3, waarbij het corrigeren van de positiegegevens omvat het corrigeren van de positiegegevens van zowel de foto als het driedimensionale model op basis van een weging.

5. Werkwijze volgens conclusie 4, waarbij de weging bepaald wordt door betrouwbaarheidsinformatie van de positiebepalingen van de foto en/of het driedimensionale model.

6. Werkwijze volgens een van de conclusies 1-5, 25 waarbij de foto genomen wordt vanaf een voertuig, terwijl het voertuig in beweging is.

7. Werkwijze volgens conclusie 6, waarbij het voertuig een auto is. 30

8. Werkwijze volgens een van de conclusies 1-7, waarbij de Lidar-inrichting op een voertuig aangebracht is en waarbij de Lidar-gegevens verzameld worden terwijl het voertuig in beweging is.

9. Werkwijze volgens een van de conclusies 1-8, 5 waarbij de foto genomen wordt vanaf een ander voertuig, dan het voertuig waarop de Lidar-inrichting aangebracht is.

10. Digitale foto omvattende beeldelementen, waarbij ieder beeldelement ten minste een lichtintensiteit 10 omvat en ten minste een deel van de beeldelementen positieinformatie omvatten.

11. Digitale foto volgens conclusie 10, waarbij de positieinformatie een afstand omvat vanaf de positie 15 waarvandaan de digitale foto genomen is.

12. Digitale foto volgens conclusie 10 of 11, waarbij de positieinformatie een relatieve positie omvat ten opzichte van de positie waarvandaan de digitale foto genomen 2. is.

13. Digitale foto volgens conclusie 10 of 11, waarbij de positieinformatie een positie omvat ten opzichte van een extern coördinatenstelsel. 25

14. Digitale foto volgens een van de conclusies 10- 13, waarbij de foto tevens een betrouwbaarheidsindicator van de positieinformatie omvat.

15. Digitale foto volgens een van de conclusies 10- 14, waarbij de beeldelementen de lichtintensiteit voor drie kleurkanalen omvatten.

16. Digitale foto volgens een van de conclusies 10-15, waarbij de foto een gezichtsveld van 360° omvat.

17. Digitale foto volgens een van de conclusies 10- 5 16, vervaardigd volgens een werkwijze volgens een van de conclusies 1-9.