一種地理信息圖形數(shù)據(jù)整合方法
【專利摘要】一種地理信息圖形數(shù)據(jù)整合方法，它通過對(duì)分布式服務(wù)器大量圖形數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)換宏模塊的調(diào)用簡(jiǎn)化了格式轉(zhuǎn)換過程；對(duì)圖形數(shù)據(jù)的格式轉(zhuǎn)換簡(jiǎn)化了圖形分析處理工作，減少了圖形識(shí)別的復(fù)雜性，降低了運(yùn)算出錯(cuò)率，節(jié)省了運(yùn)行時(shí)間。同時(shí)還通過對(duì)分布式服務(wù)器大量圖形數(shù)據(jù)的識(shí)別，分割，組裝整合，減少了服務(wù)器中圖形數(shù)據(jù)冗余量，優(yōu)化了數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，完善了空間信息，使最終電腦端的客戶能迅速準(zhǔn)確得到滿足特定需求的基于地理信息的各種空間圖形數(shù)據(jù)，提高了決策效率。
【專利說明】一種地理信息圖形數(shù)據(jù)整合方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及信息【技術(shù)領(lǐng)域】，特別是一種用于地理信息系統(tǒng)的圖形數(shù)據(jù)處理方法。【背景技術(shù)】
[0002]在地理信息系統(tǒng)中，分布在異地的分布式服務(wù)器分別連接有若干個(gè)數(shù)字照相機(jī)和數(shù)字?jǐn)z像機(jī)，它們采集該地的圖形數(shù)據(jù)信息傳送給分布式服務(wù)器，但這些設(shè)備往往由不同的軟件廠商提供，所以圖形數(shù)據(jù)往往是不同的格式。同時(shí)，由于同一空間可能有多個(gè)數(shù)字照相機(jī)或數(shù)字?jǐn)z像機(jī)，這些設(shè)備提供的圖形數(shù)據(jù)可能會(huì)有重疊部分，這將導(dǎo)致系統(tǒng)冗余量增力口。另外，當(dāng)用戶請(qǐng)求獲得某空間圖形數(shù)據(jù)信息時(shí)，由于一個(gè)數(shù)字照相機(jī)或數(shù)字?jǐn)z像機(jī)無法拍攝完整空間圖片，可能會(huì)導(dǎo)致用戶所描述的空間圖形數(shù)據(jù)無法完整表達(dá)該空間的信息。最后，由于空間數(shù)據(jù)的不完整、不簡(jiǎn)潔、存儲(chǔ)格式不統(tǒng)一等特點(diǎn)，它們?cè)谧罱K結(jié)果輸出中無法描述完整，在存儲(chǔ)過程中存在大量冗余，在分布式服務(wù)器中很難實(shí)現(xiàn)共享?？傮w而言，分布式服務(wù)器中的大量圖形數(shù)據(jù)具有以下問題:
[0003]1、數(shù)據(jù)格式不統(tǒng)一；
[0004]2、系統(tǒng)存儲(chǔ)不簡(jiǎn)潔；
[0005]3、空間描述不完整。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明的目的就是提供一種地理信息圖形數(shù)據(jù)整合方法，它在不改變圖形數(shù)據(jù)所含信息的基礎(chǔ)上，對(duì)來自異地的多源圖形數(shù)據(jù)進(jìn)行轉(zhuǎn)換、分割和整合，解決了大量圖形數(shù)據(jù)格式不統(tǒng)一，系統(tǒng)存儲(chǔ)不簡(jiǎn)潔，空間描述不完整的問題，顯著提高了地理信息系統(tǒng)的反應(yīng)速度，優(yōu)化了數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，提升了工作正確率。
[0007]本發(fā)明的目的是通過這樣的技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的，所述地理信息系統(tǒng)包括有主計(jì)算機(jī)，主計(jì)算機(jī)通過Internet與一個(gè)以上的分布式服務(wù)器數(shù)據(jù)交互，每個(gè)分布式服務(wù)器均連接有兩個(gè)以上，并位于同一空間的圖像采集設(shè)備，其特征在于，同一空間的圖像采集設(shè)備分布方式為:在相同高度下平行分布，或在相同高度下旋轉(zhuǎn)分布；圖形數(shù)據(jù)整合具體步驟如下:
[0008]I)分布式服務(wù)器接收?qǐng)D像采集設(shè)備采集到的原始數(shù)據(jù)包；
[0009]2)分布式服務(wù)器為每個(gè)原始數(shù)據(jù)包編寫標(biāo)注信息，標(biāo)注信息包括有該原始數(shù)據(jù)包所屬的空間名稱和圖像采集設(shè)備的編號(hào)；
[0010]3)分布式服務(wù)器將原始數(shù)據(jù)包以及標(biāo)注信息通過Internet發(fā)送至主計(jì)算機(jī)，主計(jì)算機(jī)根據(jù)標(biāo)注信息內(nèi)的設(shè)備編號(hào)，比對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)內(nèi)存儲(chǔ)的清單，判斷該原始數(shù)據(jù)包的圖形數(shù)據(jù)格式；
[0011]4)主計(jì)算機(jī)根據(jù)圖形數(shù)據(jù)格式，調(diào)用格式轉(zhuǎn)換宏模塊，對(duì)該原始數(shù)據(jù)包的圖形數(shù)據(jù)進(jìn)行格式轉(zhuǎn)換，轉(zhuǎn)換為標(biāo)準(zhǔn)格式；
[0012]5)主計(jì)算機(jī)對(duì)相同高度下旋轉(zhuǎn)分布的圖像采集設(shè)備所得到的圖形數(shù)據(jù)進(jìn)行直接保存；
[0013] 對(duì)相同高度下平行分布的圖像采集設(shè)備所得到的圖形數(shù)據(jù)進(jìn)行圖像分析處理，首先將不存在重復(fù)的圖形數(shù)據(jù)直接保存，將存在重復(fù)的圖形數(shù)據(jù)進(jìn)行分割，把一張圖形數(shù)據(jù)中的重合部分與唯一部分分開，形成多塊圖形數(shù)據(jù)后保存；
[0014]6)根據(jù)用戶輸入的檢索空間名，搜索該空間所有圖像采集設(shè)備的圖形數(shù)據(jù)，提取并保存圖形數(shù)據(jù)。
[0015]進(jìn)一步，步驟5)中對(duì)相同高度下平行分布的圖像采集設(shè)備所得到的圖形數(shù)據(jù)進(jìn)行圖像分析處理的具體步驟如下:
[0016]5-1)同一空間中有η個(gè)相同高度下平行分布的圖像采集設(shè)備，則采集到的圖形數(shù)據(jù)有ΑρΑ2、…、A,、…、An，每次按排列組合提取兩組待分割圖形數(shù)據(jù)，共提取C|次；
[0017]5-2)分別計(jì)算兩個(gè)待分割圖形數(shù)據(jù)的各列色調(diào)，將兩個(gè)圖形數(shù)據(jù)文件中的各列色調(diào)單元形成集合 Am { ami，am2，…，ami，...，^mk }和 A1 { ，3?，...，
a?i,..*, aIk }；
[0018]5-3)依次比較Am集合中任意一個(gè)單元體au與A1集合中每一個(gè)單元體au的色調(diào)，若相似度高于預(yù)設(shè)的閾值，且單元體ami_amk與單元體&「3|中對(duì)應(yīng)的色調(diào)相似度
高于閾值，則提取ami單元體這一列為第一分割線，a1(k_i)單元體這一列為第二分割線；
[0019]利用第一分割線將圖形文件Am分為兩塊圖形數(shù)據(jù)Am和Aml，第二分割線將圖形文件A1分為兩塊圖形數(shù)據(jù)Aml和A1 ；
[0020]分別將空間名稱和圖形數(shù)據(jù)采集設(shè)備編號(hào)寫入Am，Affll和A1三個(gè)圖形數(shù)據(jù)塊中，并保存；
[0021]5-4)若Am集合中任意一個(gè)單元體與A1集合中所有單元體色調(diào)相似度都低于預(yù)設(shè)的閾值，則分別將空間名稱和圖形數(shù)據(jù)采集設(shè)備編號(hào)寫入Am和A1后直接保存。
[0022]進(jìn)一步，步驟6)中若搜索的空間有兩個(gè)以上圖像采集設(shè)備，并且圖像采集設(shè)備在相同高度下平行分布，則進(jìn)行以下處理:
[0023]提取標(biāo)注有該空間名稱的圖形數(shù)據(jù)，若識(shí)別是否存在數(shù)據(jù)Aml(l≤m<n，I ^ I ^ η);若存在，則提取:Am, * * *, Ami,…，A1進(jìn)行拼接,保存拼接后的完整圖形；若不存在，則直接提取圖形數(shù)據(jù)Am，…，A1-, A1進(jìn)行拼接，保存拼接后的完整圖形。
[0024]進(jìn)一步，步驟6)中若搜索的空間有兩個(gè)以上圖像采集設(shè)備，并且在相同高度下旋轉(zhuǎn)分布，則進(jìn)行以下處理:
[0025]提取標(biāo)注有該空間名稱的圖形數(shù)據(jù)塊，對(duì)它們進(jìn)行預(yù)處理，用去噪、處理直方圖和提取邊緣的方式對(duì)圖像進(jìn)行數(shù)字處理，然后重新創(chuàng)建模板進(jìn)行圖像匹配，也可以對(duì)圖像進(jìn)行小波變換算法或傅里葉變換算法的操作；
[0026]配準(zhǔn)圖像，根據(jù)指定的準(zhǔn)則對(duì)兩幅以上的圖形數(shù)據(jù)進(jìn)行圖像配準(zhǔn)，首先選擇需要進(jìn)行圖像拼接的模板，再確定參考圖像內(nèi)對(duì)應(yīng)的那些特征點(diǎn)的位置，最后得到兩幅圖像的轉(zhuǎn)變關(guān)系和配準(zhǔn)；
[0027]建立變換模型，通過圖形數(shù)據(jù)的特征或模板內(nèi)的對(duì)應(yīng)情況得到數(shù)學(xué)模型里參數(shù)值，通過此計(jì)算得出關(guān)于兩幅圖像進(jìn)行數(shù)學(xué)變換的模型；[0028]變換統(tǒng)一坐標(biāo)，把需要拼接的圖像變換到參考圖像的坐標(biāo)系中，實(shí)現(xiàn)坐標(biāo)的統(tǒng)一轉(zhuǎn)換；
[0029]重構(gòu)整合，把重合的區(qū)域放入到拼接重構(gòu)的圖像中，完成所需全景圖像最終的無痕整合；
[0030]保存重構(gòu)整合后得到的無痕全景圖像。
[0031]由于采用了上述技術(shù)方案，本發(fā)明具有如下的優(yōu)點(diǎn):
[0032]本發(fā)明通過對(duì)分布式服務(wù)器大量圖形數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)換宏模塊的調(diào)用簡(jiǎn)化了格式轉(zhuǎn)換過程；對(duì)圖形數(shù)據(jù)的格式轉(zhuǎn)換簡(jiǎn)化了圖形分析處理工作，減少了圖形識(shí)別的復(fù)雜性，降低了運(yùn)算出錯(cuò)率，節(jié)省了運(yùn)行時(shí)間。
[0033]本發(fā)明還通過對(duì)分布式服務(wù)器大量圖形數(shù)據(jù)的識(shí)別，分割，組裝整合，減少了服務(wù)器中圖形數(shù)據(jù)冗余量，優(yōu)化了數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，完善了空間信息，使最終電腦端的客戶能迅速準(zhǔn)確得到滿足特定需求的基于地理信息的各種空間圖形數(shù)據(jù)，提高了決策效率，達(dá)到了圖形數(shù)據(jù)采集，分析處理，存儲(chǔ)，組裝整合的高效性、快速性；最后，將此大量圖形數(shù)據(jù)的整合方法應(yīng)用于地理信息服務(wù)系統(tǒng)中，將有效提高服務(wù)的工作效率，優(yōu)化服務(wù)的工作效果。
[0034]本發(fā)明的其他優(yōu)點(diǎn)、目標(biāo)和特征在某種程度上將在隨后的說明書中進(jìn)行闡述，并且在某種程度上，基于對(duì)下文的考察研究對(duì)本領(lǐng)域技術(shù)人員而言將是顯而易見的，或者可以從本發(fā)明的實(shí)踐中得到教導(dǎo)。本發(fā)明的目標(biāo)和其他優(yōu)點(diǎn)可以通過下面的說明書和權(quán)利要求書來實(shí)現(xiàn)和獲得。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0035]本發(fā)明的【專利附圖】

【附圖說明】如下。
[0036]圖1為地理信息系統(tǒng)架構(gòu)圖；
[0037]圖2為圖像采集設(shè)備分布示意圖；
[0038]圖3為本發(fā)明的流程示意圖；
[0039]圖4為格式轉(zhuǎn)換流程圖；
[0040]圖5為相同高度下平行分布的圖形數(shù)據(jù)分割流程圖；
[0041]圖6為相同高度下圖像采集設(shè)備旋轉(zhuǎn)分布時(shí)的圖形數(shù)據(jù)重構(gòu)整合流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0042]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說明。
[0043]一種地理信息圖形數(shù)據(jù)整合方法，在每一個(gè)地域中存在若干個(gè)空間，每個(gè)空間中存在若干個(gè)相同高度下平行分布，或相同高度下旋轉(zhuǎn)分布的電子照相機(jī)或者電子攝像機(jī)，一個(gè)分布式服務(wù)器下的圖像采集設(shè)備將采集大量圖形數(shù)據(jù)發(fā)送給該區(qū)域的分布式服務(wù)器，再由分布式服務(wù)器通過internet傳輸給主計(jì)算機(jī)。本發(fā)明將大量不同特點(diǎn)、不同格式的異源圖形數(shù)據(jù)傳送至主計(jì)算機(jī)，經(jīng)過格式轉(zhuǎn)換后再對(duì)其做一系列分析處理工作，具體步驟如下:
[0044]I)在異地建立分布式服務(wù)器，用于接收?qǐng)D像采集設(shè)備發(fā)送的原始數(shù)據(jù)；
[0045]2)在分布式服務(wù)器中對(duì)同一地域的每一個(gè)圖形數(shù)據(jù)文件寫入格式標(biāo)注程序，該標(biāo)注程序用于說明該圖形數(shù)據(jù)所屬的空間名稱和電子照相機(jī)或電子攝像機(jī)的編號(hào)；[0046]3)將圖形數(shù)據(jù)文件發(fā)送到Internet中，再由Internet發(fā)送到主計(jì)算機(jī),主計(jì)算機(jī)讀取格式標(biāo)注程序判別出該圖形數(shù)據(jù)的格式；
[0047]4)圖形數(shù)據(jù)格式辨別完成后直接調(diào)用格式轉(zhuǎn)換宏模塊轉(zhuǎn)換成所需標(biāo)準(zhǔn)化格式，而不需要逐條適配再進(jìn)行格式轉(zhuǎn)換；
[0048]5)對(duì)相同高度下旋轉(zhuǎn)分布的圖像采集設(shè)備所得圖形數(shù)據(jù)直接保存；對(duì)相同高度下平行分布的圖像采集設(shè)備所得圖形數(shù)據(jù)進(jìn)行圖像分析處理，首先，將不重復(fù)的圖形數(shù)據(jù)直接保存；將重復(fù)的圖形數(shù)據(jù)進(jìn)行分割，把重合部分與唯一部分分開，形成多塊圖形數(shù)據(jù)后保存，以達(dá)到減小內(nèi)存冗余量的效果，具體步驟如下:
[0049]空間中有若干個(gè)相同高度下平行分布的圖像采集設(shè)備，則圖形數(shù)據(jù)有A1, A2,…，Ai,…，An，每次按排列組合提取兩組待分割圖形數(shù)據(jù)，共提取C|次；
[0050]分別計(jì)算兩個(gè)待分割圖像各列的色調(diào)，其中這兩個(gè)圖形數(shù)據(jù)文件中各列的色調(diào)單元體形成集合
【權(quán)利要求】
1.一種地理信息圖形數(shù)據(jù)整合方法，所述地理信息系統(tǒng)包括有主計(jì)算機(jī)，主計(jì)算機(jī)通過Internet與一個(gè)以上的分布式服務(wù)器數(shù)據(jù)交互，每個(gè)分布式服務(wù)器均連接有兩個(gè)以上，并位于同一空間的圖像采集設(shè)備，其特征在于，同一空間的圖像采集設(shè)備分布方式為:在相同高度下平行分布，或在相同高度下旋轉(zhuǎn)分布；圖形數(shù)據(jù)整合具體步驟如下: 1)分布式服務(wù)器接收?qǐng)D像采集設(shè)備采集到的原始數(shù)據(jù)包； 2)分布式服務(wù)器為每個(gè)原始數(shù)據(jù)包編寫標(biāo)注信息，標(biāo)注信息包括有該原始數(shù)據(jù)包所屬的空間名稱和圖像采集設(shè)備的編號(hào)； 3)分布式服務(wù)器將原始數(shù)據(jù)包以及標(biāo)注信息通過Internet發(fā)送至主計(jì)算機(jī)，主計(jì)算機(jī)根據(jù)標(biāo)注信息內(nèi)的設(shè)備編號(hào)，比對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)內(nèi)存儲(chǔ)的清單，判斷該原始數(shù)據(jù)包的圖形數(shù)據(jù)格式； 4)主計(jì)算機(jī)根據(jù)圖形數(shù)據(jù)格式，調(diào)用格式轉(zhuǎn)換宏模塊，對(duì)該原始數(shù)據(jù)包的圖形數(shù)據(jù)進(jìn)行格式轉(zhuǎn)換，轉(zhuǎn)換為標(biāo)準(zhǔn)格式； 5)主計(jì)算機(jī)對(duì)相同高度下旋轉(zhuǎn)分布的圖像采集設(shè)備所得到的圖形數(shù)據(jù)進(jìn)行直接保存； 對(duì)相同高度下平行分布的圖像采集設(shè)備所得到的圖形數(shù)據(jù)進(jìn)行圖像分析處理，首先將不存在重復(fù)的圖形數(shù)據(jù)直接保存，將存在重復(fù)的圖形數(shù)據(jù)進(jìn)行分割，把一張圖形數(shù)據(jù)中的重合部分與唯一部分分開，形成多塊圖形數(shù)據(jù)后保存； 6)根據(jù)用戶輸入的檢索空間名，搜索該空間所有圖像采集設(shè)備的圖形數(shù)據(jù)，提取并保存圖形數(shù)據(jù)。
2.如權(quán)利要求1所述的一種地理信息圖形數(shù)據(jù)整合方法，其特征在于，步驟5)中對(duì)相同高度下平行分布的圖像采集設(shè)備所得到的圖形數(shù)據(jù)進(jìn)行圖像分析處理的具體步驟如下: 5-1)同一空間中有η個(gè)相同高度下平行分布的圖像采集設(shè)備，則采集到的圖形數(shù)據(jù)有“…、Ap…、An，每次按排列組合提取兩組待分割圖形數(shù)據(jù)，共提取Cl次； 5-2)分別計(jì)算兩個(gè)待分割圖形數(shù)據(jù)的各列色調(diào)，將兩個(gè)圖形數(shù)據(jù)文件中的各列色調(diào)單兀形成集合
3.如權(quán)利要求2所述的一種地理信息圖形數(shù)據(jù)整合方法，其特征在于，步驟6)中若搜索的空間有兩個(gè)以上圖像采集設(shè)備，并且圖像采集設(shè)備在相同高度下平行分布，則進(jìn)行以下處理: 提取標(biāo)注有該空間名稱的圖形數(shù)據(jù)，若識(shí)別是否存在數(shù)據(jù)Aml(l <m<n，l < I ^ η)；若存在，則提取:Am, * * *, Ami,…，A1進(jìn)行拼接,保存拼接后的完整圖形；若不存在,則直接提取圖形數(shù)據(jù)Am，…，A1-, A1進(jìn)行拼接，保存拼接后的完整圖形。
4.如權(quán)利要求2所述的一種地理信息圖形數(shù)據(jù)整合方法，其特征在于，步驟6)中若搜索的空間有兩個(gè)以上圖像采集設(shè)備，并且在相同高度下旋轉(zhuǎn)分布，則進(jìn)行以下處理: 提取標(biāo)注有該空間名稱的圖形數(shù)據(jù)塊，對(duì)它們進(jìn)行預(yù)處理，用去噪、處理直方圖和提取邊緣的方式對(duì)圖像進(jìn)行數(shù)字處理，然后重新創(chuàng)建模板進(jìn)行圖像匹配，也可以對(duì)圖像進(jìn)行小波變換算法或傅里葉變 換算法的操作； 配準(zhǔn)圖像，根據(jù)指定的準(zhǔn)則對(duì)兩幅以上的圖形數(shù)據(jù)進(jìn)行圖像配準(zhǔn)，首先選擇需要進(jìn)行圖像拼接的模板，再確定參考圖像內(nèi)對(duì)應(yīng)的那些特征點(diǎn)的位置，最后得到兩幅圖像的轉(zhuǎn)變關(guān)系和配準(zhǔn)； 建立變換模型，通過圖形數(shù)據(jù)的特征或模板內(nèi)的對(duì)應(yīng)情況得到數(shù)學(xué)模型里參數(shù)值，通過此計(jì)算得出關(guān)于兩幅圖像進(jìn)行數(shù)學(xué)變換的模型； 變換統(tǒng)一坐標(biāo)，把需要拼接的圖像變換到參考圖像的坐標(biāo)系中，實(shí)現(xiàn)坐標(biāo)的統(tǒng)一轉(zhuǎn)換； 重構(gòu)整合，把重合的區(qū)域放入到拼接重構(gòu)的圖像中，完成所需全景圖像最終的無痕整合； 保存重構(gòu)整合后得到的無痕全景圖像。
【文檔編號(hào)】G06T7/00GK103970901SQ201410228007
【公開日】2014年8月6日 申請(qǐng)日期:2014年5月27日 優(yōu)先權(quán)日:2014年5月27日
【發(fā)明者】張可, 柴毅, 田甜, 錢錕, 熊英志 申請(qǐng)人:重慶大學(xué)