專利名稱：遙感圖像柵格數據的矢量化方法
技術領域：
本發明屬于遙感圖像處理技術領域，尤其涉及一種遙感圖像柵格數據的矢量化方法。
背景技術：
遙感數據是地理信息系統非常重要的數據源，隨著地理信息系統的發展，對遙感信息的依賴愈來愈強。目前GIS系統大量的分析和應用基于矢量數據，遙感圖像處理系統對某些柵格數據分析的結果有時也需要進行矢量化表達，因而，柵格數據與矢量數據之間的轉換是不可避免的，遙感圖像矢量化也成為遙感和地理信息系統一體化集成的關鍵技術之一。當前的遙感圖像矢量化方法中，最常用的框架是首先對柵格圖像進行掃描得到全圖的邊界弧段，然后利用弧段組建多邊形，最后對多變形進行拓撲分析完成矢量化。由于目前遙感數據的規模可能非常大，圖像內的圖斑數量多而且非常復雜，計算機內存可能無法存儲整幅圖像的邊界弧段再進行處理；或者需要借助外存(硬盤)來進行處理，但借助外存處理對時間性能影響很大。另外，利用弧段組建多邊形時需要大量的判斷與復制操作，往往會耗費大量的時間。還有，對多邊形進行拓撲關系分析，操作比較復雜并且時間效率也不尚ο
發明內容
本發明的目的在于，針對常用的遙感圖像矢量化方法存在的處理過程復雜、耗費時間等問題，提出一種遙感圖像柵格數據的矢量化方法。為了實現上述目的，本發明提出的技術方案是，一種遙感圖像柵格數據的矢量化方法，所述方法包括步驟1 為遙感圖像的每個四連通區域標注標識號；步驟2 對遙感圖像進行遍歷，將遙感圖像的每個四連通區域的邊界點數量存儲到第一存儲結構中；步驟3 從遙感圖像中取出一個未經過矢量化處理的點；步驟4:判斷取出的未經過矢量化處理的點是否是四連通區域的邊界點，如果是四連通區域的邊界點，則執行步驟5 ；否則，返回步驟3 ；步驟5 將取出的未經過矢量化處理的點加入到第二存儲結構中；步驟6 判斷第二存儲結構中是否存在構成封閉多邊形的點，如果是，則執行步驟 7;否則，返回步驟3;步驟7 將第二存儲結構中構成封閉多邊形的點組建成封閉多邊形并將其寫入矢量化文件，而后從第二存儲結構中將構成封閉多邊形的點刪除；步驟8 判斷遙感圖像矢量化是否完成，如果是，則執行步驟9 ；否則，返回步驟3 ；步驟9 得到最終的矢量化文件。
所述第一存儲結構為一維數組，該一維數組中的每個元素為一個四連通區域的邊界點數量，每個元素的下標為對應的四連通區域的標識號。所述判斷取出的未經過矢量化處理的點是否是四連通區域的邊界點具體是，確定未經過矢量化處理的點周圍的四個像元的灰度值是否全部相等，如果未經過矢量化處理的點周圍的四個像元的灰度值全部相等，則所述未經過矢量化處理的點不是邊界點；否則，所述未經過矢量化處理的點是邊界點。所述第二存儲結構為二維數組，二維數組的第一維用于存儲四連通區域的標識號，第二維用于存儲標識號對應的四連通區域的邊界點組成的數組。所述將取出的四連通區域的點加入到第二存儲結構中具體是，確定取出的四連通區域的點所屬的四連通區域的標識號，將取出的四連通區域的點存儲到該標注號對應的四連通區域的邊界點組成的數組中。所述判斷第二存儲結構中是否存在構成封閉多邊形的點具體是，判斷二維數組中的四連通區域的邊界點組成的數組的大小與第一存儲結構中相應標識號對應的四連通區域的邊界點數量是否相等，如果相等，則該標識號對應的四連通區域的邊界點組成的數組中的點構成封閉多邊形。本發明實現了遙感圖像柵格數據的快速矢量化，在保證遙感圖像矢量化的正確的前提下，提高了矢量化的速度。
圖1是遙感圖像柵格數據的矢量化方法流程圖；圖2是本發明矢量化處理的點的示意圖；圖3是四連通區域示意圖。
具體實施例方式下面結合附圖，對優選實施例作詳細說明。應該強調的是，下述說明僅僅是示例性的，而不是為了限制本發明的范圍及其應用。圖1是遙感圖像柵格數據的矢量化方法流程圖，圖1中，遙感圖像柵格數據的矢量化方法包括下述步驟步驟1 為遙感圖像的每個四連通區域標注標識號。圖2是本發明矢量化處理的點的示意圖。遙感圖像的矢量化所要提取的邊界點并不對應于圖像中的像素點，而是四個像元之間的點。圖2中的實心黑圈為要處理的點，周圍的標有A、B、C、D的四個空心矩形為像元。四連通區域是從一點出發，通過訪問該點的4個鄰接點，在不越出區域的前提下， 遍歷區域內的所有像素點得到的區域。一個點的4鄰接點是指其上，下，左，右四個相鄰的點，如圖3所示。得到遙感圖像的四連通區域后，為每個遙感圖像的四連通區域標注標識號，按照 1,2,3,…的自然數順序進行標注。步驟2 對遙感圖像進行遍歷，將遙感圖像的每個四連通區域的邊界點數量存儲到第一存儲結構中。推。 將取出的四連通區域的點加入到第二存儲結構中具體是，確定取出的四連通區域的點所屬的四連通區域的標識號，將取出的四連通區域的點存儲到該標注號對應的四連通區域的邊界點組成的數組中。 假設二維數組# =
，取出的四連通區域的點所屬的四連通區域
的標注號為1，將該點加入到上述二維數組后，二維數組# =
第一存儲結構可以為ι個一維數組，該一維數組中的每個元素為一個四連通區域的邊界點數量，每個元素的下標為對應的四連通區域的標識號。比如，一維數組M = Ix1, x2，x3，...，和}，其中，1，2，，3，...，P為P個四連通區域的標識號，Xl>X2> X3... Xp則為對應的四連通區域的邊界點的數量。步驟3 從遙感圖像中取出一個未經過矢量化處理的點。步驟4:判斷取出的未經過矢量化處理的點是否是四連通區域的邊界點，如果是四連通區域的邊界點，則執行步驟5 ；否則，返回步驟3。如圖2所示，取出的未經過矢量化處理的點是否是四連通區域的邊界點的判斷過程是，確定未經過矢量化處理的點周圍的四個像元A、B、C和D的灰度值是否全部相等，如果未經過矢量化處理的點周圍的四個像元的灰度值全部相等，則所述未經過矢量化處理的點不是邊界點；否則，所述未經過矢量化處理的點是邊界點。步驟5 將取出的未經過矢量化處理的點加入到第二存儲結構中。在本發明中，第二存儲結構可以為二維數組，該二維數組的第一維用于存儲四連通區域的標識號，第二維用于存儲由對應的四連通區域的邊界點組成的數組。二維數組可以在方法開始階段先進行初始化，即確定待矢量化的遙感圖像的四連通區域的個數，然后為每個四連通區域標識標注號，再將每個四連通區域的標注號存儲到二維數組的第一維中，而對應每個標識號的第二維，則是空數組。比如，二維數組
N =
1 ,{}" 2 ,{}
1 j 2 j ？ 3 j
，P為四連通區域的標識號,
ρ， 當部分待矢量化的點存入二維數組時，二維數組的形式為
N =
} }
W W 2
V^ V.
5 Γ
5 5
2Λ2y2 5 5
ft 1 2
表示標識號為ι的四連通區域各個邊界點，依此類
5 Γ 5 5
2Λ
5 5 ft 1 2
5
步驟6 判斷第二存儲結構中是否存在構成封閉多邊形的點，如果是，則執行步驟 7 ；否則，返回步驟3。判斷第二存儲結構中是否存在構成封閉多邊形的點具體是，判斷二維數組中每個標識號對應的一維數組的大小與一維數組中相應標識號對應的四連通區域的邊界點數量是否相等，如果相等，則該標識號對應的四連通區域的邊界點組成的數組中的點都構成封閉多邊形。
權利要求
1.一種遙感圖像柵格數據的矢量化方法，其特征是所述方法包括步驟1 為遙感圖像的每個四連通區域標注標識號；步驟2 對遙感圖像進行遍歷，將遙感圖像的每個四連通區域的邊界點數量存儲到第一存儲結構中；步驟3 從遙感圖像中取出一個未經過矢量化處理的點；步驟4:判斷取出的未經過矢量化處理的點是否是四連通區域的邊界點，如果是四連通區域的邊界點，則執行步驟5 ；否則，返回步驟3 ；步驟5 將取出的未經過矢量化處理的點加入到第二存儲結構中；步驟6 判斷第二存儲結構中是否存在構成封閉多邊形的點，如果是，則執行步驟7 ；否則，返回步驟3;步驟7 將第二存儲結構中構成封閉多邊形的點組建成封閉多邊形并將其寫入矢量化文件，而后從第二存儲結構中將構成封閉多邊形的點刪除；步驟8 判斷遙感圖像矢量化是否完成，如果是，則執行步驟9 ；否則，返回步驟3 ；步驟9 得到最終的矢量化文件。
2.根據權利要求1所述的一種遙感圖像柵格數據的矢量化方法，其特征是所述第一存儲結構為一維數組，該一維數組中的每個元素為一個四連通區域的邊界點數量，每個元素的下標為對應的四連通區域的標識號。
3.根據權利要求1所述的一種遙感圖像柵格數據的矢量化方法，其特征是所述判斷取出的未經過矢量化處理的點是否是四連通區域的邊界點具體是，確定未經過矢量化處理的點周圍的四個像元的灰度值是否全部相等，如果未經過矢量化處理的點周圍的四個像元的灰度值全部相等，則所述未經過矢量化處理的點不是邊界點；否則，所述未經過矢量化處理的點是邊界點。
4.根據權利要求2所述的一種遙感圖像柵格數據的矢量化方法，其特征是所述第二存儲結構為二維數組，二維數組的第一維用于存儲四連通區域的標識號，第二維用于存儲標識號對應的四連通區域的邊界點組成的數組。
5.根據權利要求4所述的一種遙感圖像柵格數據的矢量化方法，其特征是所述將取出的四連通區域的點加入到第二存儲結構中具體是，確定取出的四連通區域的點所屬的四連通區域的標識號，將取出的四連通區域的點存儲到該標注號對應的四連通區域的邊界點組成的數組中。
6.根據權利要求5所述的一種遙感圖像柵格數據的矢量化方法，其特征是所述判斷第二存儲結構中是否存在構成封閉多邊形的點具體是，判斷二維數組中的四連通區域的邊界點組成的數組的大小與第一存儲結構中相應標識號對應的四連通區域的邊界點數量是否相等，如果相等，則該標識號對應的四連通區域的邊界點組成的數組中的點構成封閉多邊形。
全文摘要
本發明公開了遙感圖像處理技術領域中的一種遙感圖像柵格數據的矢量化方法。所述方法包括為遙感圖像的每個四連通區域標注標識號；將遙感圖像的每個四連通區域的邊界點數量存儲到第一存儲結構中；取出一個未經過矢量化處理的點，如果該點不是邊界點，則將其加入到第二存儲結構中；當第二存儲結構中存在構成封閉多邊形的點時，將構成封閉多邊形的點組建成封閉多邊形并將其寫入矢量化文件，而后從第二存儲結構中將構成封閉多邊形的點刪除；遙感圖像矢量化完成，得到最終的矢量化文件。本發明克服了傳統遙感影像矢量化方法的不足，能夠快速實現大規模且圖斑復雜的遙感影像矢量化。
文檔編號G06T9/00GK102314696SQ20111019590
公開日2012年1月11日 申請日期2011年7月13日 優先權日2011年7月13日
發明者傅南翔, 殷崎棟, 榮岳成 申請人:北京華迪宏圖信息技術有限公司