一種攝影測量立體影像庫的構建方法
【專利摘要】本發明公開了一種攝影測量立體影像庫的構建方法，該方法包括：建立包含影像數據及影像數據關聯關系表的影像數據庫；將所述影像數據庫中的影像數據重采樣生成不同分辨率的多層影像數據，形成金字塔影像結構數據；按照所述金字塔影像結構數據中的影像數據的大小，采用預定大小的矩形網格進行分塊；利用空間劃分樹R樹索引，根據分塊后的最小外接矩形網格建立索引機制，完成立體影像庫的構建，其中，所述最小外接矩形的起始像素坐標按照沿影像指定的行列方向確定。通過采用本發明公開的方法，減少了數據處理的工作量，降低了投入成本。
【專利說明】一種攝影測量立體影像庫的構建方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及測繪【技術領域】，尤其涉及一種攝影測量立體影像庫的構建方法。
【背景技術】
[0002]基于衛星和中低空飛行器等平臺的攝影測量技術，通過獲取立體影像、進行影像處理、影像匹配和影像量測等確定地面點三維坐標，進而生產各類空間數字產品。
[0003]遙感影像庫技術主要用于管理海量影像數據，提供用戶對影像產品如DOM、DEM等進行查詢、顯示等功能。
[0004]在航天航空遙感影像庫技術方面，ErraServer影像庫借助網絡化的數據庫管理軟件SQL Server和Windows NT Server建立數據庫；結合高速互聯網傳輸技術,將影像數據和地理數據融合免費提供使用。Erdas公司開發Image Catalog影像庫軟件是基于文件管理模式，實現矢量數據與影像數據一體化存儲，查詢瀏覽、顯示等。Google公司開發的Google Earth集衛星影像、航空影像、GIS數據于一體，方便用戶對影像數據瀏覽和位置搜索。ArcGIS的ArcSDE、ArcMS可以實現影像管理與發布服務，其中，ArcSDE是支持海量數據的引擎，實現數據庫管理系統平臺上數據管理，同時ArcSDE具有客戶端應用程序開發接口；ArcIMS實現數據存儲與分發功能。Geo Image DB是用于管理全國及省級影像數據的數據庫平臺，實現跨區域，多投影帶、不同空間坐標系統的數據組織與統一調度；對于同一分辨率定義為一個子工程，實現多個尺度的影像查詢瀏覽。SuperMap是大型系統平臺，SuperMap SDX能夠實現海量數據的存儲，基于大型關系數據庫的管理模式，采用影像數據小波壓縮技術，進行數據的管理。但是，上述影像庫中的影像數據是已經加工處理后的數據，不能按用戶需要在線提供三維空間數據。
[0005]另一方面，可量測實景影像(DMI)技術是一種近景攝影測量立體影像文件構成的基礎地理信息產品，通過可量測影像提供的開發包對立體影像進行測量、信息提取，是我國基礎地理信息數據庫為適應按需測量采集更新空間信息的一種新的產品。可量測實景影像主要由立體影像對、外方位元素描述文件和開發包組成，可通過移動道路測量系統采集得到，并可以通過開發包與4D產品無縫集成；與平面投影的4D產品不同的是，可量測實景影像是一種地面近景可量測影像，主要按照人的視角提供詳細的城市立面信息，包括城市部件信息、建筑物外立面信息、道路及附屬設施信息、城市詳細的環境信息、地形信息等。但是，可量測實景影像不涉及衛星和航空飛行器等平臺獲取地表或城市范圍序列影像處理、計算與量測等。
【發明內容】
[0006]本發明的目的是提供一種攝影測量立體影像庫的構建方法，減少了數據處理的工作量，按用戶需求提供三維空間信息。
[0007]本發明的目的是通過以下技術方案實現的:
[0008]一種攝影測量立體影像庫的構建方法，該方法包括:[0009]建立包含影像數據及影像數據關聯關系表的影像數據庫；
[0010]將所述影像數據庫中的影像數據重采樣生成不同分辨率的多層影像數據，形成金字塔影像結構數據；
[0011]按照所述金字塔影像結構數據中的影像數據的大小，采用預定大小的矩形網格進行分塊；
[0012]利用空間劃分樹R樹索引根據分塊后的最小矩形網格建立索引機制，完成立體影像庫的構建。
[0013]由上述本發明提供的技術方案可以看出，直接使用原始的航空航天影像作為立體影像庫中的影像數據，減少了數據加工所耗費的大量時間與人力資源；并且，用戶還可以對原始的航空航天影像進行測試，實時獲取所需的三維空間信息；另一方面，還可基于原始的航空航天影像進行城市范圍影像的三維量測等。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0014]為了更清楚地說明本發明實施例的技術方案，下面將對實施例描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發明的一些實施例，對于本領域的普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他附圖。
[0015]圖1為本發明實施例一提供的一種攝影測量立體影像庫的構建方法的流程圖；
[0016]圖2為本發明實施例二提供的又一種攝影測量立體影像庫的構建方法的流程圖。
【具體實施方式】
[0017]下面結合本發明實施例中的附圖，對本發明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發明一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本發明的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發明的保護范圍。
[0018]實施例一
[0019]圖1為本發明實施例一提供的一種攝影測量立體影像庫的構建方法的流程圖。如圖1所示，該方法主要包括如下步驟:
[0020]步驟11、建立包含影像數據及影像數據關聯關系表的影像數據庫。
[0021]立體影像庫的構建主要包括:影像數據庫的構建與影像數據庫索引的構建。
[0022]其中，影像數據庫包括:影像數據及影像數據關聯關系表；所述影像數據通常為原始數據，即不需要進行繁瑣、耗時的加工過程，可減少時間與工作量，節約成本。影像數據關聯關系表主要用于表示影像數據間的關系，例如，通過關聯關系表表述影像數據A所屬的測區、城市等。
[0023]步驟12、將所述影像數據庫中的影像數據重采樣生成不同分辨率的多層影像數據，形成金字塔影像結構數據。
[0024]所述金字塔影像結構中的圖像被分層表示，在同一的空間參照下，根據用戶需要以不同分辨率進行存儲與顯示，形成分辨率由高到低、數據量由大到小(或者分辨率由低到高、數據量由小到大)的金字塔結構。[0025]步驟13、按照所述金字塔影像結構數據中的影像數據的大小，采用預定大小的矩形網格進行分塊。
[0026]由步驟12中的描述可知，金字塔影像結構包括多層，每一層影像數據的大小均不相同；本發明實施例根據影像數據的大小采用預定大小的矩形網格進行分塊，當影像數據大小較大時(例如，超過閾值)，使用較大的矩形網格進行分塊(例如，256 X 256像素大小)；否則，使用較小的矩形網格進行分塊(例如，128X128像素大小)。
[0027]步驟14、利用空間劃分樹R樹索引根據分塊后的最小外接矩形網格建立索引機制，完成立體影像庫的構建。
[0028]本發明實施例采用R樹索引來建立影像數據庫的索引機制。采用R樹索引根據分塊后的最小外接矩形網格建立索引機制，完成立體影像庫的構建，其中，所述最小外接矩形的起始像素坐標按照沿影像指定的行列方向確定。
[0029]本發明實施例通過使用原始的航空航天影像作為立體影像庫中的影像數據，減少了數據加工所耗費的大量時間與人力資源；并且，用戶還可以對原始的航空航天影像進行測試，實時獲取所需的三維空間信息；另一方面，還可基于原始的航空航天影像進行城市范圍影像的三維量測等。
[0030]實施例二
[0031]為了便于理解本發明，下面結合附圖2做進一步說明。如圖2所示，該方法主要包括如下步驟:
[0032]步驟21、建立影像數據庫。
[0033]所述影像數據庫可以基于Oracle數據庫系統構建，其主要包括:影像數據及影像數據關聯關系表。
[0034]為了便于管理數據，可以將所述影像數據存儲在影像數據管理模塊GeoRaster提供的SDO_RASTER (光柵格數據對象)中的二進制大對象BLOB中。影像數據通常為原始數據，即不需要進行繁瑣、耗時的加工過程，可減少時間與工作量，節約成本。
[0035]所述影像數據關聯關系表包括:影像元數據表、影像內外方位參數表、影像關聯關系表、航帶影像關系表、以及區域影像關系表。不例性的，上述關聯關系表中的內容可參見下列表1-表5:
[0036]表1-影像元數據表(META_TABLE)
[0037]
【權利要求】
1.一種攝影測量立體影像庫的構建方法，其特征在于，該方法包括: 建立包含影像數據及影像數據關聯關系表的影像數據庫； 將所述影像數據庫中的影像數據重采樣生成不同分辨率的多層影像數據，形成金字塔影像結構數據； 按照所述金字塔影像結構數據中的影像數據的大小，采用預定大小的矩形網格進行分塊； 利用空間劃分樹R樹索引，根據分塊后的最小外接矩形網格建立索引機制，完成立體影像庫的構建，其中，所述最小外接矩形的起始像素坐標按照沿影像指定的行列方向確定。
2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述影像數據關聯關系表包括:影像元數據表、影像內外方位參數表、影像關聯關系表、航帶影像關系表、以及區域影像關系表。
3.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述影像數據存儲在影像數據管理模塊GeoRaster提供的SDO_RASTER中的二進制大對象BLOB中。
4.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述將所述影像數據庫中的影像數據重采樣包括: 采用雙線性插值法進行影像灰度重采樣，其算法為:
5.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述金字塔影像結構中數據的分辨率由高到低排列，數據量由大到小排列。
6.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述采用預定大小的矩形網格進行分塊包括: 按照128X 128或256X256像素大小的矩形網格進行動態分塊； 當影像數據的大小超過閾值時，使用256X256像素大小的矩形網格分塊；否則，使用128X128像素大小的矩形網格分塊。
7.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，建立所述影像數據庫之后包括:建立訪問接口 ；具體的:利用應用程序底層接口 OCI和應用程序動態運行庫OCI庫，建立結構化查詢語言SQL語言連接用戶端與影像數據庫。
8.根據權利要求7所述的方法，其特征在于，所述用戶端包括:攝影測量立體影像庫功能模塊，且該功能模塊采用可視化計算機程序開發語言VC2010開發完成。
9.根據權利要求8所述的方法，其特征在于，所述攝影測量立體影像庫功能模塊包括:立體影像管理模塊與立體影像調度模塊； 其中，所述立體影像管理模塊包括:影像處理、更新與刪除模塊； 所述立體影像調度模塊包括:影像查詢、顯示與三維測量模塊。
10.根據權利要求1-9任一項所述的方法，其特征在于，所述完成立體影像庫的構建之后包括:對所述立體影像庫中的影像數據進行查詢、顯示與測量； 具體的:對所述立體影像庫中的影像數據進行查詢包括:屬性查詢及空間查詢；其中，屬性查詢為，根據用戶指定的影像數據查詢與該影像數據相關聯的影像數據關聯關系表；空間查詢為，根據用戶選擇的窗口范圍計算影像數據的范圍； 顯示所述立體影像庫中的影像數據包括:根據待顯示的影像在金字塔影像結構中的級另IJ，以及屏幕四角點坐標計算對應影像塊的編碼，并顯示對應的影像塊； 對所述立體影像庫中的影像數據進行測量包括:對立體影像庫中的影像數據進行實時的三維測 量。
【文檔編號】G06F17/30GK103544315SQ201310542385
【公開日】2014年1月29日 申請日期:2013年11月5日 優先權日:2013年11月5日
【發明者】趙西安, 杜寶熙, 史少維 申請人:北京建筑大學