CN102760297B

CN102760297B - 采用旋转tin网的多边形影像数字化方法

Info

Publication number: CN102760297B
Application number: CN201110110155.7A
Authority: CN
Inventors: 黄桂芝
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2011-04-29
Filing date: 2011-04-29
Publication date: 2015-07-08
Anticipated expiration: 2031-04-29
Also published as: CN102760297A

Abstract

采用基于旋转TIN网的多边形影像数字化方法，以解决现有像元间呼应配合不足的缺陷。包括下述步骤：依据香农采样定理确定基础正方形的边长；在基础正方形四个顶点各布置一个采样点，在其内部分散布置3个采样点形成基本单元；把基本单元逆时针旋转形成一次、二次和三次单元体；四者拼接成一个正方形配套单元；以配套单元为复制单位，重复平移复制，形成覆盖影像图的采样网；以采样网中各个控制点为中心用直线将采样网范围内面积相对较均匀地分割为多边形，以各个小多边形面积作为采样单元，当采样单元内有特征点时，以特征点亮度值作为采样单元亮度值，当采样单元内没有特征点时，以采样单元内控制点亮度值作为采样单元亮度值，完成影像的数字化。

Description

采用旋转TIN网的多边形影像数字化方法

技术领域

本发明涉及影像数字处理领域的影像数字化方法。

背景技术

影像数字处理领域的影像数字化方法由采样和量化两部分组成。采样过程中像元的形状可以是正三角形、方形、正六角形等各种形状，常采用方形特别是正方形的形状。它的不足之处是，没有更好地考虑相邻像元的呼应配合对物体进行更好的控制；没有对各方向上的控制距离分割进行更好地考虑。

发明内容

本发明的目的是提供一种采用旋转TIN网综合分析的影像数字化方法，以解决现有影像数字处理领域的影像数字化方法中的像元形状间呼应配合不利、没有对数字处理结果进行综合分析的缺陷。它包括下述步骤：一、以依据香农采样定理确定值的二倍作为基础正方形的边长；二、在基础正方形的四个顶点各布置一个控制点，在基础正方形内分散布置三个控制点，见示意图1，上述的内部三个控制点连接成三角形，然后从基础正方形的四个顶点中选取一个顶点，该顶点距离与其相邻的内部三角形两个顶点的距离之和最小，把选取出来的这个正方形的顶点处的控制点和上述的与其相邻的内部三角形两个顶点处的控制点分别连接，过基础正方形的其余三个顶点分别向基础正方形内部三个控制点中就近的控制点连线，最终形成基本单元1(图1)；三、把基本单元1逆时针旋转90度形成一次单元体2(图2)，把基本单元1逆时针旋转180度形成二次单元体3(图3)，把基本单元1逆时针旋转270度形成三次单元体4(图4)；四、把一次单元体2(图2)设置在基本单元1(图1)的下侧，把三次单元体4(图4)设置在基本单元1(图1)的右侧，把二次单元体3(图3)设置于一次单元体2(图2)的右侧和三次单元体4(图4)的下侧，基本单元1、一次单元体2、二次单元体3和三次单元体4拼接成一个正方形的配套单元(图5)。配套单元中相邻两个基本单元公共边两侧、分处于两个基本单元之内的三角形顶点处的控制点相连；五、以配套单元为复制单位，重复平移复制配套单元，形成覆盖影像的采样网，相邻两个配套单元中的相邻两个基本单元的公共边两侧的、分处于两个基本单元之内的距离最近的三角形顶点处的控制点相连.形成采样网(图6)。所述采样网是去除基础正方形相邻两个顶点处控制点的连线的所有控制点与相邻控制点之间的连线.采样网中相邻两个控制点间连线的长度在基础正方形边长的0.40～0.69倍范围内，网中的控制点具有较好的交错性和分散性。六、以采样网中各个控制点为中心用直线将采样网范围内的面积相对较均匀地分割为多边形，以各个小多边形的面积作为采样单元。当采样单元内有特征点时，以特征点的亮度值作为该采样单元的亮度值；当采样单元内没有特征点时，以采样单元内控制点的亮度值作为该采样单元的亮度值。七、完成合成数字化影像的其它内容。

发明的优点

1、构网方便、快速、算法简单、便于程序控制；

2、相邻像元及相邻像元中心点的分散性和交错性较好，沿各方向上的控制距离相近的程度大，相邻像元间互相呼应、配合可以对影像进行更好的控制；

3、数据结构的难易程度介于规则网和不规则网之间，是一种在正方形规则网之上有规律的不规则网，比较好处理。数据存储规律性较强，正方形格网交点处的数据点按矩阵存储(用行号和列号隐性表示)，正方形格网内的三个数据点根据配套网中四个基本单元的类型分为四种类型处理，即在标明所在格网中一个格网点的行号和列号的基础上，再标明基本单元的类型(1、2、3、4基本单元类型中的一种)，就可以方便、迅速地计算处格网内数据点的坐标。

附图说明

图1是实施方式一中基本单元1的示意图，图2是实施方式一中一次单元体2的示意图，图3是实施方式一中二次单元体3的示意图，图4是实施方式一中三次单元体4的示意图，图5是实施方式一中配套单元的示意图，图6是实施方式一中以配套单元为复制单位，进行平移复制的采样网示意图，图7是以采样网中各个控制点为中心用直线将采样网范围内的面积相对较均匀地分割为多边形，以各个小多边形的面积作为采样单元示意图。

具体实施方式

具体实施方式一：下面结合图1至图6具体说明本实施方式。本实施方式包括下述步骤：一、以30mm作为基础正方形的边长；二、在基础正方形的四个顶点各布置一个控制点，在基础正方形内分散布置三个控制点，见示意图1，四个顶点的平面坐标分别为(0，0)，(30，0)，(30，30)和(0，30)，a点为(9，9)，b点为(12，22.5)，c点为(24，12)，上述a、b、c三点连接成三角形，然后从基础正方形的四个顶点中选取一个顶点，该顶点距离与其相相邻的内部三角形两个顶点的距离之和最小，把选取出来的这个正方形的顶点处的控制点和上述的与其相邻的内部三角形两个顶点处的控制点分别连接，过基础正方形的其余三个顶点分别向基础正方形内部三个控制点中就近的的控制点连线，最终形成基本单元1(图1)；三、把基本单元1逆时针旋转90度形成一次单元体2(图2)，把基本单元1逆时针旋转180度形成二次单元体3(图3)，把基本单元1逆时针旋转270度形成三次单元体4(图4)；四、把一次单元体2(图2)设置在基本单元1(图1)的下侧，把三次单元体4(图4)设置在基本单元1(图1)的右侧，把二次单元体3(图3)设置于一次单元体2(图2)的右侧和三次单元体4(图4)的下侧，基本单元1、一次单元体2、二次单元体3和三次单元体4拼接成一个正方形的配套单元(图5)。配套单元中相邻两个基本单元公共边两侧、分处于两个基本单元之内的三角形顶点处的控制点相连；五、以配套单元为复制单位，重复平移复制配套单元，形成覆盖影像区的采样网，相邻两个配套单元中的相邻两个基本单元的公共边两侧的、分处于两个基本单元之内的距离最近的三角形顶点处的控制点相连，形成采样网(图6)。所述采样网是去除基础正方形相邻两个顶点处控制点的连线的所有控制点与相邻控制点之间的连线，采样网中相邻两个控制点间连线的长度在基础正方形边长的0.40～0.69倍范围内，网中的控制点具有较好的交错性和分散性。六、以采样网中各个控制点为中心用直线将采样网范围内的面积相对较均匀地分割为多边形，见图7，在二次单元内用1～19个分割点将其相对较均匀地分割为多边形，1～19个分割点的平面坐标分别为1(1.31，10.52)，2(6.35，5.81)，3(12.03，0.69)，4(11.46，0)，5(21.02，0)，6(28.56，8.13)，7(30，9.2)，8(23.75，13.27)，9(22.42，11.93)，10(17.75，16.73)，11(15.08，19.6)，12(13.48，24.37)，13(9.01，28.6)，14(10.14，30)，15(0，19.4)，16(18.01，30)，17(20.28，30)，18(30，19.33)，19(0，11.93)，以各个小多边形的面积作为采样单元。当采样单元内有特征点时，以特征点的亮度值作为该采样单元的亮度值；当采样单元内没有特征点时，以采样单元内控制点的亮度值作为该采样单元的亮度值。七、完成合成数字化影像的其它内容。

具体实施方式二：本实施方式与实施方式一的不同在于：在步骤四和步骤五之间还包括步骤A，把配套单元的长度或宽度方向缩放，使之成为长方形，内部所有控制点的位置按照缩放比例调整。其它步骤仍与实施方式一相同。

Claims

1.一种采用旋转TIN网的多边形影像数字化方法，以解决现有影像数字处理领域的影像数字化方法中的像元形状间呼应配合不利的缺陷，其特征在于它包括下述步骤：一、以依据香农采样定理确定值的二倍作为基础正方形的边长，二、在基础正方形的四个顶点各布置一个控制点，在基础正方形内分散布置三个控制点，上述的内部三个控制点连接成三角形，然后从基础正方形的四个顶点中选取一个顶点，该顶点距离与其相邻的内部三角形两个顶点的距离之和最小，把选取出来的这个正方形的顶点处的控制点和上述的与其相邻的内部三角形两个顶点处的控制点分别连接，过基础正方形的其余三个顶点分别向基础正方形内部三个控制点中就近的控制点连线，最终形成基本单元1，三、把基本单元1逆时针旋转90度形成一次单元体2，把基本单元1逆时针旋转180度形成二次单元体3，把基本单元1逆时针旋转270度形成三次单元体4，四、把一次单元体2设置在基本单元1的下侧，把三次单元体4设置在基本单元1的右侧，把二次单元体3设置于一次单元体2的右侧和三次单元体4的下侧，基本单元1、一次单元体2、二次单元体3和三次单元体4拼接成一个正方形的配套单元，配套单元中相邻两个基本单元公共边两侧、分处于两个基本单元之内的三角形顶点处的控制点相连，五、以配套单元为复制单位，重复平移复制配套单元，形成覆盖影像区的采样网，相邻两个配套单元中的相邻两个基本单元的公共边两侧的、分处于两个基本单元之内的距离最近的三角形顶点处的控制点相连，形成采样网，所述采样网是去除基础正方形相邻两个顶点处控制点的连线的所有控制点与相邻控制点之间的连线，采样网中相邻两个控制点间连线的长度在基础正方形边长的0.40～0.69倍范围内，网中的控制点具有较好的交错性和分散性，六、以采样网中各个控制点为中心用直线将采样网范围内的面积相对较均匀地分割为多边形，以各个小多边形的面积作为采样单元，当采样单元内有特征点时，以特征点的亮度值作为该采样单元的亮度值，当采样单元内没有特征点时，以采样单元内控制点的亮度值作为该采样单元的亮度值，七、完成合成数字化影像的其它内容。

2.依据权利要求1所述的采用旋转TIN网的多边形影像数字化方法，其特征在于在步骤四和步骤五之间还包括步骤A，把配套单元的长度或宽度方向缩放，使之成为长方形，内部所有控制点位置按照缩放比例调整。