CN111080760A - 一种倾斜摄影测量数据优化方法及系统 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种倾斜摄影测量数据优化方法及系统，其方法包括：获取倾斜摄影测量数据；将所述倾斜摄影测量数据中预设空间范围内的多个初级子瓦片合并，生成待简化次级子瓦片；对所述待简化次级子瓦片进行正射渲染处理生成图片后，对所述待简化次级子瓦片进行简化，生成次级子瓦片；将所述次级子瓦片作为初级子瓦片，返回所述将所述倾斜摄影测量数据中预设空间范围内的多个初级子瓦片合并，生成待简化次级子瓦片的步骤，直到所有初级子瓦片经过合并及简化后，生成一个根瓦片为止。本发明通过不断地对初级子瓦片合并及正射渲染，实现了对初级子瓦片中数据简化的目的，克服了倾斜摄影测量数据加载及浏览加载困难的缺陷。
Description
技术领域
本发明涉及图像数据处理技术领域，具体涉及一种倾斜摄影测量数据优化方法及系统。
背景技术
随着社会的发展以及倾斜摄影测量技术的成熟，倾斜摄影成为了近年新发展起来的高新技术。倾斜摄影技术通过在同一飞行平台上搭载多台传感器，同时从一个垂直、多个倾斜等不同角度采集影像，将用户引入符合人眼视觉的真实直观世界。它不仅能够真实地反映地物情况，高精度地获取地物纹理信息，还可以通过先进的定位、融合、建模等技术，生成真实的三维城市模型。目前，多数的倾斜摄影测量数据是直接存储的，因此越精细、越广阔的倾斜模型就意味着加载和浏览的压力越大。
发明内容
因此，本发明要解决的技术问题在于克服现有技术中的加载和浏览倾斜摄影测量数据时比较困难的缺陷，从而提供一种倾斜摄影测量数据优化方法及系统。
为达到上述目的，本发明提供如下技术方案：
第一方面，本发明实施例提供一种倾斜摄影测量数据优化方法，包括如下步骤：获取倾斜摄影测量数据；将倾斜摄影测量数据中预设空间范围内的多个初级子瓦片合并，生成待简化次级子瓦片；对待简化次级子瓦片进行正射渲染处理生成图片后，对待简化次级子瓦片进行简化，生成次级子瓦片；将次级子瓦片作为初级子瓦片，返回将倾斜摄影测量数据中预设空间范围内的多个初级子瓦片合并，生成待简化次级子瓦片的步骤，直到所有初级子瓦片经过合并及简化后，生成一个根瓦片为止。
在一实施例中，对待简化次级子瓦片进行正射渲染处理生成图片后，对待简化次级子瓦片进行简化，生成次级子瓦片的过程，包括如下步骤：对次级子瓦片进行正射渲染处理，生成高度图及贴图；根据高度图中像素点的xy坐标及像素值，获取多个三维点；将多个三维点连接成三角网，获取次级子瓦片骨架数据；根据次级子瓦片骨架数据，将贴图贴到生成的三角网上，获取瓦片数据，生成次级子瓦片。
在一实施例中，利用OpenGL基于预设像素对待简化次级子瓦片进行正射渲染处理，生成高度图及贴图。
在一实施例中，根据高度图中像素点的xy坐标及像素值，获取多个三维点的过程，包括如下步骤：将高度图中像素点的xy坐标值，作为三维点的xy坐标值，将高度图中像素点的像素值，作为三维点的z坐标值；根据三维点的xy坐标值及z坐标值，获取三维点。
在一实施例中，对全部的待简化次级子瓦片进行正射渲染处理，对应生成的高度图的像素均相等，对应生成的贴图的像素均相等。
第二方面，本发明实施例提供一种倾斜摄影测量数据优化系统，包括：数据获取模块，用于获取倾斜摄影测量数据；待简化次级子瓦片生成模块，用于将倾斜摄影测量数据中预设空间范围内的多个初级子瓦片合并，生成待简化次级子瓦片；简化模块，用于对待简化次级子瓦片进行正射渲染处理生成图片后，对待简化次级子瓦片进行简化，生成次级子瓦片；根瓦片生成模块，用于将次级子瓦片作为初级子瓦片，返回将倾斜摄影测量数据中预设空间范围内的多个初级子瓦片合并，生成待简化次级子瓦片的步骤，直到所有初级子瓦片经过合并及简化后，生成一个根瓦片为止。
第三方面，本发明实施例提供一种计算机设备，包括：至少一个处理器，以及与至少一个处理器通信连接的存储器，其中，存储器存储有可被至少一个处理器执行的指令，指令被至少一个处理器执行，以使至少一个处理器执行本发明实施例第一方面的倾斜摄影测量数据优化方法。
第四方面，本发明实施例提供一种计算机可读存储介质，计算机可读存储介质存储有计算机指令，计算机指令用于使计算机执行本发明实施例第一方面的倾斜摄影测量数据优化方法。
本发明技术方案，具有如下优点：
1.本发明提供的倾斜摄影测量数据优化方法及系统，通过不断地对初级子瓦片合并及正射渲染，实现了对初级子瓦片中数据简化的目的，克服了倾斜摄影测量数据加载及浏览加载困难的缺陷。
2.本发明提供的倾斜摄影测量数据优化方法及系统，基于预设像素对待简化次级子瓦片正射渲染，得到高度图及贴图，根据高度图构建三角网，根据贴图及三角网，得到大小均匀的次级子瓦片，减小了子瓦片占用的内存空间，可以实现对无限量数据的优化。
附图说明
为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例提供的倾斜摄影测量数据优化方法的一个具体示例的流程图；
图2为本发明实施例提供的瓦片合并的一个具体示例的示意图；
图3为本发明实施例提供的倾斜摄影测量数据优化方法的一个具体示例的流程图；
图4为本发明实施例提供的倾斜摄影测量数据优化方法的一个具体示例的流程图；
图5为本发明实施例提供的倾斜摄影测量数据优化系统的一个具体示例的示意图；
图6为本发明实施例提供的计算机设备一个具体示例的组成图。
具体实施方式
下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
此外，下面所描述的本发明不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。
实施例1
本实施例提供一种倾斜摄影测量数据优化方法，应用于图像数据处理领域，如图1所示，包括如下步骤：
步骤S1：获取倾斜摄影测量数据。本发明实施例利用倾斜摄影技术通过在同一飞行平台上搭载多台传感器，同时从一个垂直、四个倾斜共五个不同的角度采集影像，获取倾斜摄影测量数据，仅以此举例，不以此为限。
步骤S2：将倾斜摄影测量数据中预设空间范围内的多个初级子瓦片合并，生成待简化次级子瓦片。本发明实施例倾斜摄影测量数据通常采用分块方式存储，即一定空间范围的测量数据划为一个块并存储在一个文件夹中，每个文件夹下包含了多个初级子瓦片，当测量空间范围广、数据量庞大时，读取这些初级子瓦片中的数据花费时间较长，导致倾斜摄影测量数据加载较慢，因此本发明实施例通过合并初级子瓦片来的方式进行第一步提升加载效率。
如图2所示，本发明实施例中，合并初级子瓦片是将相邻一定空间范围内的初级子瓦片合并成一个待简化次级子瓦片，即向上抽稀生成一层更为粗糙的层级，每合并一次，初级子瓦片数量减少一次，合并后的瓦片的数据减少。
步骤S3：对待简化次级子瓦片进行正射渲染处理生成图片后，对待简化次级子瓦片进行简化，生成次级子瓦片。由于经过合并后生成的待简化次级子瓦片中的数据量仍会十分巨大，因此仅仅通过合并初级子瓦片的方法，仍然很难提高加载与浏览速度。基于此，本发明实施例利用正射渲染生成具有预设像素的高度图和贴图后，对每合并一个生成的待简化次级子瓦片先进行简化，然后生成简化后的次级子瓦片。
步骤S4：将次级子瓦片作为初级子瓦片，返回将倾斜摄影测量数据中预设空间范围内的多个初级子瓦片合并，生成待简化次级子瓦片的步骤，直到所有初级子瓦片经过合并及简化后，生成一个根瓦片为止。本发明实施例中，生成根瓦片的步骤是通过将初级子瓦片合并，生成待简化次级子瓦片，然后对待简化次级子瓦片进行简化，生成次级子瓦片，此时将次级子瓦片逐级向上合并及简化，直到最终场景合并成一个根瓦片为止。
本发明提供的倾斜摄影测量数据优化方法，通过不断地对初级子瓦片合并及正射渲染，实现了对初级子瓦片中数据简化的目的，克服了倾斜摄影测量数据加载及浏览加载困难的缺陷。
在一具体实施例中，如图3所示，对待简化次级子瓦片进行正射渲染处理生成图片后，对待简化次级子瓦片进行简化，生成次级子瓦片的过程，包括如下步骤：
步骤S31：对次级子瓦片进行正射渲染处理，生成高度图及贴图。
本发明实施例中，对多个待简化次级子瓦片进行垂直角度渲染处理后，生成一定大小规格的高度图及贴图，以便保证次级子瓦片和数据复杂性无关。对于初级子瓦片合并后生成的待简化次级子瓦片正射渲染后，生成的高度图的像素大小规格相同，生成的贴图的像素大小规格也相同，高度图跟贴图的像素可以根据需求预设，例如可以分别为(65*65)、(256*256)等，其图片格式可以为多种格式，例如jpg、png等，仅以此举例，不以此为限。
步骤S32：根据高度图中像素点的xy坐标及像素值，获取多个三维点。本发明实施例中，高度图用于获取待简化次级子瓦片内三维点的坐标，根据高度图的像素点的平面坐标获取三维点的平面坐标，根据高度图的像素值为三维点的竖坐标，根据三维点的平面坐标及竖坐标，得到三维点在空间内的坐标，以表示通过倾斜摄影测量技术获取的图片中的目标对象的空间坐标。
步骤S33：将多个三维点连接成三角网，获取次级子瓦片骨架数据。
本发明实施例中，通过倾斜摄影测量技术获取的图片中的目标对象由多个像素点及像素值构成，经过正射渲染后，得到进一步数据简化的高度图，由高度图生成的三维点获取目标对象的空间坐标，为了可以准确无误获取目标对象的纹理，需要构建三角网，获取次级子瓦片骨架数据。
步骤S34：根据次级子瓦片骨架数据，将贴图贴到生成的三角网上，获取瓦片数据，生成次级子瓦片。本发明实施例中，在简化后的次级子瓦片三角网上，贴上固定像素的贴图，即目标对象纹理，生成次级子瓦片。
在一具体实施例中，利用OpenGL基于预设像素对次级子瓦片进行正射渲染处理，生成高度图及贴图。OpenGL(英语:Open Graphics Library，译名:开放图形库或者"开放式图形库")是用于渲染2D、3D矢量图形的跨语言、跨平台的应用程序编程接口(API)。本发明实施例中，主要利用OpenGL中的GLRenderToTexture函数，得到大小规格一定的高度图及贴图。
在一具体实施例中，如图4所示，根据高度图中像素点的xy坐标及像素值，获取多个三维点的过程，包括如下步骤：
步骤S321：将高度图中像素点的xy坐标值，作为三维点的xy坐标值。
步骤S322：将高度图中像素点的像素值，作为三维点的z坐标值。
步骤S323：根据三维点的xy坐标值及z坐标值，获取三维点。
本发明实施例中，对倾斜摄影测量技术得到的图像，进行以垂直角度渲染处理，生成高度图，高度图中像素点的平面坐标为图像中目标对象的平面坐标，高度图中像素点的像素值为图像中目标对象的竖坐标，表示目标对象的起伏，根据xyz坐标值，可以得到具有三维立体空间结构的三维点。
在一具体实施例中，对全部的待简化次级子瓦片进行正射渲染处理，对应生成的高度图的像素均相等，对应生成的贴图的像素均相等。本发明实施例中，由于根据预设像素确定了高度图与贴图的大小规格，因此每次简化后的次级子瓦片的大小规格相同。
本发明提供的倾斜摄影测量数据优化方法通过不断地对初级子瓦片合并及正射渲染，实现了对初级子瓦片中数据简化的目的，克服了倾斜摄影测量数据加载及浏览加载困难的缺陷；基于预设像素对待简化次级子瓦片正射渲染，得到高度图及贴图，根据高度图构建三角网，根据贴图及三角网，得到大小均匀的次级子瓦片，减小了子瓦片占用的内存空间，可以实现对无限量数据的优化。
实施例2
本施例提供一种倾斜摄影测量数据优化系统，如图5所示，包括：
数据获取模块1，用于获取倾斜摄影测量数据；此模块执行实施例1中的步骤S1所描述的方法，在此不再赘述。
待简化次级子瓦片生成模块2，用于将倾斜摄影测量数据中预设空间范围内的多个初级子瓦片合并，生成待简化次级子瓦片；此模块执行实施例1中的步骤S2所描述的方法，在此不再赘述。
简化模块3，用于对待简化次级子瓦片进行正射渲染处理生成图片后，对待简化次级子瓦片进行简化，生成次级子瓦片；此模块执行实施例1中的步骤S3所描述的方法，在此不再赘述。
根瓦片生成模块4，用于将次级子瓦片作为初级子瓦片，返回将倾斜摄影测量数据中预设空间范围内的多个初级子瓦片合并，生成待简化次级子瓦片的步骤，直到所有初级子瓦片经过合并及简化后，生成一个根瓦片为止。此模块执行实施例1中的步骤S4所描述的方法，在此不再赘述。
本发明提供的倾斜摄影测量数据优化系统，通过不断地对初级子瓦片合并及正射渲染，实现了对初级子瓦片中数据简化的目的，克服了倾斜摄影测量数据加载及浏览加载困难的缺陷；基于预设像素对待简化次级子瓦片正射渲染，得到高度图及贴图，根据高度图构建三角网，根据贴图及三角网，得到大小均匀的次级子瓦片，减小了子瓦片占用的内存空间，可以实现对无限量数据的优化。
实施例3
本发明实施例提供一种计算机设备，如图6所示，包括：至少一个处理器401，例如CPU(Central Processing Unit，中央处理器)，至少一个通信接口403，存储器404，至少一个通信总线402。其中，通信总线402用于实现这些组件之间的连接通信。其中，通信接口403可以包括显示屏(Display)、键盘(Keyboard)，可选通信接口403还可以包括标准的有线接口、无线接口。存储器404可以是高速RAM存储器(Ramdom Access Memory，易挥发性随机存取存储器)，也可以是非不稳定的存储器(non-volatile memory)，例如至少一个磁盘存储器。存储器404可选的还可以是至少一个位于远离前述处理器401的存储装置。其中处理器401可以执行实施例1的倾斜摄影测量数据优化方法。存储器404中存储一组程序代码，且处理器401调用存储器404中存储的程序代码，以用于执行实施例1的倾斜摄影测量数据优化方法。
其中，通信总线402可以是外设部件互连标准(peripheral componentinterconnect，简称PCI)总线或扩展工业标准结构(extended industry standardarchitecture，简称EISA)总线等。通信总线402可以分为地址总线、数据总线、控制总线等。为便于表示，图6中仅用一条线表示，但并不表示仅有一根总线或一种类型的总线。
其中，存储器404可以包括易失性存储器(英文：volatile memory)，例如随机存取存储器(英文：random-access memory，缩写：RAM)；存储器也可以包括非易失性存储器(英文：non-volatile memory)，例如快闪存储器(英文：flash memory)，硬盘(英文：hard diskdrive，缩写：HDD)或固降硬盘(英文：solid-state drive，缩写：SSD)；存储器404还可以包括上述种类的存储器的组合。
其中，处理器401可以是中央处理器(英文：central processing unit，缩写：CPU)，网络处理器(英文：network processor，缩写：NP)或者CPU和NP的组合。
其中，处理器401还可以进一步包括硬件芯片。上述硬件芯片可以是专用集成电路(英文：application-specific integrated circuit，缩写：ASIC)，可编程逻辑器件(英文：programmable logic device，缩写：PLD)或其组合。上述PLD可以是复杂可编程逻辑器件(英文：complex programmable logic device，缩写：CPLD)，现场可编程逻辑门阵列(英文：field-programmable gate array，缩写：FPGA)，通用阵列逻辑(英文：generic arraylogic,缩写：GAL)或其任意组合。
可选地，存储器404还用于存储程序指令。处理器401可以调用程序指令，实现如本申请执行实施例1中的倾斜摄影测量数据优化方法。
本发明实施例还提供一种计算机可读存储介质，计算机可读存储介质上存储有计算机可执行指令，该计算机可执行指令可执行实施例1的倾斜摄影测量数据优化方法。其中，存储介质可为磁碟、光盘、只读存储记忆体(Read-Only Memory，ROM)、随机存储记忆体(Random Access Memory，RAM)、快闪存储器(Flash Memory)、硬盘(Hard Disk Drive，缩写：HDD)或固降硬盘(Solid-State Drive，SSD)等；存储介质还可以包括上述种类的存储器的组合。
显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引申出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。
Claims (8)
1.一种倾斜摄影测量数据优化方法，其特征在于，包括如下步骤：
获取倾斜摄影测量数据；
将所述倾斜摄影测量数据中预设空间范围内的多个初级子瓦片合并，生成待简化次级子瓦片；
对所述待简化次级子瓦片进行正射渲染处理生成图片后，对所述待简化次级子瓦片进行简化，生成次级子瓦片；
将所述次级子瓦片作为初级子瓦片，返回所述将所述倾斜摄影测量数据中预设空间范围内的多个初级子瓦片合并，生成待简化次级子瓦片的步骤，直到所有初级子瓦片经过合并及简化后，生成一个根瓦片为止。
2.根据权利要求1所述的倾斜摄影测量数据优化方法，其特征在于，所述对所述待简化次级子瓦片进行正射渲染处理生成图片后，对所述待简化次级子瓦片进行简化，生成次级子瓦片的过程，包括如下步骤：
对所述次级子瓦片进行正射渲染处理，生成高度图及贴图；
根据高度图中像素点的xy坐标及像素值，获取多个三维点；
将多个所述三维点连接成三角网，获取次级子瓦片骨架数据；
根据所述次级子瓦片骨架数据，将贴图贴到生成的三角网上，获取瓦片数据，生成次级子瓦片。
3.根据权利要求2所述的倾斜摄影测量数据优化方法，其特征在于，利用OpenGL基于预设像素对所述待简化次级子瓦片进行正射渲染处理，生成高度图及贴图。
4.根据权利要求3所述的倾斜摄影测量数据优化方法，其特征在于，所述根据高度图中像素点的xy坐标及像素值，获取多个三维点的过程，包括如下步骤：
将高度图中像素点的xy坐标值，作为所述三维点的xy坐标值，
将高度图中像素点的像素值，作为所述三维点的z坐标值；
根据三维点的xy坐标值及z坐标值，获取三维点。
5.根据权利要求3所述的倾斜摄影测量数据优化方法，其特征在于，对全部的所述待简化次级子瓦片进行正射渲染处理，对应生成的高度图的像素均相等，对应生成的贴图的像素均相等。
6.一种倾斜摄影测量数据优化系统，其特征在于，包括：
数据获取模块，用于获取倾斜摄影测量数据；
待简化次级子瓦片生成模块，用于将所述倾斜摄影测量数据中预设空间范围内的多个初级子瓦片合并，生成待简化次级子瓦片；
简化模块，用于对所述待简化次级子瓦片进行正射渲染处理生成图片后，对所述待简化次级子瓦片进行简化，生成次级子瓦片；
根瓦片生成模块，用于将所述次级子瓦片作为初级子瓦片，返回所述将所述倾斜摄影测量数据中预设空间范围内的多个初级子瓦片合并，生成待简化次级子瓦片的步骤，直到所有初级子瓦片经过合并及简化后，生成一个根瓦片为止。
7.一种计算机设备，其特征在于，包括：至少一个处理器，以及与所述至少一个处理器通信连接的存储器，其中，所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的指令，所述指令被所述至少一个处理器执行，以使所述至少一个处理器执行权利要求1-5中任一所述的倾斜摄影测量数据优化方法。
8.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质存储有计算机指令，所述计算机指令用于使所述计算机执行权利要求1-5中任一所述的倾斜摄影测量数据优化方法。
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