CN111369676A - 地图图像处理方法、装置和车载设备 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种地图图像处理方法、装置和车载设备，涉及智能导航的技术领域，首先从地图中选取法线采样点；根据该法线采样点对应的参考点的高度确定该法线采样点的法线，然后根据计算出的法线和预设的光源方向确定法线对应的光照系数，基于该光照系数对法线采样点对应的像素点进行打光处理。由此在经过打光处理后，地图上不同高度位置处描画出不同的光照效果，增加了地图的层次感，进而增强了视觉效果，提高了用户的使用体验。

Description

地图图像处理方法、装置和车载设备

技术领域

本发明涉及之智能导航技术领域，尤其是涉及一种地图图像处理方法、装置和车载设备。

背景技术

随着智能导航技术的发展，导航系统和设备已经成为人们生活中的重要工具。用户通过导航系统和设备中的电子地图获取导航路线，根据导航路线到达目的地。其中电子地图为用户提供路线的同时，还为用户提供视觉体验。为了增强视觉效果，现有技术中利用地理环境的高度数据对地图进行建模，以提高电子地图的层次感。

然而在上述提高电子地图层次感的方式中，由于建模使用的高度信息仅仅能够改变地图元素投影在屏幕上的形状，导致具有不同高度的地图元素在电子地图中的层次感并不明显(尤其针对山区的不同阴影地面的显示)，视觉效果欠佳，影响用户的使用体验。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种地图图像处理方法、装置和车载设备，以在地图的不同高度位置处描画出不同的光照效果，增加地图的层次感，进而增强视觉效果，提高用户的使用体验。

第一方面，本发明实施例提供了一种地图图像处理方法，包括：

从地图中选取法线采样点；根据预先设置的法线采样距离，确定所述法线采样点对应的至少两个参考点；基于所述参考点的高度信息，确定所述法线采样点的法线；根据所述法线和预设的光源方向确定所述法线对应的光照系数；根据所述光照系数对所述法线采样点对应的像素点进行打光处理。

进一步地，所述地图的数字地形模型中包含有预先采集的高度采样点的高度数据；基于参考采样点的高度信息，确定所述法线采样点的法线的步骤，包括：基于所述高度采样点的高度数据确定每个所述参考点的高度信息；根据每个所述参考点的高度信息确定所述法线采样点的法线。

进一步地，基于所述高度采样点的高度数据确定每个所述参考点的高度信息的步骤，包括：从所述高度采样点中选取在地图投影上距离所述参考点最近的至少一个高度采样点；根据所述至少一个高度采样点的高度数据确定所述参考点的高度信息。

进一步地，所述法线采样距离包括第一距离和第二距离；根据预先设置的法线采样距离，确定所述采样点对应的至少两个参考点的步骤，包括：在第一方向上，分别在所述法线采样点的两侧的第一距离处，确定第一参考点和第二参考点；在第二方向上，分别在所述法线采样点的两侧的第二距离处，确定第三参考点和第四参考点；相应地，根据每个所述参考点的高度信息确定所述法线采样点的法线的步骤，包括：根据所述第一参考点的高度信息和所述第二参考点的高度信息，计算所述第一参考点和所述第二参考点的第一高度差；根据所述第三参考点的高度信息和所述第四参考点的高度信息，计算所述第三参考点和所述第四参考点的第二高度差；根据所述第一高度差和所述第二高度差，确定所述法线采样点的法线。

进一步地，所述地图的数字地形模型中包含有预先采集的高度采样点的高度数据；基于参考采样点的高度信息，确定所述法线采样点的法线的步骤，包括：基于所述高度采样点的高度数据确定所述法线采样点的高度信息和每个所述参考点的高度信息；根据所述法线采样点的高度信息和每个所述参考点的高度信息确定所述法线采样点的法线。

进一步地，所述法线采样距离包括第三距离；根据预先设置的法线采样距离，确定所述采样点对应的至少两个参考点的步骤，包括：在不同方向上，分别在距所述法线采样点的第三距离处，确定第五参考点和第六参考点，以使所述第五参考点、所述第六参考点及所述法线采样点在地图投影上不共线；相应地，根据所述法线采样点的高度信息和每个所述参考点的高度信息确定所述法线采样点的法线的步骤，包括：根据所述第五参考点的高度信息和所述法线采样点的高度信息，计算所述第五参考点和所述法线采样点的第三高度差；根据所述第六参考点的高度信息和所述法线采样点的高度信息，计算所述第六参考点和所述法线采样点的第四高度差；根据所述第三高度差和所述第四高度差，确定所述法线采样点的法线。

进一步地，根据所述法线和预设的光源方向确定所述法线对应的光照系数的步骤，包括：对所述法线进行正规化处理，得到所述法线的归一化矢量；根据预设的光源方向，确定光源矢量；将所述归一化矢量点乘所述光源矢量，确定所述法线对应的光照系数。

进一步地，根据所述光照系数对所述法线采样点对应的像素点进行打光处理的步骤，包括：提取所述地图的图像的背景层；根据所述光照系数及所述背景层，对所述法线采样点对应的像素点进行打光处理。

第二方面，本发明实施例还提供一种地图图像处理装置，包括：采样点选取模块，用于从地图中选取法线采样点；参考点确定模块，用于根据预先设置的法线采样距离，确定所述法线采样点对应的至少两个参考点；法线确定模块，用于基于所述参考点的高度信息，确定所述法线采样点的法线；系数确定模块，用于根据所述法线和预设的光源方向确定所述法线对应的光照系数；打光处理模块，用于根据所述光照系数对所述法线采样点对应的像素点进行打光处理。

第三方面，本发明实施例还提供一种车载设备，包括存储器、处理器，所述存储器上存储有可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现上述第一方面及其任一种可能的实施方式所述的方法。

第四方面，本发明实施例还提供一种具有处理器可执行的非易失的程序代码的计算机可读介质，所述程序代码使所述处理器执行所述第一方面及其任一种可能的实施方式所述方法。

本发明实施例带来了以下有益效果：

在本发明实施例中，首先从地图中选取法线采样点；根据该法线采样点对应的参考点的高度确定该法线采样点的法线，然后根据计算出的法线和预设的光源方向确定法线对应的光照系数，基于该光照系数对法线采样点对应的像素点进行打光处理。由此在经过打光处理后，地图上不同高度位置处描画出不同的光照效果，增加了地图的层次感，进而增强了视觉效果，提高了用户的使用体验。

本发明的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点在说明书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。

为使本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。

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一种地图图像处理方法的流程示意图；

图2为本发明实施例提供的法线确定过程中参考点与法线采样点的相对位置示意图；

图3为本发明实施例提供的参考点的高度计算过程中参考点与高度采样点的相对位置示意图；

图4为本发明实施例提供的另一种地图图像处理方法的流程示意图；

图5为本发明实施例提供的一种地图图像处理装置的结构示意图；

图6为本发明实施例提供的一种车载设备的结构示意图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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。

目前为提高电子地图的层次感，使用的高度信息进行地图建模，该方式仅仅能够改变地图元素投影在屏幕上的形状，导致具有不同高度的地图元素在电子地图中的层次感并不明显，视觉效果欠佳，影响用户的使用体验。

基于此，本发明实施例提供的一种地图图像处理方法、装置和车载设备，首先从地图中选取法线采样点；根据该法线采样点对应的参考点的高度确定该法线采样点的法线，然后根据计算出的法线和预设的光源方向确定法线对应的光照系数，基于该光照系数对法线采样点对应的像素点进行打光处理。由此在经过打光处理后，地图上不同高度位置处描画出不同的光照效果，增加了地图的层次感，进而增强了视觉效果，提高了用户的使用体验。

参见图1所示的一种地图图像处理方法的流程示意图，该方法可以应用于电子地图的处理过程，该电子地图可以是导航地图或者仅是地理位置显示地图，具体可以通过车载设备、移动终端或者其他电子设备实现。如图1所示，该方法包括如下步骤：

步骤S101，从地图中选取法线采样点。

在实现过程中，可以从地图的数字地形模型DTM(Digital Terrain Model)中解析出待检测区域，以该待检测区域为处理单位。该待检测区域是指将一定范围内的地图按照一定的尺寸和格式，按缩放级别或者比例尺，切成若干行和列的正方形栅格图片。

可以从该待处理区域中选取法线采样点，其中该法线采样点的采样频率可以但不限于为128*128。

步骤S102，根据预先设置的法线采样距离，确定上述法线采样点对应的至少两个参考点。

其中，法线采样距离是指参考点与法线采样点之间的距离，可以通过调节该法线采样距离来调节地图显示的平滑度，还可以通过调节该法线采样距离及法线采样点对应的参考点的数量，来调节法线采样点的采样精度。

例如：通过增加法线采样距离增加上述平滑度；通过减小法线采样距离，同时增加参考点的数量来提高采样精度。基于此，可以根据实际的采样精度和平滑度需求，确定法线采样距离及参考点的数量。

步骤S103，基于上述参考点的高度信息，确定法线采样点的法线。

其中参考点的高度信息可以从外部设备获取，或者是基于地图中的高度数据确定，在此不作限定。

步骤S104，根据上述法线和预设的光源方向确定该法线对应的光照系数。

基于步骤S103中获取的法线，确定当前光源方向下的光照系数。

步骤S105，根据上述光照系数对法线采样点对应的像素点进行打光处理。

在本发明实施例中，首先从地图中选取法线采样点；根据该法线采样点对应的参考点的高度确定该法线采样点的法线，然后根据计算出的法线和预设的光源方向确定法线对应的光照系数，基于该光照系数对法线采样点对应的像素点进行打光处理。由此在经过打光处理后，地图上不同高度位置处描画出不同的光照效果，增加了地图的层次感，进而增强了视觉效果，提高了用户的使用体验。

为了便于对参考点或者是法线采样点的高度信息进行计算，上述地图的数字地形模型中包含有预先采集的高度采样点的高度数据。数字地形模型中高度采样点的采样频率可以但不限于为64*64。

其中上述参考点的数量可以根据实际情况确定，例如可以为2个、3个或者4个。(1)当参考点的数量多于两个时，则可以仅该法线采样点的参考点的高度信息来确定该法线采样点的法线。(2)当参考点的数量为两个时，可以结合参考点和法线采样点的高度信息来确定该法线采样点的法线；

对于上述参考点的数量多于两个的情况：

上述步骤S103包括：基于高度采样点的高度数据确定每个参考点的高度信息；根据每个参考点的高度信息确定所述法线采样点的法线。例如可以在地图投影上，寻找参考点附近的高度采样点，然后从地图的数字地形模型中确定高度采样点，进而确定参考点的高度信息。

为兼顾采样精度与计算复杂度，每个法线采样点对应的参考点的数量选为4个，上述法线采样距离包括第一距离和第二距离。例如，该第一距离可以是经度距离，第二距离可以是纬度距离，即根据实际的经纬度距离进行采样。基于此，上述步骤S102包括：在第一方向上，分别在法线采样点的两侧的第一距离处，确定第一参考点和第二参考点；在第二方向上，分别在法线采样点的两侧的第二距离处，确定第三参考点和第四参考点。

例如第一方向为经度方向(东西方向)，第二方向为维度方向(南北方向)。如图2所示，在法线采样点F的东西两侧的第一距离处设置了第一参考点P1和第二参考点P2，在法线采样点F的南北两侧的第二距离处设置了第三参考点P3和第四参考点P4。例如4个参考点的位置可以如图2中所示，P1和P4在第一平面内，P2在第二平面内，P3在第三平面内。应当理解，图2仅是示例性的，并不作为具体限定。

假设第一距离表示为经度距离lon，第二距离表示为纬度距离lat，则四个参考点在地图上的投影坐标可以分别表示为P1＝F-(lon,0)，P2＝F+(lon,0)，P3＝F+(0,lat)，P4＝F-(0,lat)，其中为了便于描述参考点P1、P2、P3、P4及参考点F的坐标均利用其标识表示。

其中，上述参考点的高度的计算过程，即步骤S103包括：从上述高度采样点中选取在地图投影上距离参考点最近的至少一个高度采样点；根据该至少一个高度采样点的高度数据确定参考点的高度信息。

需要说明的是，高度采样点与参考点之间的距离是指在地图投影中的距离。对于每个参考点，可以根据从地图的数字地形模型的高度数据中的高度采样点确定。例如可以在地图投影上选择距离该参考点最近的一个高度采样点，将该高度采样点的高度作为该参考点的高度，或者可以在地图投影上选择距离该参考点最近的两个或者更多的高度采样点，根据该两个或者更多高度采样点的高度确定该参考点的高度。为了更精确的确定参考点的高度，达到较为理想的效果，本发明实施例中，在地图投影上从高度采样点中选取距离该参考点最近的四个高度采样点，根据该四个高度采样点的高度数据确定参考点的高度信息。

参见图3，假设参考点为P，在地图的数字地形模型的投影(x轴和y轴限定的平面)上距离最近的四个高度采样点分别为A、B、C、D。因A、B、C、D是数字地形模型中距离P最近的高度采样点，因此会有如下规律，即Ax＝Bx，Cx＝Dx，Ay＝Cy，By＝Dy。其中Ax表示高度采样点A在x轴方向上的坐标，Ay表示高度采样点A在y轴方向上的坐标，Bx、Cx及Dx与Ax类似，By、Cy及Dy与By类似，在此不再赘述。

其中，在高度采样点A和高度采样点C的连线AC上选取点P’，在高度采样点C和高度采样点D的连线BD上选取点P”，点P’与点P”之间的连线P’P”经过上述参考点P，且P’P”平行于AB和CD，即P’P”∥AB∥CD。由于A、B、C、D的高度已知，则：

HP’＝HA+(HC-HA)*(Px-Ax)/(Cx-Ax) (1)

HP”＝HB+(HD-HB)*(Px-Bx)/(Dx-Bx) (2)

其中HP’为点P’的高度，Hp”为点P”的高度，HA为高度采样点A的高度，HB为高度采样点B点的高度，HC为高度采样点C点的高度，HD为高度采样点D点的高度，Px为参考点P在x轴方向上的坐标。

最终，基于上述式(1)和式(2)可以计算得到参考点P的高度信息可以表示为：

HP＝HP’+(HP”-HP’)(Py-P’y)/(P”y-P’y) (3)

Py为参考点P在y轴方向上的坐标，P’y为点P’在y轴方向上的坐标，P”y为P”点y轴坐标值。

综上，根据距离该参考点P最近的四个高度采样点，可以准确的确定参考点P处的坐标。由此按照上述方式，可以计算得到上述图2中法线采样点F对应的4个参考点的高度信息。

当然如果在上述参考点的高度计算过程中，检测到该参考点在地图投影的坐标与上述地图的数字地形模型中高度采样点的投影坐标相同，则直接将该高度采样点的高度作为该参考点的高度即可。

继续以上述4个参考点为例，在获得上述参考点P1、P2、P3、P4的高度信息后，上述步骤S104包括：

(a)根据第一参考点的高度信息和第二参考点的高度信息，计算第一参考点和第二参考点的第一高度差。

(b)根据第三参考点的高度信息和第四参考点的高度信息，计算第三参考点和第四参考点的第二高度差。

其中，上述第一参考点和第二参考点的高度差为高经度的参考点减去低经度的参考点(具体为图2中的：HP2-HP1)，第三参考点和第四参考点的第二高度差为高纬度的参考点减去低纬度的参考点(具体为图2中的：HP3-HP4)；或者上述第一参考点和第二参考点的高度差为低经度的参考点减去高经度的参考点(具体为图2中的：HP1-HP2)，第三参考点和第四参考点的第二高度差为低纬度的参考点减去高纬度的参考点(具体为图2中的：HP4-HP3)。

(c)根据第一高度差和第二高度差，确定法线采样点的法线。

例如，上述法线采样点的法线可以是与第一方向的斜率和第二方向的斜率垂直的向量，由此可以计算得到法线采样点F的法线表示为：

(-lat*(HP3-HP4),-lon*(HP2-HP1),lon*lat) (4)

对于上述参考点的数量为两个的情况：

上述步骤S103包括：基于高度采样点的高度数据确定法线采样点的高度信息和每个参考点的高度信息；根据法线采样点的高度信息和每个参考点的高度信息确定法线采样点的法线。

在参考点为2的情况下，上述法线采样距离包括第三距离，上述步骤S102包括：在不同方向上，分别在距该法线采样点的第三距离处，确定第五参考点和第六参考点，以使该第五参考点、第六参考点及法线采样点在地图投影上不共线。例如该不同方向可以是经度方向和纬度方向，只需满足第五参考点、第六参考点及法线采样点在地图投影上不共线的条件即可，具体在此不做限定。

例如可以在地图投影上，寻找参考点及法线采样点附近的高度采样点，然后从地图的数字地形模型中确定高度采样点，进而确定参考点和法线采样点的高度信息。其中参考点和法线采样点的高度信息的具体计算过程，可以参见上述参考点为4时的参考点的高度信息的具体描述，在此不再赘述。

在得到参考点和法线采样点的高度信息后，上述步骤S104包括：根据第五参考点的高度信息和法线采样点的高度信息，计算第五参考点和法线采样点的第三高度差；根据第六参考点的高度信息和法线采样点的高度信息，计算第六参考点和所述法线采样点的第四高度差；根据第三高度差和第四高度差，确定法线采样点的法线。具体过程可以参考上述参考点为4的情况下法线的确定过程的具体描述，在此不再赘述。

在计算得到上述法线采样点的法线之后，即可利用该法线调节电子地图图像中的光线，上述步骤S104包括：对上述法线进行正规化处理，得到法线的归一化矢量；根据预设的光源方向，确定光源矢量；将该归一化矢量点乘该光源矢量，确定该法线对应的光照系数。

其中，上述光源方向是在地图中预先设置的，从该地图的数字地形模型中获取即可。将由法线采样点附近的参考点的高度差计算得到的法线，与光源矢量进行点乘，从而建立了相邻位置高度差与光照系数的关联，以便于后续通过打光处理后，地图上不同高度位置处描画出不同的光照效果。

在可能的实施例中，上述步骤S105包括：提取上述地图的图像的背景层；根据上述光照系数及背景层，对法线采样点对应的像素点进行打光处理。

其中上述背景层是法线采样点所在的地图区域的图像的背景。将光照系数与背景层中相应像素点的颜色值相乘，得到对应的三元组颜色，从而实现对该法线采样点对应的像素点进行打光处理，调整了该像素点处的显示颜色。由此最终使得不同高度位置的法线采样点对应的显示颜色不同，从而增加了地图的层次感，增强了视觉效果，提高用户的使用体验。

在上述实施例具体实现时，可以在步骤S101中按照预设采样频率，获取多个法线采样点，然后对于每个法线采样点按照步骤S102至S103，获得该法线采样点对应的法线。在得到所有法线采样点的法线之后，将所有法线制成法线纹理，并将地图图像的背景制成背景纹理；然后将该法线纹理及背景纹理输入至片元着色器中进行打光处理，即基于片元着色器来实现步骤S104及步骤S105，从而简化处理过程，提高图像处理效率。

为便于对上述实施例的理解，在上述实施例的基础上，本发明实施例还提供了一种具体实例进行说明，如图4所示，该地图图像处理方法包括：

步骤S401，从地图的数字地形模型中解析出待检测区域的信息。

以待检测区域为处理单位对地图图像进行处理。

该待检测区域的信息包括高度采样点的坐标信息，该高度采样点的采样频率可以但不限于为64*64。

步骤S402，按照预设的采样频率，从待检测区域中获取法线采样点。

其中上述法线采样点的采样频率可以但不限于选取128*128。

步骤S403，对于每个法线采样点，基于该法线采样点的参考点的高度信息，确定该法线采样点的法线。

该步骤S403可以参考图1中的步骤S102至步骤S103。其中假设任一法线采样点F的参考点的数量为4个，其中，经度距离lon＝11480.314，纬度距离lat＝11480.314，并通过上述式(1)至(3)最终计算得到Hp1＝34，Hp2＝49，Hp3＝35，Hp4＝33。然后根据式(4)及正规化处理过程得到法线采样点F的法线的归一化矢量为：

NP/|NP|＝(-0.0013065834,-0.00017421112,0.99999917)。

步骤S404，基于获取的每个法线采样点的法线，生成法线纹理。

按照上述方式，得到每个法线采样点的法线，然后基于该各个法线最终得到法线纹理。

步骤S405，获取待检测区域的背景层，生成该背景层的背景纹理。

步骤S406，将上述法线纹理及背景纹理输入至片元着色器中，以对待检测区域中各个法线采样点对应的像素点进行打光处理。

其中片元着色器进行打光处理的步骤可以参见上述实施例中步骤104及步骤S105的说明，在此不再赘述。

按照上述步骤S101至步骤S105的方式对从地图的数字地形模型DTM(DigitalTerrain Model)中解析出其他待检测区域进行处理，直至完成整个地图的处理。

综上所述，为了进一步增加地图的层次感，在本发明实施例中根据法线采样点的参考点的高度差，推算该法线采样点对应的法线，然后根据法线对地图进行打光处理。地图经过打光处理后，不同高度(尤其针对山区的不同阴影地面的显示)的地图元素出现了颜色变化，这样在2D和3D视角下，均可以给用户带来层次感非常明显的地图，进而提高驾乘体验。

本发明实施例还提供了一种地图图像处理装置，该地图图像处理装置主要用于执行本发明实施例上述内容所提供的地图图像处理方法，以下对本发明实施例提供的地图图像处理装置做具体介绍。

图5是根据本发明实施例的一种地图图像处理装置的示意图，如图5所示，该地图图像处理装置包括：采样点选取模块11，参考点确定模块12，法线确定模块13，系数确定模块14，打光处理模块15，其中：

采样点选取模块11，用于从地图中选取法线采样点；

参考点确定模块12，用于根据预先设置的法线采样距离，确定法线采样点对应的至少两个参考点；

法线确定模块13，用于基于上述参考点的高度信息，确定法线采样点的法线；

系数确定模块14，用于根据法线和预设的光源方向确定法线对应的光照系数；

打光处理模块15，用于根据光照系数对法线采样点对应的像素点进行打光处理。

在本发明实施例中，首先从地图中选取法线采样点；根据该法线采样点对应的参考点的高度确定该法线采样点的法线，然后根据计算出的法线和预设的光源方向确定法线对应的光照系数，基于该光照系数对法线采样点对应的像素点进行打光处理。由此在经过打光处理后，地图上不同高度位置处描画出不同的光照效果，增加了地图的层次感，进而增强了视觉效果，提高了用户的使用体验。

可选地，所述地图的数字地形模型中包含有预先采集的高度采样点的高度数据；上述法线确定模块13还用于：基于高度采样点的高度数据确定每个参考点的高度信息；根据每个参考点的高度信息确定法线采样点的法线。

可选地，上述法线确定模块13还用于：从上述高度采样点中选取在地图投影上距离参考点最近的至少一个高度采样点；根据该至少一个高度采样点的高度数据确定参考点的高度信息。

可选地，上述法线采样距离包括第一距离和第二距离；上述参考点确定模块12还用于：在第一方向上，分别在法线采样点的两侧的第一距离处，确定第一参考点和第二参考点；在第二方向上，分别在法线采样点的两侧的第二距离处，确定第三参考点和第四参考点；

相应地，上述法线确定模块13还用于：根据第一参考点的高度信息和第二参考点的高度信息，计算第一参考点和第二参考点的第一高度差；根据第三参考点的高度信息和第四参考点的高度信息，计算第三参考点和第四参考点的第二高度差；根据第一高度差和第二高度差，确定法线采样点的法线。

可选地，所述地图的数字地形模型中包含有预先采集的高度采样点的高度数据；上述法线确定模块13还用于：基于高度采样点的高度数据确定法线采样点的高度信息和每个参考点的高度信息；根据法线采样点的高度信息和每个参考点的高度信息确定法线采样点的法线。

可选地，法线采样距离包括第三距离；上述参考点确定模块12还用于：在不同方向上，分别在距该法线采样点的第三距离处，确定第五参考点和第六参考点，以使第五参考点、第六参考点及法线采样点在地图投影上不共线。

相应地，上述法线确定模块13还用于：根据第五参考点的高度信息和法线采样点的高度信息，计算第五参考点和法线采样点的第三高度差；根据第六参考点的高度信息和法线采样点的高度信息，计算第六参考点和法线采样点的第四高度差；根据第三高度差和第四高度差，确定法线采样点的法线。

可选地，上述系数确定模块14还用于：对法线进行正规化处理，得到法线的归一化矢量；根据预设的光源方向，确定光源矢量；将归一化矢量点乘光源矢量，确定法线对应的光照系数。

可选地，上述打光处理模块15还用于：提取地图的图像的背景层；根据光照系数及背景层，对法线采样点对应的像素点进行打光处理。

参见图6，本发明实施例还提供一种车载设备100，包括：处理器40，存储器41，总线42和通信接口43，所述处理器40、通信接口43和存储器41通过总线42连接；处理器40用于执行存储器41中存储的可执行模块，例如计算机程序。

其中，存储器41可能包含高速随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)，也可能还包括非易失性存储器(non-volatile memory)，例如至少一个磁盘存储器。通过至少一个通信接口43(可以是有线或者无线)实现该系统网元与至少一个其他网元之间的通信连接，可以使用互联网，广域网，本地网，城域网等。

总线42可以是ISA总线、PCI总线或EISA总线等。所述总线可以分为地址总线、数据总线、控制总线等。为便于表示，图6中仅用一个双向箭头表示，但并不表示仅有一根总线或一种类型的总线。

其中，存储器41用于存储程序，所述处理器40在接收到执行指令后，执行所述程序，前述本发明实施例任一实施例揭示的流过程定义的装置所执行的方法可以应用于处理器40中，或者由处理器40实现。

处理器40可能是一种集成电路芯片，具有信号的处理能力。在实现过程中，上述方法的各步骤可以通过处理器40中的硬件的集成逻辑电路或者软件形式的指令完成。上述的处理器40可以是通用处理器，包括中央处理器(Central Processing Unit，简称CPU)、网络处理器(Network Processor，简称NP)等；还可以是数字信号处理器(Digital SignalProcessing，简称DSP)、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit，简称ASIC)、现成可编程门阵列(Field-Programmable Gate Array，简称FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件。可以实现或者执行本发明实施例中的公开的各方法、步骤及逻辑框图。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等。结合本发明实施例所公开的方法的步骤可以直接体现为硬件译码处理器执行完成，或者用译码处理器中的硬件及软件模块组合执行完成。软件模块可以位于随机存储器，闪存、只读存储器，可编程只读存储器或者电可擦写可编程存储器、寄存器等本领域成熟的存储介质中。该存储介质位于存储器41，处理器40读取存储器41中的信息，结合其硬件完成上述方法的步骤。

本发明实施例提供的地图图像处理装置及车载设备，与上述实施例提供的地图图像处理方法具有相同的技术特征，所以也能解决相同的技术问题，达到相同的技术效果。

本发明实施例所提供的进行地图图像处理方法的计算机程序产品，包括存储了处理器可执行的非易失的程序代码的计算机可读存储介质，所述程序代码包括的指令可用于执行前面方法实施例中所述的方法，具体实现可参见方法实施例，在此不再赘述。

所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的装置及车载设备的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。

附图中的流程图和框图显示了根据本发明的多个实施例方法和计算机程序产品的可能实现的体系架构、功能和操作。在这点上，流程图或框图中的每个方框可以代表一个模块、程序段或代码的一部分，所述模块、程序段或代码的一部分包含一个或多个用于实现规定的逻辑功能的可执行指令。也应当注意，在有些作为替换的实现中，方框中所标注的功能也可以以不同于附图中所标注的顺序发生。例如，两个连续的方框实际上可以基本并行地执行，它们有时也可以按相反的顺序执行，这依所涉及的功能而定。也要注意的是，框图和/或流程图中的每个方框、以及框图和/或流程图中的方框的组合，可以用执行规定的功能或动作的专用的基于硬件的系统来实现，或者可以用专用硬件与计算机指令的组合来实现。

除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对步骤、数字表达式和数值并不限制本发明的范围。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的系统、装置和方法，可以通过其它的方式实现。以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，又例如，多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些通信接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。

所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。

另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。

所述功能如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个处理器可执行的非易失的计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

最后应说明的是：以上所述实施例，仅为本发明的具体实施方式，用以说明本发明的技术方案，而非对其限制，本发明的保护范围并不局限于此，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改或可轻易想到变化，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改、变化或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明实施例技术方案的精神和范围，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种地图图像处理方法，其特征在于，包括：

从地图中选取法线采样点；

根据预先设置的法线采样距离，确定所述法线采样点对应的至少两个参考点；

基于所述参考点的高度信息，确定所述法线采样点的法线；

根据所述法线和预设的光源方向确定所述法线对应的光照系数；

根据所述光照系数对所述法线采样点对应的像素点进行打光处理。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述地图的数字地形模型中包含有预先采集的高度采样点的高度数据；

基于参考采样点的高度信息，确定所述法线采样点的法线的步骤，包括：

基于所述高度采样点的高度数据确定每个所述参考点的高度信息；

根据每个所述参考点的高度信息确定所述法线采样点的法线。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，基于所述高度采样点的高度数据确定每个所述参考点的高度信息的步骤，包括：

从所述高度采样点中选取在地图投影上距离所述参考点最近的至少一个高度采样点；

根据所述至少一个高度采样点的高度数据确定所述参考点的高度信息。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述法线采样距离包括第一距离和第二距离；

根据预先设置的法线采样距离，确定所述采样点对应的至少两个参考点的步骤，包括：

在第一方向上，分别在所述法线采样点的两侧的第一距离处，确定第一参考点和第二参考点；

在第二方向上，分别在所述法线采样点的两侧的第二距离处，确定第三参考点和第四参考点；

相应地，根据每个所述参考点的高度信息确定所述法线采样点的法线的步骤，包括：

根据所述第一参考点的高度信息和所述第二参考点的高度信息，计算所述第一参考点和所述第二参考点的第一高度差；

根据所述第三参考点的高度信息和所述第四参考点的高度信息，计算所述第三参考点和所述第四参考点的第二高度差；

根据所述第一高度差和所述第二高度差，确定所述法线采样点的法线。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述地图的数字地形模型中包含有预先采集的高度采样点的高度数据；

基于参考采样点的高度信息，确定所述法线采样点的法线的步骤，包括：

基于所述高度采样点的高度数据确定所述法线采样点的高度信息和每个所述参考点的高度信息；

根据所述法线采样点的高度信息和每个所述参考点的高度信息确定所述法线采样点的法线。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述法线采样距离包括第三距离；

根据预先设置的法线采样距离，确定所述采样点对应的至少两个参考点的步骤，包括：

在不同方向上，分别在距所述法线采样点的第三距离处，确定第五参考点和第六参考点，以使所述第五参考点、所述第六参考点及所述法线采样点在地图投影上不共线；

相应地，根据所述法线采样点的高度信息和每个所述参考点的高度信息确定所述法线采样点的法线的步骤，包括：

根据所述第五参考点的高度信息和所述法线采样点的高度信息，计算所述第五参考点和所述法线采样点的第三高度差；

根据所述第六参考点的高度信息和所述法线采样点的高度信息，计算所述第六参考点和所述法线采样点的第四高度差；

根据所述第三高度差和所述第四高度差，确定所述法线采样点的法线。

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，根据所述法线和预设的光源方向确定所述法线对应的光照系数的步骤，包括：

对所述法线进行正规化处理，得到所述法线的归一化矢量；

根据预设的光源方向，确定光源矢量；

将所述归一化矢量点乘所述光源矢量，确定所述法线对应的光照系数。

8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，根据所述光照系数对所述法线采样点对应的像素点进行打光处理的步骤，包括：

提取所述地图的图像的背景层；

根据所述光照系数及所述背景层，对所述法线采样点对应的像素点进行打光处理。

9.一种地图图像处理装置，其特征在于，包括：

采样点选取模块，用于从地图中选取法线采样点；

参考点确定模块，用于根据预先设置的法线采样距离，确定所述法线采样点对应的至少两个参考点；

法线确定模块，用于基于所述参考点的高度信息，确定所述法线采样点的法线；

系数确定模块，用于根据所述法线和预设的光源方向确定所述法线对应的光照系数；

打光处理模块，用于根据所述光照系数对所述法线采样点对应的像素点进行打光处理。

10.一种车载设备，其特征在于，包括处理器和机器可读存储介质，所述机器可读存储介质存储有能够被所述处理器执行的机器可执行指令，所述处理器执行所述机器可执行指令以实现权利要求1至8任一项所述的方法。

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