CN111696153B - 一种提取道路中心线的方法、设备和系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种提取道路中心线的方法、设备和系统，属于测绘技术领域。本发明通过获取道路的边界线，并在边界线上选取多个子线段，子线段的长度与道路宽度相关；将子线段旋转至道路内部方向；将子线段中路面内部的几何点连接，获得道路中心线，避免了人工操作，提高了道路的中心线提取的效率和可靠性。
Description
技术领域
本发明涉及测绘技术领域，尤其是涉及一种提取道路中心线的方法、设备和系统。
背景技术
在对路面进行测绘的过程中，需要对矢量数据处理，在矢量数据中，由于面状数据都是不规则的，一般无法提取中心线，从而使得在测绘过程中，无法获取矢量数据中道路的中心线；
现有技术是通过对获取道路面数据进行手动处理，从而得到道路的中心线。
但是在使用现有技术所提供的方法时，不仅增加了人工处理的工作量，降低了效率，也由于人工操作的不可靠性，从而降低了道路的中心线提取的可靠性。
发明内容
本发明提供了一种提取道路中心线的方法、设备和系统，包括：
第一方面，提供了一种提取道路中心线的方法，所述方法包括：
获取道路的边界线，并在所述边界线上选取多个子线段，所述子线段的长度与道路宽度相关；
将所述子线段旋转至道路内部方向；
将所述子线段中路面内部的几何点连接，获得道路中心线。
可选的，所述获取道路的边界线包括：
提取路网数据中的道路面边界线；
将所述道路面边界线由面状数据转换为线数据，得到所述边界线。
可选的，所述边界线上选取多个子线段包括：
根据加密参数，对所述边界线进行节点加密，得到多个位于所述边界线上的节点；
将所述节点由线数据转换为点数据；
根据所述多个节点中的相邻节点，生成所述多个子线段，所述子线段的长度为所述道路宽度或者为所述道路的二分之一。
可选的，所述将所述子线段旋转至道路内部方向包括：
将所述子线段绕两个端点中的任意一个，向路面内部方向旋转90°；
对下一子线段继续旋转至道路内部方向，直至将所有子线段都旋转至道路内部方向。
可选的，所述将所述子线段中路面内部的几何点连接，获得道路中心线包括：
所述子线段的长度为所述道路宽度，获取所述多个子线段的中点；
将所述多个子线段的中点连接，得到所述道路中心线；
对所述道路中心线进行延伸、平滑以及抽稀节点处理，并输出所述道路中心线。
第二方面，一种提取道路中心线的设备，所述设备包括：
获取模块，用于获取道路的边界线，并在所述边界线上选取多个子线段，所述子线段的长度与道路宽度相关；
处理模块，用于将所述子线段旋转至道路内部方向；
输出模块，用于将所述子线段中路面内部的几何点连接，获得道路中心线。
可选的，所述获取模块具体用于：
提取路网数据中的道路面边界线；
将所述道路面边界线由面状数据转换为线数据，得到所述边界线。
可选的，所述获取模块具体用于：
根据加密参数，对所述边界线进行节点加密，得到多个位于所述边界线上的节点；
将所述节点由线数据转换为点数据；
根据所述多个节点中的相邻节点，生成所述多个子线段，所述子线段的长度为所述道路宽度或者为所述道路的二分之一。
可选的，所述处理模块具体用于：
将所述子线段绕两个端点中的任意一个，向路面内部方向旋转90°；
对下一子线段继续旋转至道路内部方向，直至将所有子线段都旋转至道路内部方向。
可选的，所述输出模块具体用于：
所述子线段的长度为所述道路宽度，获取所述多个子线段的中点；
将所述多个子线段的中点连接，得到所述道路中心线；
对所述道路中心线进行延伸、平滑以及抽稀节点处理，并输出所述道路中心线。
第三方面，一种提取道路中心线的系统，所述系统包括：
获取装置，用于获取道路的边界线，并在所述边界线上选取多个子线段，所述子线段的长度与道路宽度相关；
处理装置，用于将所述子线段旋转至道路内部方向；
输出装置，用于将所述子线段中路面内部的几何点连接，获得道路中心线。
可选的，所述获取装置具体用于：
提取路网数据中的道路面边界线；
将所述道路面边界线由面状数据转换为线数据，得到所述边界线。
可选的，所述获取装置具体用于：
根据加密参数，对所述边界线进行节点加密，得到多个位于所述边界线上的节点；
将所述节点由线数据转换为点数据；
根据所述多个节点中的相邻节点，生成所述多个子线段，所述子线段的长度为所述道路宽度或者为所述道路的二分之一。
可选的，所述处理装置具体用于：
将所述子线段绕两个端点中的任意一个，向路面内部方向旋转90°；
对下一子线段继续旋转至道路内部方向，直至将所有子线段都旋转至道路内部方向。
可选的，所述输出装置具体用于：
所述子线段的长度为所述道路宽度，获取所述多个子线段的中点；
将所述多个子线段的中点连接，得到所述道路中心线；
对所述道路中心线进行延伸、平滑以及抽稀节点处理，并输出所述道路中心线。
本发明提供了一种提取道路中心线的方法、设备和系统，包括：获取道路的边界线，并在边界线上选取多个子线段，子线段的长度与道路宽度相关；将子线段旋转至道路内部方向；将子线段中路面内部的几何点连接，获得道路中心线。
本发明所提供技术方案达到的有益效果是：
通过获取道路的边界线，并在边界线上选取多个子线段，子线段的长度与道路宽度相关；将子线段旋转至道路内部方向；将子线段中路面内部的几何点连接，获得道路中心线，避免了人工操作，提高了道路的中心线提取的效率和可靠性。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，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是本发明实施例提供的一种提取道路中心线的方法流程图；
图2是本发明实施例提供的一种提取道路中心线的方法流程图；
图3是本发明实施例提供的一种提取道路中心线的设备结构示意图；
图4是本发明实施例提供的一种提取道路中心线的系统示意图。
具体实施方式
以下结合附图对本发明作进一步详细说明。
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅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。
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中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作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。
下面结合说明书附图对本发明实施例作进一步详细描述。
实施例一
本发明实施例提供了一种提取道路中心线的方法，参照图1所示，该方法包括：
101、获取道路的边界线，并在边界线上选取多个子线段，子线段的长度与道路宽度相关。
具体的，获取道路的边界线包括：
提取路网数据中的道路面边界线；
将道路面边界线由面状数据转换为线数据，得到边界线。
边界线上选取多个子线段包括：
根据加密参数，对边界线进行节点加密，得到多个位于边界线上的节点；
将节点由线数据转换为点数据；
根据多个节点中的相邻节点，生成多个子线段，子线段的长度为道路宽度或者为道路的二分之一。
102、将子线段旋转至道路内部方向。
具体的，将子线段绕两个端点中的任意一个，向路面内部方向旋转90°；
对下一子线段继续旋转至道路内部方向，直至将所有子线段都旋转至道路内部方向。
103、将子线段中路面内部的几何点连接，获得道路中心线。
具体的，子线段的长度为道路宽度，获取多个子线段的中点；
将多个子线段的中点连接，得到道路中心线；
对道路中心线进行延伸、平滑以及抽稀节点处理，并输出道路中心线。
实施例二
本发明实施例提供了一种提取道路中心线的方法，参照图2所示，该方法包括：
201、提取路网数据中的道路面边界线。
具体的，对于任意一条道路，道路面边界线所存储的文件以道路名称作为命名；
本发明实施例对具体的获取方式不加以限定。
可任的，在步骤201之前，还包括：
获取路网数据中的道路名称，该过程可以为：检查道路面是否符合右手规则，如果不符合右手规则，就调整为右手规则。
202、将道路面边界线由面状数据转换为线数据，得到边界线。
具体的，本发明实施例对具体的转换方式不加以限定。
值得注意的是，步骤201至步骤202是实现获取道路的边界线的过程，除了上述步骤所述的方式之外，还可以通过其他方式实现该过程，本发明实施例对具体的方式不加以限定。
203、根据加密参数，对边界线进行节点加密，得到多个位于边界线上的节点。
具体的，从路网数据中获取面积area，周长lengt，并根据以下公式获取路面宽度width：
设置该加密参数为相邻两个点之间的距离为路面宽度或者路面宽度的一半；
根据加密参数，对边界线进行节点加密，得到多个位于边界线上的节点。
204、将节点由线数据转换为点数据。
具体的，本发明实施例对具体的转换方式不加以限定。
205、根据多个节点中的相邻节点，生成多个子线段。
具体的，子线段的长度为道路宽度或者为道路的二分之一。
值得注意的是，步骤203至步骤205是实现边界线上选取多个子线段的过程，除了上述步骤所述的方式之外，还可以通过其他方式实现该过程，本发明实施例对具体的方式不加以限定。
另外，步骤201至步骤205是实现获取道路的边界线，并在边界线上选取多个子线段的过程，除了上述步骤所述的方式之外，还可以通过其他方式实现该过程，本发明实施例对具体的方式不加以限定。
206、将子线段绕两个端点中的任意一个，向路面内部方向旋转90°。
具体的，线段的长度为道路宽度，则将子线段绕两个端点中的任意一个，向路面内部方向旋转90°，并延长该子线段；
线段的长度为道路的二分之一，则将子线段绕两个端点中的任意一个，向路面内部方向旋转90°。
207、对下一子线段继续旋转至道路内部方向，直至将所有子线段都旋转至道路内部方向。
具体的，该步骤所述的方式与上一个步骤相同，此处不再加以赘述。
值得注意的是，步骤206至步骤207是实现将子线段旋转至道路内部方向的过程，除了上述步骤所述的方式之外，还可以通过其他方式实现该过程，本发明实施例对具体的方式不加以限定。
208、子线段的长度为道路宽度，获取多个子线段的中点。
具体的，使用Clipper裁切转换器将延长线裁剪开，保留道路内部的部分线段；
使用Snipper转换器对该部分线段取中点，得到多个中点。
209、将多个子线段的中点连接，得到道路中心线。
具体的，使用NeighborFinder转换器将多个中点中临近的点连接起来形成道路中心线，其中道路中间的点可找到两个临近点，道路两端的点可以找到一个临近点。
另外，子线段的长度为道路宽度的一般，则获取多个子线段位于道路内的端点；
使用NeighborFinder转换器将多个端点中临近的点连接起来形成道路中心线，其中道路中间的点可找到两个临近点，道路两端的点可以找到一个临近点。
210、对道路中心线进行延伸、平滑以及抽稀节点处理，并输出道路中心线。
具体的，对道路中心线做延伸处理，使道路中心线端点被道路边界覆盖；
使用FME平台的Generalizer转换器对道路中心线进行抽稀，得到抽稀后的道路中心线；
使用SpikeRemover转换器对抽稀后的道路中心线进行去除尖角处理。
值得注意的是，步骤208至步骤210是实现将子线段中路面内部的几何点连接，获得道路中心线的过程，除了上述步骤所述的方式之外，还可以通过其他方式实现该过程，本发明实施例对具体的方式不加以限定。
实施例三
本发明实施例提供了一种提取道路中心线的设备3，参照图3所示，该设备3包括：
获取模块31，用于获取道路的边界线，并在边界线上选取多个子线段，子线段的长度与道路宽度相关；
处理模块32，用于将子线段旋转至道路内部方向；
输出模块33，用于将子线段中路面内部的几何点连接，获得道路中心线。
可选的，获取模块31具体用于：
提取路网数据中的道路面边界线；
将道路面边界线由面状数据转换为线数据，得到边界线。
可选的，获取模块31具体用于：
根据加密参数，对边界线进行节点加密，得到多个位于边界线上的节点；
将节点由线数据转换为点数据；
根据多个节点中的相邻节点，生成多个子线段，子线段的长度为道路宽度或者为道路的二分之一。
可选的，处理模块32具体用于：
将子线段绕两个端点中的任意一个，向路面内部方向旋转90°；
对下一子线段继续旋转至道路内部方向，直至将所有子线段都旋转至道路内部方向。
可选的，输出模块33具体用于：
子线段的长度为道路宽度，获取多个子线段的中点；
将多个子线段的中点连接，得到道路中心线；
对道路中心线进行延伸、平滑以及抽稀节点处理，并输出道路中心线。
实施例四
本发明实施例提供了一种提取道路中心线的系统，参照图4所示，该系统包括：
获取装置41，用于获取道路的边界线，并在边界线上选取多个子线段，子线段的长度与道路宽度相关；
处理装置42，用于将子线段旋转至道路内部方向；
输出装置43，用于将子线段中路面内部的几何点连接，获得道路中心线。
可选的，获取装置41具体用于：
提取路网数据中的道路面边界线；
将道路面边界线由面状数据转换为线数据，得到边界线。
可选的，获取装置41具体用于：
根据加密参数，对边界线进行节点加密，得到多个位于边界线上的节点；
将节点由线数据转换为点数据；
根据多个节点中的相邻节点，生成多个子线段，子线段的长度为道路宽度或者为道路的二分之一。
可选的，处理装置42具体用于：
将子线段绕两个端点中的任意一个，向路面内部方向旋转90°；
对下一子线段继续旋转至道路内部方向，直至将所有子线段都旋转至道路内部方向。
可选的，输出装置43具体用于：
子线段的长度为道路宽度，获取多个子线段的中点；
将多个子线段的中点连接，得到道路中心线；
对道路中心线进行延伸、平滑以及抽稀节点处理，并输出道路中心线。
本发明提供了一种提取道路中心线的方法、设备和系统，包括：获取道路的边界线，并在边界线上选取多个子线段，子线段的长度与道路宽度相关；将子线段旋转至道路内部方向；将子线段中路面内部的几何点连接，获得道路中心线。
本发明实施例提供了一种提取道路中心线的方法、设备和系统，通过获取道路的边界线，并在边界线上选取多个子线段，子线段的长度与道路宽度相关；将子线段旋转至道路内部方向；将子线段中路面内部的几何点连接，获得道路中心线，避免了人工操作，提高了道路的中心线提取的效率和可靠性。
上述所有可选技术方案，可以采用任意结合形成本发明的可选实施例，在此不再一一赘述。
需要说明的是：上述实施例提供的提取道路中心线的装设备和系统在执行提取道路中心线的方法时，仅以上述各功能模块的划分进行举例说明，实际应用中，可以根据需要而将上述功能分配由不同的功能模块完成，即将设备的内部结构划分成不同的功能模块，以完成以上描述的全部或者部分功能。另外，上述实施例提供的提取道路中心线的方法、设备和系统实施例属于同一构思，其具体实现过程详见方法实施例，这里不再赘述。
本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例的全部或部分步骤可以通过硬件来完成，也可以通过程序来指令相关的硬件完成，所述的程序可以存储于一种计算机可读存储介质中，上述提到的存储介质可以是只读存储器，磁盘或光盘等。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (7)
1.一种提取道路中心线的方法，其特征在于，所述方法包括：
提取路网数据中的道路面边界线；
将所述道路面边界线由面状数据转换为线数据，得到所述边界线；
所述边界线上选取多个子线段包括：
根据加密参数，对所述边界线进行节点加密，得到多个位于所述边界线上的节点；
将所述节点由线数据转换为点数据；
根据多个所述节点中的相邻节点，生成所述多个子线段，所述子线段的长度为所述道路宽度或者为所述道路的二分之一；
将所述子线段旋转至道路内部方向；
将所述子线段中路面内部的几何点连接，获得道路中心线。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述将所述子线段旋转至道路内部方向包括：
将所述子线段绕两个端点中的任意一个，向路面内部方向旋转90°；
对下一子线段继续旋转至道路内部方向，直至将所有子线段都旋转至道路内部方向。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述将所述子线段中路面内部的几何点连接，获得道路中心线包括：
所述子线段的长度为所述道路宽度，获取所述多个子线段的中点；
将多个所述子线段的中点连接，得到所述道路中心线；
对所述道路中心线进行延伸、平滑以及抽稀节点处理，并输出所述道路中心线。
4.一种提取道路中心线的设备，其特征在于，所述设备包括：
获取模块，用于提取路网数据中的道路面边界线；将所述道路面边界线由面状数据转换为线数据，得到所述边界线；
所述边界线上选取多个子线段包括：
根据加密参数，对所述边界线进行节点加密，得到多个位于所述边界线上的节点；
将所述节点由线数据转换为点数据；
根据多个所述节点中的相邻节点，生成所述多个子线段，所述子线段的长度为所述道路宽度或者为所述道路的二分之一；
处理模块，用于将所述子线段旋转至道路内部方向；
输出模块，用于将所述子线段中路面内部的几何点连接，获得道路中心线。
5.根据权利要求4所述的设备，其特征在于，所述处理模块具体用于：
将所述子线段绕两个端点中的任意一个，向路面内部方向旋转90°；
对下一子线段继续旋转至道路内部方向，直至将所有子线段都旋转至道路内部方向。
6.根据权利要求5所述的设备，其特征在于，所述输出模块具体用于：
所述子线段的长度为所述道路宽度，获取所述多个子线段的中点；
将所述多个子线段的中点连接，得到所述道路中心线；
对所述道路中心线进行延伸、平滑以及抽稀节点处理，并输出所述道路中心线。
7.一种提取道路中心线的系统，其特征在于，所述系统包括：
获取装置，用于提取路网数据中的道路面边界线；将所述道路面边界线由面状数据转换为线数据，得到所述边界线；
所述边界线上选取多个子线段包括：
根据加密参数，对所述边界线进行节点加密，得到多个位于所述边界线上的节点；将所述节点由线数据转换为点数据；
根据多个节点中的相邻节点，生成所述多个子线段，所述子线段的长度为所述道路宽度或者为所述道路的二分之一；
处理装置，用于将所述子线段旋转至道路内部方向；
输出装置，用于将所述子线段中路面内部的几何点连接，获得道路中心线。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| CB02 | Change of applicant information |
Address after: No.13, Wulin men new village, Moganshan Road, Xihu District, Hangzhou City, Zhejiang Province, 310013 Applicant after: Hangzhou survey, design and Research Institute Co.,Ltd. Address before: No.13, Wulin men new village, Moganshan Road, Xihu District, Hangzhou City, Zhejiang Province, 310013 Applicant before: HANGZHOU EXPLORATION DESIGN Research Institute |
|
| CB02 | Change of applicant information | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |