CN114461739A - 地图瓦片的处理方法、装置、设备及介质 - Google Patents
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Abstract
本申请提供了一种地图瓦片的处理方法、装置、设备及介质，该地图瓦片的处理方法包括：获取无人设备当前时刻对应的图像数据集合；根据图像数据集合中至少一个图像的位置参数预测下一帧对应的待采集图像的位置参数；确定瓦片集合中任一瓦片的位置参数与待采集图像的位置参数之间的关系，瓦片集合包括至少一个瓦片，至少一个瓦片为对图像数据集合中的图像进行预设处理而得到的；在关系满足预设关系时，将瓦片写入磁盘以释放内存。本申请的技术方案能够在建图的过程中释放内存，降低对系统内存的要求进而降低对硬件的要求，且可以提高运算速度。
Description
技术领域
本申请涉及地理信息处理技术领域，具体涉及一种地图瓦片的处理方法、装置、设备及介质。
背景技术
地图瓦片是包含了一系列比例尺、一定地图范围内的地图切片文件。地图瓦片按照金字塔结构组织，每张瓦片都可通过级别、行列号唯一标记。基于地图瓦片可以实现在线的影像浏览服务。一般可通过采集目标场景的图像，并根据采集的图像生成地图瓦片数据。但是在利用现有的算法基于采集的图像生成地图瓦片数据的过程中，存在对内存空间需求大且对硬件要求较高等问题。
发明内容
有鉴于此，本申请实施例提供了一种地图瓦片的处理方法、装置、设备及介质，在建图的过程中可以释放内存，降低对系统内存的要求进而降低对硬件的要求，且可以提高运算速度。
第一方面，本申请的实施例提供了一种地图瓦片的处理方法，包括：获取无人设备当前时刻对应的图像数据集合；根据图像数据集合中至少一个图像的位置参数预测下一帧对应的待采集图像的位置参数；确定瓦片集合中任一瓦片的位置参数与待采集图像的位置参数之间的关系，瓦片集合包括至少一个瓦片，至少一个瓦片为对图像数据集合中的图像进行预设处理而得到的；在关系满足预设关系时，将瓦片写入磁盘以释放内存。
在本申请某些实施例中，任一图像的位置参数包括图像的覆盖范围，预设关系包括瓦片的位置参数位于待采集图像的覆盖范围外，其中，确定瓦片集合中任一瓦片的位置参数与待采集图像的位置参数之间的关系，包括：确定瓦片的位置参数是否位于待采集图像的覆盖范围内，在关系满足预设关系时，将瓦片写入磁盘以释放内存，包括：在瓦片的位置参数位于待采集图像的覆盖范围外时，将瓦片写入磁盘以释放内存。
在本申请某些实施例中，任一图像的位置参数包括图像的拍摄位置参数，预设关系包括预设阈值，其中，确定瓦片集合中任一瓦片的位置参数与待采集图像的位置参数之间的关系，包括：确定瓦片的位置参数与待采集图像的拍摄位置参数之间的距离，在关系满足预设关系时，将瓦片写入磁盘以释放内存，包括：在距离大于或等于预设阈值时，将瓦片写入磁盘以释放内存。
在本申请某些实施例中，任一图像的位置参数包括图像的覆盖范围，其中，根据图像数据集合中至少一个图像的位置参数预测下一帧对应的待采集图像的位置参数，包括：从图像数据集合中获取图像时间临近当前时刻的多帧图像，其中，多帧图像中包括图像时间最临近当前时刻的目标图像；基于多帧图像的覆盖范围确定多帧图像之间的重叠指数；基于重叠指数和目标图像的覆盖范围预测待采集图像的覆盖范围。
在本申请某些实施例中，任一图像的位置参数包括图像的拍摄位置参数，其中，根据图像数据集合中至少一个图像的位置参数预测下一帧对应的待采集图像的位置参数，包括：从图像数据集合中获取图像时间临近当前时刻的多帧图像，其中，多帧图像中包括图像时间最临近当前时刻的目标图像；基于多帧图像的拍摄位置参数确定多帧图像之间的距离指数；根据距离指数和目标图像的拍摄位置参数预测待采集图像的拍摄位置参数。
在本申请某些实施例中，该地图瓦片的处理方法还包括：确定图像数据集合中图像时间最临近当前时刻的目标图像对应的当前瓦片的位置参数；在瓦片集合中存在与当前瓦片的位置参数一致的历史瓦片时，对当前瓦片和历史瓦片进行融合以得到更新瓦片。
在本申请某些实施例中，该地图瓦片的处理方法还包括：将更新瓦片存入瓦片集合并删除历史瓦片。
在本申请某些实施例中，对当前瓦片和历史瓦片进行融合以得到更新瓦片，包括：确定当前瓦片中图像内容为零的第一像素位置，并利用历史瓦片中第一像素位置处的图像内容替换当前瓦片中第一像素位置处的图像内容以得到更新瓦片。
在本申请某些实施例中，该地图瓦片的处理方法还包括：在当前瓦片中各个像素位置处的图像内容不为零时，将当前瓦片确定为更新瓦片。
第二方面，本申请的实施例提供了一种地图瓦片的处理装置，包括：获取模块，用于获取无人设备当前时刻对应的图像数据集合；预测模块，用于根据图像数据集合中至少一个图像的位置参数预测下一帧对应的待采集图像的位置参数；确定模块，用于确定瓦片集合中任一瓦片的位置参数与待采集图像的位置参数之间的关系，瓦片集合包括至少一个瓦片，至少一个瓦片为对图像数据集合中的图像进行预设处理而得到的；写入模块，用于在关系满足预设关系时，将瓦片写入磁盘以释放内存。
第三方面，本申请的实施例提供了一种无人设备，包括：处理器；用于存储处理器可执行指令的存储器，其中，处理器用于执行上述第一方面所述的地图瓦片的处理方法。
第四方面，本申请的实施例提供了一种计算机可读存储介质，存储介质存储有计算机程序，计算机程序用于执行上述第一方面所述的地图瓦片的处理方法。
本申请实施例提供了一种地图瓦片的处理方法、装置、设备及介质，通过根据当前时刻对应的图像数据集合中至少一个图像的位置参数预测下一帧对应的待采集图像的位置参数，确定瓦片集合中任一瓦片的位置参数与待采集图像的位置参数之间的关系，并在该关系满足预设关系时，将该瓦片写入磁盘以释放内存。本申请实施例提供的地图瓦片的处理方法相当于一种内存管理方法，可以降低无人设备建图过程(瓦片生成过程)对内存的占用，降低对系统内存的要求进而降低对硬件的要求，且可以提高运算速度。此外，本申请实施例提供的地图瓦片的处理方法适用于大规模的实时建图。
附图说明
图1所示为本申请一示例性实施例提供的地图瓦片的处理系统的系统架构示意图。
图2所示为本申请一示例性实施例提供的地图瓦片的处理方法的流程示意图。
图3所示为本申请另一示例性实施例提供的地图瓦片的处理方法的流程示意图。
图4所示为本申请一示例性实施例提供的地图瓦片的处理装置的结构示意图。
图5所示为本申请一示例性实施例提供的用于执行地图瓦片的处理方法的无人设备的框图。
具体实施方式
下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，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，都属于本申请保护的范围。
申请概述
利用无人设备作业时，一般需要了解作业区域的地形地貌。例如可以通过采集目标区域的原始图像构建数字正射影像图(Digital Orthophoto Map，DOM)，并对数字正射影像图进行切片处理以得到地图瓦片，根据地图瓦片可以实时构建目标区域中不同作业区域的地形地貌图，该地形地貌图可以方便无人设备或用户了解作业区域的高程信息、地物高度和/坡度等信息，进而便于制定相应的作业决策。
地图瓦片的生成过程可以看作是建图的过程。在一种实施方式中，生成的地图瓦片存储在设备的系统内存中以便于地图瓦片的更新过程，但是地图瓦片的存储与更新占用较大内存，导致地图瓦片的生成速度降低。尤其在大规模建图的过程中，地图瓦片的存储与更新对设备的硬件要求较高。
示例性系统
图1所示为本申请一示例性实施例提供的地图瓦片的处理系统100的系统架构示意图，其示出了一种对生成的地图瓦片进行处理(管理)的应用场景。地图瓦片的处理系统100包括无人设备110，无人设备110可以是无人机或无人车等。无人设备110可以配置有图像采集模块，图像采集模块可以是相机。
在一实施例中，无人设备110可以控制图像采集模块对目标区域进行图像采集，并对图像采集模块采集的图像进行预设处理以得到瓦片，其中预设处理至少包括建图处理和切片处理，所述建图处理为对采集的图像进行解算以得到对应的正射影像，所述切片处理包括对正射影像进行切片处理，以生成瓦片。例如，无人设备110可以按照一定的轨迹持续采集目标区域中不同位置的图像，且针对采集的每帧图像进行建图处理，即可生成目标区域对应的正射影像，并对正射影像进行切片处理则可以生成对应的瓦片。
为了避免相邻两次采集的图像重合度过高，而导致瓦片集合中的瓦片数量过多，无人设备110可以在采集第n-1帧图像之后预测第n帧图像(待采集的图像)的位置参数，并确定瓦片集合中任一瓦片的位置参数与第n帧图像的位置参数之间的关系。瓦片集合可存储在无人设备110的内存上，瓦片集合包括至少一个瓦片，至少一个瓦片为第n帧图像之前的图像经过建图处理与切片处理而得到的。在关系满足预设关系时，无人设备110可以将该瓦片写入磁盘以释放内存。
进一步地，无人设备110可以确定第n-1帧图像对应的当前瓦片的位置参数，在瓦片集合中存在与当前瓦片的位置参数一致的历史瓦片时，对当前瓦片和历史瓦片进行融合以得到更新瓦片。
即，无人设备110可以通过确定瓦片集合中任一瓦片与预测的第n帧图像的位置参数之间的关系，进而确定是否将该瓦片写入磁盘释放内存。此外无人设备110还可以通过确定新生成的瓦片与瓦片集合中任一历史瓦片的位置参数是否一致，进而确定是否更新历史瓦片。无人设备110通过将瓦片写入磁盘以及更新历史瓦片的方式实现对生成的瓦片的处理(管理)。
在另一实施例中，地图瓦片的处理系统100可以进一步包括计算设备120，计算设备120可以与无人设备110通信连接。无人设备110可以将图像采集模块采集的图像发送至计算设备120，计算设备120可以对接收的图像进行预设处理以生成瓦片，并通过确定瓦片集合中任一瓦片与预测的第n帧图像的位置参数之间的关系，进而确定是否将该瓦片写入磁盘释放内存。瓦片集合可存储在计算设备120的内存上。第n帧图像的位置参数的预测可由计算设备120执行；或第n帧图像的位置参数的预测可由无人设备110执行，且无人设备110可以将预测的第n帧图像的位置参数发送至计算设备120。
进一步地，计算设备120可以确定第n-1帧图像对应的当前瓦片的位置参数，在瓦片集合中存在与当前瓦片的位置参数一致的历史瓦片时，对当前瓦片和历史瓦片进行融合以得到更新瓦片。
计算设备120通过将瓦片写入磁盘以及更新历史瓦片的方式实现对生成的瓦片的处理(管理)，从而可以保证计算设备120有足够的内存实现瓦片的生成过程。计算设备120可以是手机、平板、笔记本、台式机等设备。可选地，计算设备120可以是嵌入式的设备嵌在无人设备110中。
需要注意的是，上述应用场景仅是为了便于理解本申请的精神和原理而示出，本申请的实施例并不限于此。相反，本申请的实施例可以应用于可能适用的任何场景。
示例性方法
图2所示为本申请一示例性实施例提供的地图瓦片的处理方法的流程示意图。图2的方法可由计算设备执行或由无人设备执行，为了描述的方便，以下以无人设备为执行主体对本申请提供的地图瓦片的处理方法进行描述。如图2所示，该地图瓦片的处理方法包括如下内容。
210：获取无人设备当前时刻对应的图像数据集合。
220：根据图像数据集合中至少一个图像的位置参数预测下一帧对应的待采集图像的位置参数。
具体地，无人设备可以按照时间顺序不断地采集图像，采集的图像可存入图像数据集合。根据之前采集的图像之间的位置关系，可以预测无人设备接下来即将采集的图像的位置参数。例如，当前时刻对应的图像数据集合中可包括第1至第n-1帧图像，第n帧图像为待采集图像，根据第n帧图像之前的至少一个图像的位置参数可预测第n帧图像的位置参数。
在一种实施方式中，可以提前设定采集轨迹，采集轨迹上可以预设多个采集点，无人设备可以按照采集轨迹飞行并在达到采集点位置时采集图像。由于无人设备实际飞行的轨迹与设定的采集轨迹会有偏差，且无人设备实际采集图像的采集点位置与预设的采集点位置也会有偏差。不过无人设备一般会按照一定的间隔(距离间隔或时间间隔)采集图像。因此，无人设备可以根据第n帧图像之前的已经采集的至少一个图像的位置参数预测第n帧图像的位置参数。这里，第n帧图像为待采集图像，第n帧图像之前的图像可以是位于图像数据集合中的图像，是已经采集完成的图像。第n帧图像之前的图像的位置参数是实际采集该图像时该图像对应的位置参数。
例如，可以根据第n帧图像之前的两个相邻图像的位置参数预测第n帧图像的位置参数。通过这两个相邻图像的位置参数确定这两个相邻图像之间的距离，进而可预测第n帧图像与第n-1帧图像之间的预测距离等于该距离。根据该距离以及第n-1帧图像的位置参数可以预测第n帧图像的位置参数。两个相邻图像可以是与第n帧图像紧邻的图像，或者，两个相邻图像与第n帧图像之间可以间隔若干帧图像。
进一步地，无人设备可以继续按照一定的间隔采集第n帧图像，或者也可以按照预测的第n帧图像的位置参数采集第n帧图像。
本申请实施例中无人设备采集的图像可以是数字正射影像图，可以是由无人设备拍摄的原始图像获得的。
230：确定瓦片集合中任一瓦片的位置参数与待采集图像的位置参数之间的关系，瓦片集合包括至少一个瓦片，至少一个瓦片为对图像数据集合中的图像进行预设处理而得到的。
具体地，当图像数据集合中的图像为原始图像时，预设处理可包括建图处理和切片处理。当图像数据集合中的图像为数字正射影像图时，预设处理可包括切片处理。无人设备可以对采集的图像进行预设处理以得到该图像对应的瓦片，并将瓦片存入内存中的瓦片集合中。每个瓦片对应一个位置参数。由于相邻两个图像之间可能会有重叠的地方，因此瓦片集合中可能存在位于第n帧图像的覆盖范围内的瓦片以及位于第n帧图像的覆盖范围外的瓦片。
瓦片集合中的瓦片的位置参数与第n帧图像的位置参数之间的关系，可以是指该瓦片是否位于第n帧图像的覆盖范围外，或者，可以是指该瓦片到第n帧图像之间的距离。
240：在关系满足预设关系时，将瓦片写入磁盘以释放内存。
在一种实施方式中，预设关系可以是瓦片的位置参数位于第n帧图像的覆盖范围外；或者预设关系为瓦片与第n帧图像之间的重叠指数阈值，例如重叠指数阈值为0，则瓦片与第n帧图像之间的重叠指数阈值为0时，则满足预设关系。再例如，重叠指数阈值为10％，则瓦片与第n帧图像之间的重叠指数阈值小于或等于10％时，则满足预设关系。重叠指数阈值可以根据需要设定，以保证最终的瓦片数据可以完全覆盖目标区域，同时避免各个瓦片之间的重合度较高而导致数据冗余。
在另一种实施方式中，预设关系可以是关于距离的预设阈值。若瓦片与第n帧图像之间的距离大于或等于预设阈值，则满足预设关系。
如果瓦片距离第n帧图像较远，则表明该瓦片位于后续实际采集的第n帧图像的覆盖范围内的可能性较小，该瓦片需要更新的可能性也小，则可以将该瓦片写入磁盘释放内存。
本申请实施例提供了一种地图瓦片的处理方法，通过根据当前时刻对应的图像数据集合中至少一个图像的位置参数预测下一帧对应的待采集图像的位置参数，确定瓦片集合中任一瓦片的位置参数与待采集图像的位置参数之间的关系，并在该关系满足预设关系时，将该瓦片写入磁盘以释放内存。本申请实施例提供的地图瓦片的处理方法相当于一种内存管理方法，可以降低无人设备建图过程(瓦片生成过程)对内存的占用，降低对系统内存的要求进而降低对硬件的要求，且可以提高运算速度。此外，本申请实施例提供的地图瓦片的处理方法适用于大规模的实时建图。
根据本申请一实施例，任一图像的位置参数包括图像的覆盖范围，预设关系包括瓦片的位置参数位于待采集图像的覆盖范围外，其中，确定瓦片集合中任一瓦片的位置参数与待采集图像的位置参数之间的关系，包括：确定瓦片的位置参数是否位于待采集图像的覆盖范围内，在关系满足预设关系时，将瓦片写入磁盘以释放内存，包括：在瓦片的位置参数位于待采集图像的覆盖范围外时，将瓦片写入磁盘以释放内存。
具体地，瓦片的位置参数可为该瓦片的行列号，图像的覆盖范围可以用对应的多个瓦片的行列号表示。例如预测的第n帧图像的覆盖范围为20-30行且20-30列的瓦片，瓦片集合中存在位置参数为26行26列的瓦片，则该瓦片位于第n帧图像的覆盖范围内，即该瓦片可继续保留在内存中。
可选地，瓦片的位置参数可为该瓦片的经纬度信息，图像的覆盖范围可用经纬度进行表示。例如预测的第n帧图像的覆盖范围为北纬N1至N2且东经E1至E2，瓦片集合中存在位置参数为北纬n1至n2且东经e1至e2的瓦片，其中，N1≤n1≤n2≤N2，E1≤e1≤e2≤E2，则该瓦片位于第n帧图像的覆盖范围内，即该瓦片可继续保留在内存中。
进一步地，无人设备可以将后续新生成的瓦片与保留在内存中的历史瓦片进行比较，若内存中存在与新生成的瓦片位置一致的历史瓦片时，可以只保留该历史瓦片与新生成的瓦片中的一个，如此可以精简瓦片数据。或者，可以基于该历史瓦片与新生成的瓦片获取更新的瓦片，保留更新的瓦片，如此可以精简瓦片数据且提高瓦片的质量。
本实施例提供的地图瓦片的处理方法，通过确定瓦片的位置参数是否位于第n帧图像的覆盖范围内，并在瓦片的位置参数位于第n帧图像的覆盖范围外时，将瓦片写入磁盘，如此可以有效地释放内存，同时保留在内存中的瓦片可以用于与后续新生成的瓦片比较，以精简最终的瓦片数据。
根据本申请一实施例，任一图像的位置参数包括图像的覆盖范围，其中，根据图像数据集合中至少一个图像的位置参数预测下一帧对应的待采集图像的位置参数，包括：从图像数据集合中获取图像时间临近当前时刻的多帧图像，其中，多帧图像中包括图像时间最临近当前时刻的目标图像；基于多帧图像的覆盖范围确定多帧图像之间的重叠指数；基于重叠指数和目标图像的覆盖范围预测待采集图像的覆盖范围。
图像时间可以是图像的采集时间。可以通过图像的时间戳信息或帧号信息获取各个图像的采集时间的先后顺序。具体地，可基于图像的时间戳信息或帧号信息从图像数据集合中获取图像时间临近当前时刻的多帧图像。多帧图像可包括最临近当前时刻的目标图像，目标图像可为第n-1帧图像。
例如，根据第n-1帧图像的覆盖范围和第n-2帧图像的覆盖范围确定第n-1帧图像和第n-2帧图像之间的重叠指数；根据重叠指数和第n-1帧图像的覆盖范围预测第n帧图像的覆盖范围。
具体地，瓦片的位置参数可为该瓦片的行列号，图像的覆盖范围可以用对应的多个瓦片的行列号表示。或者，瓦片的位置参数可为该瓦片的经纬度信息，图像的覆盖范围可用经纬度进行表示。
相邻两个图像之间可能会有重叠的地方，重叠的程度可以用重叠指数表示。重叠指数越大，表明两个图像之间重叠的地方越多。如可根据第n-1帧图像的覆盖范围和第n-2帧图像的覆盖范围确定第n-1帧图像和第n-2帧图像之间的重叠指数。
根据与第n帧图像紧邻的第n-1帧图像和第n-2帧图像之间的重叠指数，可确定第n-1帧图像与第n帧图像之间的重叠指数。例如直接将第n-1帧图像和第n-2帧图像之间的重叠指数作为第n-1帧图像与第n帧图像之间的重叠指数。可选地，可通过一定的算法基于第n-1帧图像和第n-2帧图像之间的重叠指数获取第n-1帧图像与第n帧图像之间的重叠指数，如将第n-1帧图像和第n-2帧图像之间的重叠指数乘以预设系数以获取第n-1帧图像与第n帧图像之间的重叠指数。
根据第n-1帧图像与第n帧图像之间的重叠指数和第n-1帧图像的覆盖范围可以在目标区域内预测第n帧图像的覆盖范围；或者可以结合设定的采集轨迹、第n-1帧图像与第n帧图像之间重叠指数和第n-1帧图像的覆盖范围在目标区域内预测第n帧图像的覆盖范围，这样可以提高预测第n帧图像的覆盖范围的效率。
在一般情况下，无人设备按照一定的间隔采集图像，因此根据第n帧图像之前的图像之间的重叠指数预测第n帧图像的覆盖范围，可以保证预测的第n帧图像的覆盖范围与后续实际采集的第n帧图像的覆盖范围更吻合，如此可以实现对瓦片存储的有效调整，避免将该保留在内存中的瓦片写入磁盘、该写入磁盘的瓦片保留在内存中。
在其他实施方式中，可以根据第n帧图像之前的多个图像中相邻两个图像之间的重叠指数的变化趋势或均值确定第n-1帧图像与第n帧图像之间的重叠指数，如此可以进一步提高预测结果的准确度，使得预测的第n帧图像的覆盖范围与后续实际采集的第n帧图像的覆盖范围更吻合。
本实施例提供的地图瓦片的处理方法，通过根据第n帧图像之前的多帧图像之间的重叠指数以及第n-1帧图像的覆盖范围预测第n帧图像的覆盖范围，可以提前将内存中与第n帧图像距离较远的(重叠指数较低)瓦片写入磁盘以释放内存。
根据本申请一实施例，任一图像的位置参数包括图像的拍摄位置参数，预设关系包括预设阈值，其中，确定瓦片集合中任一瓦片的位置参数与待采集图像的位置参数之间的关系，包括：确定瓦片的位置参数与待采集图像的拍摄位置参数之间的距离，在关系满足预设关系时，将瓦片写入磁盘以释放内存，包括：在距离大于或等于预设阈值时，将瓦片写入磁盘以释放内存。
具体地，拍摄位置参数可以包括图像采集模块拍摄图像时的位置坐标，如(x,y,z)。该拍摄位置参数可以对应图像的中心位置或其他位置。类似地，瓦片的位置参数可以是该瓦片的中心位置或其他位置的坐标。
若瓦片的位置参数与第n帧图像的拍摄位置参数之间的距离大于或等于预设阈值时，则将该瓦片写入磁盘以释放内存，否则，将该瓦片继续保留在内存中。预设阈值可以根据需要设定，以保证最终的瓦片数据可以完全覆盖目标区域，同时避免各个瓦片之间的重合度较高而导致数据冗余。
本实施例提供的地图瓦片的处理方法，通过确定瓦片的位置参数与第n帧图像的拍摄位置参数之间的距离，并在距离大于或等于预设阈值时，将瓦片写入磁盘，如此可以有效地释放内存，同时保留在内存中的瓦片可以用于与后续新生成的瓦片比较，以精简最终的瓦片数据。
根据本申请一实施例，任一图像的位置参数包括图像的拍摄位置参数，其中，根据图像数据集合中至少一个图像的位置参数预测下一帧对应的待采集图像的位置参数，包括：从图像数据集合中获取图像时间临近当前时刻的多帧图像，其中，多帧图像中包括图像时间最临近当前时刻的目标图像；基于多帧图像的拍摄位置参数确定多帧图像之间的距离指数；根据距离指数和目标图像的拍摄位置参数预测待采集图像的拍摄位置参数。
图像时间可以是图像的采集时间。可以通过图像的时间戳信息或帧号信息获取各个图像的采集时间的先后顺序。具体地，可基于图像的时间戳信息或帧号信息从图像数据集合中获取图像时间临近当前时刻的多帧图像。多帧图像可包括最临近当前时刻的目标图像，目标图像可为第n-1帧图像。
例如，根据第n-1帧图像的拍摄位置参数和第n-2帧图像的拍摄位置参数确定第n-1帧图像和第n-2帧图像之间的距离指数；根据距离指数和第n-1帧图像的拍摄位置参数预测第n帧图像的拍摄位置参数。
具体地，拍摄位置参数可参见上述实施例中的描述。例如拍摄位置参数可以对应图像/瓦片的中心位置。相邻两个图像之间的距离远近可通过距离指数表示，距离指数越大，表明两个图像距离越远，重叠的地方越少。
无人设备通常按照一定的间隔采集图像，根据第n-1帧图像和第n-2帧图像之间的距离指数，可确定第n-1帧图像与第n帧图像之间的重叠指数。例如直接将第n-1帧图像和第n-2帧图像之间的距离指数作为第n-1帧图像与第n帧图像之间的距离指数。可选地，可通过一定的算法基于第n-1帧图像和第n-2帧图像之间的距离指数获取第n-1帧图像与第n帧图像之间的距离指数，如将第n-1帧图像和第n-2帧图像之间的距离指数乘以预设系数以获取第n-1帧图像与第n帧图像之间的距离指数。
根据第n-1帧图像与第n帧图像之间的距离指数和第n-1帧图像的拍摄位置参数可以在目标区域内预测第n帧图像的拍摄位置参数；或者可以结合设定的采集轨迹、第n-1帧图像与第n帧图像之间距离指数和第n-1帧图像的拍摄位置参数在目标区域内预测第n帧图像的拍摄位置参数，这样可以提高预测第n帧图像的拍摄位置参数的效率。
在其他实施方式中，可以根据第n帧图像之前的多个图像中相邻两个图像之间的距离指数的变化趋势或均值确定第n-1帧图像与第n帧图像之间的距离指数，如此可以进一步提高预测结果的准确度，使得预测的第n帧图像的拍摄位置参数与后续实际采集的第n帧图像的拍摄位置参数更吻合。
本实施例提供的地图瓦片的处理方法，通过根据第n帧图像之前的多帧图像之间的距离指数以及第n-1帧图像的拍摄位置参数预测第n帧图像的拍摄位置参数，可以提前将内存中与第n帧图像距离较远的瓦片写入磁盘以释放内存。
根据本申请一实施例，该地图瓦片的处理方法还包括：确定图像数据集合中图像时间最临近当前时刻的目标图像对应的当前瓦片的位置参数；在瓦片集合中存在与当前瓦片的位置参数一致的历史瓦片时，对当前瓦片和历史瓦片进行融合以得到更新瓦片。
具体地，图像时间、目标图像以及瓦片的位置参数可参见上述实施例中的描述。当对第n-1帧图像进行预设处理获得一个或多个当前瓦片后，可确定瓦片集合中是否存在与任一当前瓦片位置参数一致的历史瓦片。这里，历史瓦片可以是第n-1帧图像之前的图像对应的瓦片。在瓦片集合中存在与当前瓦片的位置参数一致的历史瓦片时，对当前瓦片和历史瓦片进行融合以得到更新瓦片。类似地，当采集第n帧图像并对第n帧图像进行预设处理获得一个或多个当前瓦片后，可以采用上述同样的过程获取更新瓦片。
更新瓦片可以结合当前瓦片和历史瓦片的图像内容，更贴近该位置参数处真实的地形地貌。
进一步地，该地图瓦片的处理方法还包括：将更新瓦片存入瓦片集合并删除历史瓦片。
具体地，更新瓦片可以存入瓦片集合，瓦片集合中的历史瓦片可以删除以释放内存。当前瓦片可临时存储在瓦片集合之外的其他位置，当更新瓦片确定后，可删除当前瓦片。或者，更新瓦片就是基于历史瓦片对当前瓦片改进得到的，即当前瓦片转换成了更新瓦片。
本实施例提供的地图瓦片的处理方法，通过对当前瓦片和历史瓦片进行融合以得到更新瓦片并删除历史瓦片，可以有效地释放内存，同时保留在内存中的瓦片可以用于与后续新生成的瓦片比较，以精简最终的瓦片数据。
根据本申请一实施例，对当前瓦片和历史瓦片进行融合以得到更新瓦片，包括：确定当前瓦片中图像内容为零的第一像素位置，并利用历史瓦片中第一像素位置处的图像内容替换当前瓦片中第一像素位置处的图像内容以得到更新瓦片。
具体地，瓦片可由多个像素组成，每个像素位置处可包含一定的图像内容。如果当前瓦片中某个像素位置处的图像内容为零，而历史瓦片在该像素位置处的图像内容不为零，则可以利用历史瓦片中该像素位置处的图像内容替换当前瓦片中该像素位置处的图像内容以得到更新瓦片。
在一种实施方式中，可以利用下面的公式对当前瓦片和历史瓦片进行融合以得到更新瓦片，其中，Ire_i为更新瓦片中第i像素位置处的图像内容，Icur_i为当前瓦片中第i像素位置处的图像内容，Ihis_i为历史瓦片中第i像素位置处的图像内容。
在另一种实施方式中，可以采用金字塔融合方法或拉普拉斯金字塔融合方法或其他方法实现当前瓦片与历史瓦片的融合。
图像内容为零的像素位置会影响后续的影像显示效果，利用历史瓦片可以弥补当前瓦片的缺陷，提高后续的影像显示效果。
根据本申请一实施例，该地图瓦片的处理方法还包括：在当前瓦片中各个像素位置处的图像内容不为零时，将当前瓦片确定为更新瓦片。
具体地，若当前瓦片中各个像素位置处的图像内容均不为零，则表明当前瓦片不存在缺陷，可以直接将当前瓦片作为更新瓦片。可选地，如果历史瓦片中各个像素位置处的图像内容也均不为零，可以直接删除当前瓦片，保留瓦片集合中的历史瓦片。
图3所示为本申请另一示例性实施例提供的地图瓦片的处理方法的流程示意图。图3实施例是图2实施例的例子，为避免重复，相同之处不再赘述。如图3所示，该地图瓦片的处理方法包括如下内容。
310：获取无人设备当前时刻对应的图像数据集合，根据图像数据集合中至少一个图像的位置参数预测第n帧图像的位置参数，第n帧图像为待采集图像。
具体地，当前时刻对应的图像数据集合中可包括第1至第n-1帧图像。无人设备可以根据第n帧图像之前的图像的位置参数预测第n帧图像的位置参数。图像的位置参数的具体内容，以及预测第n帧图像的位置参数的具体过程可参见上述实施例中的描述。
320：确定瓦片集合中任一瓦片的位置参数与第n帧图像的位置参数之间的关系，瓦片集合包括至少一个瓦片，至少一个瓦片为对图像数据集合中的图像进行预设处理而得到的。
瓦片的位置参数的具体内容，以及确定瓦片集合中任一瓦片的位置参数与第n帧图像的位置参数之间的关系的具体过程可参见上述实施例中的描述。
在一种实施方式中，可通过同步定位与地图绘制(Simultaneous Localizationand Mapping，SLAM)技术基于采集的连续多帧原始图像计算每帧原始图像对应的位姿和稀疏点云，该过程可称为实时SLAM阶段，计算方法可以包括ORB-SLAM2，VINS-MONO等开源方案。针对连续多帧原始图像的位姿和稀疏点云，计算每帧原始图像对应的稠密点云，该过程可称为实时稠密化阶段，计算方法可包括半全局匹配方法(Semi-Global Matching，SGM)，半全局块匹配方法(Semi-Global Block Matching，SGBM)等。对每帧原始图像对应的稠密化点云进行插值计算以得到每帧原始图像对应的数字表面模型(Digital Surface Model，DSM)，该过程可称为实时DSM阶段，其中插值计算方法可包括反权重插值算法(Inverse-Distance Weighted，IDW)，最紧邻插值算法(Nearest-Neighbour)，德劳内三角化插值算法(Delaunay Triangular)等。基于DSM可以获得DOM。
本申请实施例中的当前时刻对应的图像数据集合中的图像可以是DOM。对DOM进行切片可得到对应的瓦片。初始DOM切片得到的瓦片可以直接存入内存中的瓦片集合里。
330：在关系满足预设关系时，将瓦片写入磁盘以释放内存。
340：采集第n帧图像。
具体地，无人设备可以根据预设的间隔(如距离间隔)采集第n帧图像，或者可以根据预测的第n帧图像的位置参数采集第n帧图像。
350：确定第n帧图像对应的当前瓦片的位置参数，在瓦片集合中存在与当前瓦片的位置参数一致的历史瓦片时，对当前瓦片和历史瓦片进行融合以得到更新瓦片。
更新瓦片的具体获取过程可参见上述实施例中的描述。
360：将更新瓦片存入瓦片集合并删除历史瓦片。
在本申请实施例中，待采集的图像的预测，以及瓦片的更新可以为两个线程，这两个线程可以独立执行、互不干扰。本申请实施例通过将部分满足条件的瓦片写入磁盘，从而可以有效地降低瓦片数据对内存的占用，实现只有若干帧DSM/DOM/瓦片数据占用内存，因而特别适用于嵌入式的设备。
示例性装置
图4所示为本申请一示例性实施例提供的地图瓦片的处理装置400的结构示意图。如图4所示，地图瓦片的处理装置400包括：获取模块410，预测模块420，确定模块430以及写入模块440。
获取模块410用于获取无人设备当前时刻对应的图像数据集合。预测模块420用于根据图像数据集合中至少一个图像的位置参数预测下一帧对应的待采集图像的位置参数。确定模块430用于确定瓦片集合中任一瓦片的位置参数与待采集图像的位置参数之间的关系，瓦片集合包括至少一个瓦片，至少一个瓦片为对图像数据集合中的图像进行预设处理而得到的。写入模块440用于在关系满足预设关系时，将瓦片写入磁盘以释放内存。
本申请实施例提供了一种地图瓦片的处理装置，通过根据当前时刻对应的图像数据集合中至少一个图像的位置参数预测下一帧对应的待采集图像的位置参数，确定瓦片集合中任一瓦片的位置参数与待采集图像的位置参数之间的关系，并在该关系满足预设关系时，将该瓦片写入磁盘以释放内存。本申请实施例提供的地图瓦片的处理装置，可以降低无人设备建图过程(瓦片生成过程)对内存的占用，降低对系统内存的要求进而降低对硬件的要求，且可以提高运算速度。此外，本申请实施例提供的地图瓦片的处理装置适用于大规模的实时建图。
根据本申请一实施例，任一图像的位置参数包括图像的覆盖范围，预设关系包括瓦片的位置参数位于待采集图像的覆盖范围外，其中，确定模块430用于：确定瓦片的位置参数是否位于待采集图像的覆盖范围内，写入模块440用于：在瓦片的位置参数位于待采集图像的覆盖范围外时，将瓦片写入磁盘以释放内存。
根据本申请一实施例，任一图像的位置参数包括图像的拍摄位置参数，预设关系包括预设阈值，其中，确定模块430用于：确定瓦片的位置参数与待采集图像的拍摄位置参数之间的距离，写入模块440用于：在距离大于或等于预设阈值时，将瓦片写入磁盘以释放内存。
根据本申请一实施例，任一图像的位置参数包括图像的覆盖范围，其中，预测模块420用于：从图像数据集合中获取图像时间临近当前时刻的多帧图像，其中，多帧图像中包括图像时间最临近当前时刻的目标图像；基于多帧图像的覆盖范围确定多帧图像之间的重叠指数；基于重叠指数和目标图像的覆盖范围预测待采集图像的覆盖范围。
根据本申请一实施例，任一图像的位置参数包括图像的拍摄位置参数，其中，预测模块420用于：从图像数据集合中获取图像时间临近当前时刻的多帧图像，其中，多帧图像中包括图像时间最临近当前时刻的目标图像；基于多帧图像的拍摄位置参数确定多帧图像之间的距离指数；根据距离指数和目标图像的拍摄位置参数预测待采集图像的拍摄位置参数。
根据本申请一实施例，确定模块430还用于：确定图像数据集合中图像时间最临近当前时刻的目标图像对应的当前瓦片的位置参数；在瓦片集合中存在与当前瓦片的位置参数一致的历史瓦片时，对当前瓦片和历史瓦片进行融合以得到更新瓦片。
根据本申请一实施例，写入模块440还用于：将更新瓦片存入瓦片集合并删除历史瓦片。
根据本申请一实施例，确定模块430用于：确定当前瓦片中图像内容为零的第一像素位置，并利用历史瓦片中第一像素位置处的图像内容替换当前瓦片中第一像素位置处的图像内容以得到更新瓦片。
根据本申请一实施例，确定模块430还用于：在当前瓦片中各个像素位置处的图像内容不为零时，将当前瓦片确定为更新瓦片。
应当理解，上述实施例中的获取模块410、预测模块420，确定模块430以及写入模块440的操作和功能可以参考上述图2或图3实施例中提供的地图瓦片的处理方法中的描述，为了避免重复，在此不再赘述。
图5所示为本申请一示例性实施例提供的用于执行地图瓦片的处理方法的无人设备500的框图。
参照图5，无人设备500包括处理组件510，其进一步包括一个或多个处理器，以及由存储器520所代表的存储器资源，用于存储可由处理组件510执行的指令，例如应用程序。存储器520中存储的应用程序可以包括一个或一个以上的每一个对应于一组指令的模块。此外，处理组件510被配置为执行指令，以执行上述地图瓦片的处理方法。在一实施例中，无人设备可以是无人机。
无人设备500还可以包括一个电源组件被配置为执行无人设备500的电源管理，一个有线或无线网络接口被配置为将无人设备500连接到网络，和一个输入输出(I/O)接口。可以基于存储在存储器520的操作系统操作无人设备500，例如Windows ServerTM，Mac OSXTM，UnixTM，LinuxTM，FreeBSDTM或类似。
一种非临时性计算机可读存储介质，当存储介质中的指令由上述无人设备500的处理器执行时，使得上述无人设备500能够执行一种地图瓦片的处理方法，包括：获取无人设备当前时刻对应的图像数据集合；根据图像数据集合中至少一个图像的位置参数预测下一帧对应的待采集图像的位置参数；确定瓦片集合中任一瓦片的位置参数与待采集图像的位置参数之间的关系，瓦片集合包括至少一个瓦片，至少一个瓦片为对图像数据集合中的图像进行预设处理而得到的；在关系满足预设关系时，将瓦片写入磁盘以释放内存。
上述所有可选技术方案，可采用任意结合形成本申请的可选实施例，在此不再一一赘述。
本领域普通技术人员可以意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、或者计算机软件和电子硬件的结合来实现。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本申请的范围。
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，上述描述的系统、装置和单元的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。
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。例如，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，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，在本申请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，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本申请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)执行本申请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校验码的介质。
需要说明的是，在本申请的描述中，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。此外，在本申请的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
以上所述仅为本申请的较佳实施例而已，并不用以限制本申请，凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换等，均应包含在本申请的保护范围之内。
Claims (12)
1.一种地图瓦片的处理方法，其特征在于，包括：
获取无人设备当前时刻对应的图像数据集合；
根据所述图像数据集合中至少一个图像的位置参数预测下一帧对应的待采集图像的位置参数；
确定瓦片集合中任一瓦片的位置参数与所述待采集图像的位置参数之间的关系，所述瓦片集合包括至少一个瓦片，所述至少一个瓦片为对所述图像数据集合中的图像进行预设处理而得到的；
在所述关系满足预设关系时，将所述瓦片写入磁盘以释放内存。
2.根据权利要求1所述的地图瓦片的处理方法，其特征在于，任一图像的位置参数包括所述图像的覆盖范围，所述预设关系包括所述瓦片的位置参数位于所述待采集图像的覆盖范围外，其中，
所述确定瓦片集合中任一瓦片的位置参数与所述待采集图像的位置参数之间的关系，包括：
确定所述瓦片的位置参数是否位于所述待采集图像的覆盖范围内，
所述在所述关系满足预设关系时，将所述瓦片写入磁盘以释放内存，包括：
在所述瓦片的位置参数位于所述待采集图像的覆盖范围外时，将所述瓦片写入所述磁盘以释放内存。
3.根据权利要求1所述的地图瓦片的处理方法，其特征在于，任一图像的位置参数包括所述图像的拍摄位置参数，所述预设关系包括预设阈值，其中，
所述确定瓦片集合中任一瓦片的位置参数与所述待采集图像的位置参数之间的关系，包括：
确定所述瓦片的位置参数与所述待采集图像的拍摄位置参数之间的距离，
所述在所述关系满足预设关系时，将所述瓦片写入磁盘以释放内存，包括：
在所述距离大于或等于所述预设阈值时，将所述瓦片写入所述磁盘以释放内存。
4.根据权利要求1所述的地图瓦片的处理方法，其特征在于，任一图像的位置参数包括所述图像的覆盖范围，其中，
所述根据所述图像数据集合中至少一个图像的位置参数预测下一帧对应的待采集图像的位置参数，包括：
从所述图像数据集合中获取图像时间临近所述当前时刻的多帧图像，其中，所述多帧图像中包括图像时间最临近所述当前时刻的目标图像；
基于所述多帧图像的覆盖范围确定所述多帧图像之间的重叠指数；
基于所述重叠指数和所述目标图像的覆盖范围预测所述待采集图像的覆盖范围。
5.根据权利要求1所述的地图瓦片的处理方法，其特征在于，任一图像的位置参数包括所述图像的拍摄位置参数，其中，
所述根据所述图像数据集合中至少一个图像的位置参数预测下一帧对应的待采集图像的位置参数，包括：
从所述图像数据集合中获取图像时间临近所述当前时刻的多帧图像，其中，所述多帧图像中包括图像时间最临近所述当前时刻的目标图像；
基于所述多帧图像的拍摄位置参数确定所述多帧图像之间的距离指数；
根据所述距离指数和所述目标图像的拍摄位置参数预测所述待采集图像的拍摄位置参数。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的地图瓦片的处理方法，其特征在于，还包括：
确定所述图像数据集合中图像时间最临近所述当前时刻的目标图像对应的当前瓦片的位置参数；
在所述瓦片集合中存在与所述当前瓦片的位置参数一致的历史瓦片时，对所述当前瓦片和所述历史瓦片进行融合以得到更新瓦片。
7.根据权利要求6所述的地图瓦片的处理方法，其特征在于，还包括：
将所述更新瓦片存入所述瓦片集合并删除所述历史瓦片。
8.根据权利要求6所述的地图瓦片的处理方法，其特征在于，所述对所述当前瓦片和所述历史瓦片进行融合以得到更新瓦片，包括：
确定所述当前瓦片中图像内容为零的第一像素位置，并利用所述历史瓦片中第一像素位置处的图像内容替换所述当前瓦片中第一像素位置处的图像内容以得到所述更新瓦片。
9.根据权利要求8所述的地图瓦片的处理方法，其特征在于，还包括：
在所述当前瓦片中各个像素位置处的图像内容不为零时，将所述当前瓦片确定为所述更新瓦片。
10.一种地图瓦片的处理装置，其特征在于，包括：
获取模块，用于获取无人设备当前时刻对应的图像数据集合；
预测模块，用于根据所述图像数据集合中至少一个图像的位置参数预测下一帧对应的待采集图像的位置参数；
确定模块，用于确定瓦片集合中任一瓦片的位置参数与所述待采集图像的位置参数之间的关系，所述瓦片集合包括至少一个瓦片，所述至少一个瓦片为对所述图像数据集合中的图像进行预设处理而得到的；
写入模块，用于在所述关系满足预设关系时，将所述瓦片写入磁盘以释放内存。
11.一种无人设备，其特征在于，包括：
处理器；
用于存储所述处理器可执行指令的存储器，
其中，所述处理器用于执行上述权利要求1至9中任一项所述的地图瓦片的处理方法。
12.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序用于执行上述权利要求1至9中任一项所述的地图瓦片的处理方法。
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