CN114693820A - 对象提取方法、装置、电子设备及存储介质 - Google Patents

Abstract

本申请实施例涉及测绘技术领域，提供一种对象提取方法、装置、电子设备及存储介质，通过在电子设备中配置数据联动界面，数据联动界面包括用于显示数字正射影像的二维窗口和用于显示点云数据的三维窗口；当制图人员进行界面调整时，将二维窗口显示的数字正射影像和三维窗口显示的点云数据进行联动调整，使得当前数字正射影像和当前点云数据对应，这样制图人员通过三维窗口的当前点云数据，能够实时看到对应的高程信息；当制图人员进行信息提取操作时，在当前数字正射影像和当前点云数据中进行联动绘制，这样制图人员能够快速准确地识别出需要矢量化的对象；从而能够获得准确的对象信息，提高了所制作地图的精度。

Description

对象提取方法、装置、电子设备及存储介质

技术领域

本申请实施例涉及测绘技术领域，具体而言，涉及一种对象提取方法、装置、电子设备及存储介质。

背景技术

目前，在制作高精地图时，常用的数据制作系统主要基于数字正射影像进行绘制，数据制作系统提供栅格矢量化或者手动矢量化的工具，制图人员可以利用栅格矢量化或者手动矢量化的工具，选择数字正射影像中的对象进行矢量化，以获得相应的对象信息。

但是，由于数字正射影像表达的是二维场景，缺少高程信息，高程信息的缺失导致无法恢复电线、斜拉线、防风林等高于地表的对象的高度信息，使得制图人员无法快速准确地识别出需要矢量化的对象，从而无法获得准确的对象信息，影响所制作地图的精度。

发明内容

本申请实施例的目的在于提供一种对象提取方法、装置、电子设备及存储介质，用以帮助地图人员快速准确地识别出需要矢量化的对象。

为了实现上述目的，本申请实施例采用的技术方案如下：

第一方面，本申请实施例提供了一种对象提取方法，应用于电子设备，所述电子设备预先配置有数据联动界面，所述数据联动界面包括二维窗口和三维窗口，所述二维窗口用于显示数字正射影像，所述三维窗口用于显示点云数据；

所述方法包括：

响应界面调整操作，将所述二维窗口显示的数字正射影像和所述三维窗口显示的点云数据进行联动调整，以使当前点云数据的地图中心与当前数字正射影像的地图中心一致且所述当前点云数据的显示范围与所述当前数字正射影像的地图范围一致；

响应信息提取操作，在所述当前数字正射影像和所述当前点云数据中进行联动绘制，得到待提取对象的绘制信息；

基于所述待提取对象的绘制信息进行矢量化，得到提取后的对象信息。

可选地，所述界面调整操作包括对所述三维窗口内显示的所述点云数据的第一调整操作；

所述响应界面调整操作，将所述二维窗口显示的数字正射影像和所述三维窗口显示的点云数据进行联动调整的步骤，包括：

响应所述第一调整操作，获取所述第一调整操作在所述三维窗口中的第一画布坐标；

根据所述第一画布坐标和所述当前点云数据的视角参数，联动调整所述二维窗口内显示的所述数字正射影像，得到所述当前数字正射影像。

可选地，所述根据所述第一画布坐标和所述当前点云数据的视角参数，联动调整所述二维窗口内显示的所述数字正射影像，得到所述当前数字正射影像的步骤，包括：

根据所述当前点云数据的视角参数，计算所述当前数字正射影像的地图中心；

根据所述当前点云数据的视角参数和所述当前点云数据对应的地图投影坐标系统，计算所述当前数字正射影像的第一比例尺像素精度；

根据所述第一画布坐标和所述第一比例尺像素精度，确定出所述当前数字正射影像的地图范围；

根据所述地图范围获取所述当前数字正射影像，并按照所述地图中心显示在所述二维窗口内。

可选地，所述视角参数包括相机中心和可视距离；

所述根据所述当前点云数据的视角参数，计算所述当前数字正射影像的地图中心的步骤，包括：

获取所述相机中心在所述当前点云数据中的场景坐标；

根据所述相机中心的场景坐标以及预先设定的场景坐标和世界坐标的转换关系，得到所述相机中心的世界坐标；

根据所述相机中心的世界坐标和所述可视距离，计算相机目视点的世界坐标；

将所述相机目视点的世界坐标中的横坐标和纵坐标分别作为所述地图中心的横坐标和纵坐标，得到所述地图中心。

可选地，所述视角参数包括视场角和可视距离；

所述根据所述当前点云数据的视角参数和所述当前点云数据对应的地图投影坐标系统，计算所述当前数字正射影像的第一比例尺像素精度的步骤，包括：

根据所述视场角和所述可视距离，按照公式EF＝2*OO'*tan(fov/2)，计算出可视范围，其中，其中，EF表示所述可视范围，OO'表示所述可视距离，fov表示所述视场角；

获取所述当前点云数据对应的地图投影坐标系统的单位值、以及所述当前点云数据对应的纬度带，其中，所述单位值表征所述地图投影坐标系统下每单位代表的地理距离；

按照公式cicum＝cos(|latitude|)计算所述纬度带的相对周长，其中，cicum表示所述相对周长，latitude表示所述纬度带，| |表示取绝对值；

根据所述可视范围、所述单位值和所述相对周长，按照公式EF'＝EF/metersPerUnit/cicum计算参考可视范围，其中，EF'表示所述参考可视范围，metersPerUnit表示所述单位值；

根据所述二维窗口的长宽，按照公式R'＝EF'/((H+W)/2)将所述参考可视范围转换到画布坐标系，得到所述第一比例尺像素精度，其中，R'表示所述第一比例尺像素精度，H和W分别表示所述二维窗口的长宽，所述第一比例尺像素精度表征所述二维窗口中一像素点代表的地理距离。

可选地，所述界面调整操作包括对所述二维窗口内显示的所述数字正射影像的第二调整操作；

所述响应界面调整操作，将所述二维窗口显示的数字正射影像和所述三维窗口显示的点云数据进行联动调整的步骤，包括：

响应所述第二调整操作，获取所述第二调整操作在所述二维窗口中的第二画布坐标；

根据所述第二画布坐标以及所述当前数字正射影像的地图范围和地图中心，联动调整所述三维窗口内显示的所述点云数据，得到所述当前点云数据。

可选地，所述根据所述第二画布坐标以及所述当前数字正射影像的地图范围和地图中心，联动调整所述三维窗口内显示的所述点云数据，得到所述当前点云数据的步骤，包括：

获取所述当前数字正射影像的第二显示层级；

根据所述第二显示层级以及预先设定的层级对应关系，确定出第二比例尺像素精度，其中，层级对应关系表征各比例尺像素精度和各显示层级的一一对应关系；

根据所述第二比例尺像素精度和所述二维窗口的长宽，计算所述当前点云数据的场景显示半径；

根据所述场景显示半径和所述当前数字正射影像的地图中心，计算所述当前点云数据的可视范围；

根据所述场景显示半径和所述三维窗口内显示的点云数据的视场角，计算所述当前点云数据的可视距离；

根据所述三维窗口内显示的点云数据的视场角、所述可视范围和所述可视距离，调整所述三维窗口内显示的点云数据，得到当前点云数据。

可选地，所述第二调整操作为对所述二维窗口内显示的所述数字正射影像的俯视操作，所述当前点云数据为三维俯视图；

所述响应界面调整操作，将所述二维窗口显示的数字正射影像和所述三维窗口显示的点云数据进行联动调整的步骤，还包括：

根据所述三维俯视图和预设高度，生成所述当前点云数据对应的侧视图，其中，所述侧视图用于指示对象高程；

将所述三维俯视图和所述侧视图显示在所述三维窗口内。

可选地，所述信息提取操作为边界绘制操作；所述响应信息提取操作，在所述当前数字正射影像和所述当前点云数据中进行联动绘制，得到待提取对象的绘制信息的步骤，包括：

响应所述边界绘制操作，在所述当前数字正射影像和所述当前点云数据中同步实时显示所述边界绘制操作对应的绘制过程；

当检测到所述边界绘制操作停止时，在所述当前数字正射影像中显示所述待提取对象的二维边界、以及在所述当前点云数据中显示所述待提取对象的三维边界。

可选地，所述电子设备预先存储有多张航测航片，所述航测航片具有拍摄位置信息；所述数据联动界面还包括航片窗口，所述航片窗口用于显示航测航片；

所述响应界面调整操作，将所述二维窗口显示的当前数字正射影像和所述三维窗口显示的当前点云数据进行联动的步骤之后，所述方法还包括：

根据所述地图范围和所述地图中心，从所述多张航测航片中获得当前航测航片，并在所述航片窗口内显示所述当前航测航片；

其中，所述当前航测航片的所述拍摄位置信息位于所述地图范围内且距离所述地图中心最近。

可选地，所述数据联动界面还包括缩略图窗口；

所述响应界面调整操作，将所述二维窗口显示的当前数字正射影像和所述三维窗口显示的当前点云数据进行联动的步骤之后，所述方法还包括：

根据所述地图范围，从所述多张航测航片中确定出所有参考航测航片，并在所述缩略图窗口内排列显示每张所述参考航测航片的缩略图；其中，每张所述参考航测航片的所述拍摄位置信息均处于所述地图范围内；

从所述缩略图窗口显示的所有缩略图中确定出所述当前航测航片的缩略图，并将所述当前航测航片的缩略图进行高亮显示。

可选地，所述响应界面调整操作，将所述二维窗口显示的数字正射影像和所述三维窗口显示的点云数据进行联动调整的步骤之前，所述方法还包括：

响应触发操作，在所述二维窗口内显示所述数字正射影像、在所述三维窗口内显示所述点云数据的至少一个视图、以及在所述航片窗口内显示所述拍摄位置信息位于所述地图范围内且距离鼠标在所述二维窗口内或所述三维窗口内的位置对应的地图坐标最近的航测航片；

其中，所述点云数据的地图中心与所述数字正射影像的地图中心一致且所述点云数据的显示范围与所述数字正射影像的地图范围一致，所述至少一个视图包括主视图、左视图、俯视图和正视图中的至少一个。

第二方面，本申请实施例还提供了一种对象提取装置，应用于电子设备，所述电子设备预先配置有数据联动界面，所述数据联动界面包括二维窗口和三维窗口，所述二维窗口用于显示数字正射影像，所述三维窗口用于显示点云数据；

所述装置包括：

联动调整模块，用于响应界面调整操作，将所述二维窗口显示的数字正射影像和所述三维窗口显示的点云数据进行联动调整，以使当前点云数据的地图中心与当前数字正射影像的地图中心一致且所述当前点云数据的显示范围与所述当前数字正射影像的地图范围一致；

联动绘制模块，用于响应信息提取操作，在所述当前数字正射影像和所述当前点云数据中进行联动绘制，得到待提取对象的绘制信息；

矢量化模块，用于基于所述待提取对象的绘制信息进行矢量化，得到提取后的对象信息。

第三方面，本申请实施例还提供了一种电子设备，包括处理器和存储器，所述存储器用于存储程序，所述处理器用于在执行所述程序时，实现上述第一方面中的对象提取方法。

第四方面，本申请实施例还提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现上述第一方面中的对象提取方法。

相对现有技术，本申请实施例提供的一种对象提取方法、装置、电子设备及存储介质，通过在电子设备中配置数据联动界面，数据联动界面包括用于显示数字正射影像的二维窗口和用于显示点云数据的三维窗口；当制图人员进行界面调整时，将二维窗口显示的数字正射影像和三维窗口显示的点云数据进行联动调整，使得当前数字正射影像和当前点云数据对应，这样制图人员通过三维窗口的当前点云数据，能够实时看到对应的高程信息；当制图人员进行信息提取操作时，在当前数字正射影像和当前点云数据中进行联动绘制，这样制图人员能够快速准确地识别出需要矢量化的对象；从而能够获得准确的对象信息，提高了所制作地图的精度。

附图说明

图1示出了本申请实施例提供的航测航片的拍摄信息的示例图。

图2示出了本申请实施例提供的航测航片的示例图。

图3示出了本申请实施例提供的数字正射影像的示例图。

图4示出了本申请实施例提供的点云数据的示例图一。

图5示出了本申请实施例提供的一种对象提取方法的流程示意图一。

图6示出了本申请实施例提供的一种数据联动界面的示例图一。

图7示出了本申请实施例提供的边界绘制操作的示例图。

图8示出了本申请实施例提供的待提取对象的边界的示例图。

图9示出了本申请实施例提供的一种数据联动界面的示例图二。

图10示出了本申请实施例提供的一种数据联动界面的示例图三。

图11示出了本申请实施例提供的一种数据联动界面的示例图四。

图12示出了本申请实施例提供的一种数据联动界面的示例图五。

图13示出了本申请实施例提供的坐标转换关系的示意图。

图14示出了本申请实施例提供的视锥体的示意图。

图15示出了本申请实施例提供的几何关系示意图。

图16示出了本申请实施例提供的二维影像金字塔模型的示意图。

图17示出了本申请实施例提供的层级对应关系的示意图。

图18示出了本申请实施例提供的点云数据的示例图二。

图19示出了本申请实施例提供的一种数据联动界面的示例图六。

图20示出了本申请实施例提供的一种对象提取装置的方框示意图。

图21示出了本申请实施例提供的一种电子设备的方框示意图。

图标：100-对象提取装置；101-触发响应模块；102-联动调整模块；104-联动绘制模块；106-矢量化模块；10-电子设备；11-处理器；12-存储器；13-总线。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。

在制作高精地图时，目前常用的数据制作系统主要基于数字正射影像进行绘制，数据制作系统提供栅格矢量化或者手动矢量化的工具，例如，ESRI开发的数据制作系统ArcGIS Map，提供栅格矢量化工具Raster to Point、Raster to Polygon、Raster toPolyline等，以及手动矢量化工具regon等。制图人员可以利用栅格矢量化或者手动矢量化的工具，选择数字正射影像中找到对象进行矢量化操作，以获得相应的对象信息。例如，制图人员通过操作鼠标，在数字正射影像中点选地物的边界得到被提取地物，再给出被提取地物的地物类型，例如，防风林、灌木、电线杆等，从而得到对象信息。

但是，现有技术存在以下问题：由于数字正射影像表达的是二维场景，缺少高程信息，高程信息的缺失导致无法恢复电线、斜拉线、防风林等高于地表的对象的高度信息，进而导致无法获得准确的对象信息，影响所制作地图的精度。

为了解决这一问题，本申请实施例通过在电子设备中配置数据联动界面，数据联动界面包括用于显示数字正射影像的二维窗口和用于显示点云数据的三维窗口，并且二维窗口和三维窗口是联动的，即，制图人员在二维窗口中操作、三维窗口中会同步显示，制图人员在三维窗口中操作、二维窗口中会同步显示；这样制图人员通过三维窗口的当前点云数据，能够实时看到对应的高程信息，从而能够快速准确地识别出需要矢量化的对象，获得准确的对象信息，进而提高了所制作地图的精度。下面进行详细介绍。

本申请实施例中的电子设备，可以是个人计算机，也可以是智能手机、平板电脑、服务器等。用户可以根据实际应用场景选择不同的设备，在此不做限定。下述实施例以个人计算机为例进行说明。

本申请实施例中，在对象提取过程中，可能用到的数据包括航测航片、数字正射影像和点云数据，为便于理解，先对这三种数据进行介绍。

航测航片是原始的航空或航天相片。通常，航测航片具有拍摄信息，拍摄信息可以是EXIF(Exchangeable image file format，可交换图像文件格式)，EXIF是专门为数码相机的照片设定的，可以记录数码照片的属性信息和拍摄数据。例如，如图1所示，拍摄信息可以包括：拍摄该航测航片时拍摄设备的属性信息，例如，对比度、饱和度、清晰度等；以及拍摄该航测航片时拍摄设备的GPS信息，例如，纬度、经度、高度等。

同时，航测航片还保留了航空或航天相片原始的细节内容，例如，电线、电线杆、斜拉线等。例如，如图2所示的航测航片，其中包括电线和电线杆。所以，航测航片能够为数据准确度提供辅助验证。

数字正射影像(Digital Orthophoto Map，DOM)，是对航空或航天相片进行数字微分纠正和镶嵌，按一定图幅范围裁剪生成的数字正射影像集，是同时具有地图几何精度和影像特征的图像。

由于数字正射影像是对航空或航天相片进行处理得到的，缺失了航空或航天相片原有的细节，所以数字正射影像无法准确判断被提取对象的对象类型。例如，如图3所示，在数字正射影像中，防风林、灌木都表现为绿色的树冠层，无法进行区分辨别。同时，如图3所示，在数字正射影像中，高于地表的地物会产生阴影，从而对地物边界的界定造成干扰。

点云数据是目标表面特性的海量点集合，在其生产过程中纹理颜色会使用周边地物的颜色渲染得到，导致颜色纹理与真实的情况不符。例如，如图4所示，田间的高压电线原本应该是灰黑色，但是点云数据却使用绿色渲染，导致无法通过点云数据准确标定对应的地物。

从以上介绍可知，在对象提取过程中，如果单独利用航测航片、数字正射影像和点云数据这三种数据中的一种来进行对象提取，无法获得准确的对象信息。因此，本申请实施例通过不同窗口联动的技术方案，将航测航片、数字正射影像和点云数据这三种数据进行组合使用，以弥补单一数据的缺陷，确保获得准确的对象信息，进而提高所制作地图的精度。

请参照图5，图5示出了本申请实施例提供的对象提取方法的一种流程示意图。该对象提取方法应用于电子设备，可以包括以下步骤：

S101，响应界面调整操作，将二维窗口显示的数字正射影像和三维窗口显示的点云数据进行联动调整，以使当前点云数据的地图中心与当前数字正射影像的地图中心一致且当前点云数据的显示范围与当前数字正射影像的地图范围一致。

电子设备可以预先配置有数据联动界面，如图6所示，该数据联动界面可以包括二维窗口和三维窗口，二维窗口用于显示数字正射影像，三维窗口用于显示点云数据。

界面调整操作，可以是对图6所示的二维窗口内显示的数字正射影像的调整操作，也可以是对图6所示的三维窗口内显示的点云数据的调整操作。界面调整操作可以是，但不限于平移操作、缩放操作、旋转操作、俯视操作等。

当制图人员对数据联动界面进行调整操作时，电子设备进行二三维联动，使得二维窗口内显示的当前数字正射影像和三维窗口内显示的当前点云数据对应，即，当前点云数据的地图中心与当前数字正射影像的地图中心一致且当前点云数据的显示范围与当前数字正射影像的地图范围一致。

当前数字正射影像是指二维窗口在当前时刻显示的数字正射影像，当前点云数据是指三维窗口在当前时刻显示的点云数据。

二三维联动是指通过鼠标等输入输出设备，对二维场景或三维场景进行操作，实现二维场景与三维场景的同步操作，二维场景即为数字正射影像，三维场景即为点云数据。也就是，通过坐标转换机制，使数字正射影像中的地理坐标与点云数据中的空间位置相对应，并通过交互式的事件触发机制保持其位置变化时的同步，从而实现数据在可视化层面的一致性。

S102，响应信息提取操作，在当前数字正射影像和当前点云数据中进行联动绘制，得到待提取对象的绘制信息。

在本实施例中，信息提取操作，可以是对二维窗口显示的数字正射影像进行的操作，也可以是对三维窗口显示的点云数据进行的操作。待提取对象，可以是地图绘制中需要提取信息的各种对象，例如，地物(如，树木、房屋、电线杆等)、障碍物等，下述实施例以地物为例进行说明。

在一种可能的实现方式中，信息提取操作可以是边界绘制操作，即，绘制待提取对象的边界。边界绘制操作，可以是针对图6所示的二维窗口显示的数字正射影像，绘制待提取对象的边界；也可以是针对图6所示的三维窗口显示的点云数据，绘制待提取对象的边界。例如，对待提取对象的边界进行点选操作等。

在当前数字正射影像和当前点云数据中进行联动绘制，是指在当前数字正射影像和当前点云数据中同步实时显示与边界绘制操作对应的绘制过程。例如，针对图7所示的数字正射影像，对其中的篮球场依次进行A、B、C的点选操作，相应地，在与图7对应的点云数据中同步实时显示与该点选操作对应的绘制过程。

边界绘制操作完成后，即可得到待提取对象的边界。待提取对象的边界可以是在当前数字正射影像中显示待提取对象的二维边界，也可以是在当前点云数据中显示待提取对象的三维边界。例如，如图8所示，针对待提取对象，在边界绘制操作完成后，二维窗口内显示二维边界，三维窗口内显示三维边界。

在另一种可能的实现方式中，信息提取操作还可以是对象补充操作，即，补充待提取对象的轮廓。例如，数字正射影像中的待提取对象存在遮挡，则可以对数字正射影像和点云数据进行联动绘制，根据待提取的点云数据，对数字正射影像中待提取对象的轮廓进行补充。

需要说明的是，信息提取操作可以是制图人员在制图过程中对待提取对象的一些可能的操作，上述的边界绘制操作和对象补充操作仅为举例，本申请实施例对此不做任何限制，下述实施例以边界绘制操作为例进行说明。

S103，基于待提取对象的绘制信息进行矢量化，得到提取后的对象信息。

在本实施例中，对象信息可以是待提取对象的对象类型，例如，地物类型、障碍物类型等。基于待提取对象的绘制信息进行矢量化，也就是给出待提取对象的对象类型。

在信息提取操作为边界绘制操作时，基于待提取对象的绘制信息进行矢量化，即为对待提取对象的边界进行矢量化。对待提取对象的边界进行矢量化，也就是给出待提取对象的对象类型，例如，房屋、电线杆、防风林等。待提取对象的对象类型可以是制图人员人工给定的，也可以是按照设定规则，从电子设备预先存储的多个对象类型中自动选取的，本申请实施例对此不做任何限制。提取后的对象信息可以包括：待提取对象的边界和待提取对象的对象类型。

在一种可能的情形下，由于数字正射影像是对航片进行处理得到的，缺失了航片原有的细节；而点云数据在生产过程中纹理颜色会使用周边地物的颜色渲染得到，可能存在颜色纹理与真实的情况不符的情形。因此，在对象提取过程中，将数字正射影像和点云数据组合使用，可能仍然存在矢量化的过程中不能精准地判断被提取对象的绘制信息(例如，边界)的问题。

针对这一问题，本申请实施例在数字正射影像和点云数据的基础上，再引入航测航片，将数字正射影像、点云数据和航测航片三者组合使用，提供丰富有效的数据和空间信息给制图人员，帮助制图人员快速精准地找到待提取对象的绘制信息进行矢量化操作，从而获得准确的对象信息。

因此，请参照图9，数据联动界面还可以包括航片窗口，航片窗口用于显示航测航片。同时，电子设备预先存储有多张航测航片，航测航片具有拍摄位置信息，拍摄位置信息是指拍摄该航测航片时拍摄设备(例如，照相机等)的位GPS信息，也就是图1所示的拍摄信息中的GPS信息。

在图5的基础上，在步骤S101之后，本申请实施例提供的对象提取方法，还可以包括步骤S10B。

S10B，根据地图范围和地图中心，从多张航测航片中获得当前航测航片，并在航片窗口内显示当前航测航片；其中，当前航测航片的拍摄位置信息位于地图范围内且距离地图中心最近。

当制图人员对数据联动界面进行调整操作时，电子设备除了将二维窗口内显示的数字正射影像和三维窗口内显示的点云数据进行二三维联动之外，还将二维窗口内显示的数字正射影像、三维窗口内显示的点云数据与航片窗口内显示的航测航片联动，以在航片窗口内显示拍摄位置信息位于地图范围内且距离地图中心最近的当前航测航片。

这样，制图人员结合当前正射影像、当前航测航片中保留的航片细节、以及当前点云数据中的高程信息，就能快速精准地找到待提取对象的绘制信息进行矢量化操作，从而获得准确的对象信息。

在一种可能的实现方式中，请参照图10，数据联动界面还可以包括缩略图窗口，缩略图窗口用于显示航测航片的缩略图。

因此，在图5的基础上，在步骤S101之后，本申请实施例提供的对象提取方法，还可以包括步骤S10C～S10D。

S10C，根据地图范围，从多张航测航片中确定出所有参考航测航片，并在缩略图窗口内排列显示每张参考航测航片的缩略图；其中，每张参考航测航片的拍摄位置信息均处于地图范围内。

S10D，从缩略图窗口显示的所有缩略图中确定出当前航测航片的缩略图，并将当前航测航片的缩略图进行高亮显示。

当制图人员对数据联动界面进行调整操作时，电子设备从预先存储的多张航测航片中，确定出每张拍摄位置信息均位于地图范围内的参考航测航片，并将每张参考航测航片的缩略图排列显示在缩略图窗口内。同时，从多张参考航测航片中，找出距离地图中心最近的当前航测航片，并放大显示在航片窗口内。同时，在缩略图窗口内，将当前航测航片的缩略图进行高亮显示。

下面对数据联动界面的触发过程进行介绍。

在图5的基础上，在步骤S101之前，本申请实施例提供的对象提取方法，还可以包括步骤S10A。

S10A，响应触发操作，在二维窗口内显示数字正射影像、在三维窗口内显示点云数据的至少一个视图、以及在航片窗口内显示拍摄位置信息位于地图范围内且距离鼠标在二维窗口内或三维窗口内的位置对应的地图坐标最近的航测航片。

其中，点云数据的地图中心与数字正射影像的地图中心一致且点云数据的显示范围与数字正射影像的地图范围一致，至少一个视图包括主视图、左视图、俯视图和正视图中的至少一个。

在本实施例中，数据联动界面的初始界面如图11所示，当制图人员开始进行地物提取时，通过鼠标等IO设备点击初始界面中的“地物提取”按钮，以触发电子设备进行地物提取。因此，触发操作可以是制图人员对初始界面中的“地物提取”按钮的点击操作。

触发地物提取之后，数据联动界面可以切换为如图10所示，此时，二维窗口显示数字正射影像，三维窗口显示与当前正射影像一致的点云数据，制图人员操作鼠标调整二维窗口内显示的数字正射影像或者三维窗口内显示的点云数据。同时，航片窗口显示航测航片，该航测航片的拍摄位置信息位于地图范围内且距离鼠标在二维窗口内或三维窗口内的位置对应的地图坐标最近。

由于点云数据是三维数据，不同的视角会有不同的显示效果。因此，为了更好的帮助制图人员获得对象信息，触发地物提取之后，数据联动界面也可以切换为如图12所示，与图10所示的数据联动界面相比，该数据联动界面可以在三维窗口内显示点云数据的主视图、左视图、俯视图和正视图，从而帮助制图人员快速准确地识别出需要矢量化的对象。

下面对步骤S101进行详细介绍。

在一种可能的实现方式中，界面调整操作可以包括对三维窗口内显示的点云数据的第一调整操作，第一调整操作可以是对三维窗口内显示的点云数据的平移操作、缩放操作、旋转操作和俯视操作中的至少一种。

因此，在图5的基础上，步骤S101中响应界面调整操作，将二维窗口显示的数字正射影像和三维窗口显示的点云数据进行联动调整的过程，可以包括S1011～S1012。

S1011，响应第一调整操作，获取第一调整操作在三维窗口中的第一画布坐标。

第一画布坐标是指，第一调整操作对应的鼠标点位置在三维窗口中的坐标。

S1012，根据第一画布坐标和当前点云数据的视角参数，联动调整二维窗口内显示的数字正射影像，得到当前数字正射影像。

也就是，当制图人员对三维窗口内显示的点云数据进行调整操作时，电子设备进行三维联动二维。

三维联动二维的主要实现包括：将三维窗口内显示的当前点云数据的地图中心作为二维窗口内待显示的当前数字正射影像的地图中心，并按照当前点云数据的显示范围来确定二维窗口内待显示的当前数字正射影像的地图范围，再根据地图中心和地图范围在二维窗口内显示当前数字正射影像，使得当前数字正射影像的地图中心与当前点云数据的地图中心一致且当前数字正射影像的地图范围与当前点云数据的显示范围一致。

本申请实施例中，在对象提取过程中，可能用到的坐标包括屏幕坐标、画布坐标、场景坐标和世界坐标，为便于理解，先对这四种坐标进行介绍。

屏幕坐标是指屏幕中的一个点在显示器中的坐标，该坐标与显示器的显示范围有关。例如，显示器的显示范围为1920×1080，如果以显示器的左下角为原点、以显示器的水平方向为横坐标、以显示器的垂直方向为纵坐标建立屏幕坐标系，则可以得到横坐标范围为(0,1920)、纵坐标范围为(0,1080)。这样，基于建立的屏幕坐标系、横坐标范围和纵坐标范围，就可以得到任意一个点的屏幕坐标。

画布坐标是指，数字正射影像中的一个点在二维窗口中的坐标、或者点云数据中的一个点在三维窗口中的坐标。画布坐标与二维窗口或三维窗口的显示范围有关，并且与二维窗口或三维窗口在显示器所占的比例有关。例如，显示器显示的数据联动界面如图6所示，二维窗口和三维窗口各占显示器的

则以二维窗口中的一个点为例，该点画布坐标的纵坐标等于屏幕坐标的纵坐标、且画布坐标的横坐标等于屏幕坐标的横坐标的

相应地，如果显示器全屏显示二维窗口，则对于二维窗口中的任意一个点，该点的画布坐标与屏幕坐标一致。

世界坐标是指，以世界中心(经度0、纬度0)为原点，现实世界中任意一个点的坐标。若将一个点的世界坐标表示为(X,Y,Z)，则X表示该点的经度、Y表示该点的纬度、Z表示该点的高程，也就是该点高出海平面的垂直距离。

场景坐标是由世界坐标转换而来的，与世界坐标的不同之处在于：世界坐标是以世界中心(0,0)为原点确定的，而场景坐标是以用户自定义的位置为原点确定的。例如，需要制作北京市的地图，则将原点由世界中心(0,0)变为以北京市的左下角为原点，再按照同一转换关系将北京市各个点的世界坐标进行转换，即可得到北京市各个点的场景坐标。场景坐标可以表示为(x,y,z)。

显然，世界坐标和场景坐标，二者的横坐标、纵坐标、竖坐标分别表示经度、纬度和高出海平面的垂直距离，不同之处仅在于原点不一样。

因此，如图13所示，屏幕坐标、画布坐标、场景坐标和世界坐标之间可以进行转换，转换逻辑包括：按照画布(即，二维窗口或三维窗口)与显示器之间的大小关系，将画布坐标和屏幕坐标进行转换；按照两个原点之间的关系，将世界坐标和场景坐标进行转换。同时，画布坐标与场景坐标之间、画布坐标与世界坐标之间，也能进行转换，由于画布坐标是二维坐标，所以，是画布坐标与场景坐标的横、纵坐标之间、画布坐标与世界坐标的横、纵坐标之间进行转换，并且，所涉及的转换过程为现有技术，在此不再赘述。

在本实施例中，三维联动二维时，关于二维场景的控制需要通过图像的比例尺像素精度来完成，三维场景相机的视场角相对不变，改变的是相机的坐标和方向、以及可以看向的最远距离，即，相机中心和可视距离。

如图14所示，三维场景下构建的远近截面均为矩形的视锥体，观察点到远截面的距离即为可视距离，远截面的范围即为可视范围，可视范围的边缘与观察点连线的夹角即为视场角(Field of View，FOV)，这里的观察点就是图中的相机。

基于图14所示的视锥体，就能得到三维场景计算参数的几何关系示意图如图15所示。其中，O点为三维场景的相机视点，即，相机中心。ABCD构建的平面为视域平面，称ABCD平面。O’点为相机目视点；OO’为看到的最远距离，即，可视距离。O’点为ABCD平面上的点，OO’构建成ABCD平面的法向量直线。基于O点所能看到的最大范围EF，即，可视范围。L为EF构建的直线，L在平面ABCD上且垂直于OO’。因此，三维场景的视角参数可以包括，但不限于视场角、相机中心和可视距离。

下面基于图13所示的坐标转换关系和图15所示的几何关系示意图，对S1012的详细实现进行介绍。S1012中根据第一画布坐标和当前点云数据的视角参数，联动调整二维窗口内显示的数字正射影像，得到当前数字正射影像的过程，可以包括S10121～S10124。

S10121，根据当前点云数据的视角参数，计算当前数字正射影像的地图中心。

在本实施例中，当前点云数据的视角参数可以包括相机中心和可视距离，S10121中根据当前点云数据的视角参数，计算当前数字正射影像的地图中心的过程，可以包括：

S10121-1，获取相机中心在当前点云数据中的场景坐标；

S10121-2，根据相机中心的场景坐标以及预先设定的场景坐标和世界坐标的转换关系，得到相机中心的世界坐标；

S10121-3，根据相机中心的世界坐标和可视距离，计算相机目视点的世界坐标；

S10121-4，将相机目视点的世界坐标中的横坐标和纵坐标分别作为地图中心的横坐标和纵坐标，得到地图中心。

也就是，先获取相机中心(即，O点)在当前点云数据中的场景坐标(x_O,y_O,z_O)；然后，将O点的场景坐标(x_O,y_O,z_O)转换为世界坐标(X_O,Y_O,Z_O)；再将O点沿Z轴向下延伸投影到视锥体的远截面，得到相机目视点(即，O’点)的世界坐标(X_O',Y_O',Z_O')；最后，以O’点的横坐标和纵坐标作为二维场景的地图中心，得到当前数字正射影像的地图中心(X_O',Y_O')。

S10122，根据当前点云数据的视角参数和当前点云数据对应的地图投影坐标系统，计算当前数字正射影像的第一比例尺像素精度。

在本实施例中，当前点云数据的视角参数还可以包括视场角，S10122中根据当前点云数据的视角参数和当前点云数据对应的地图投影坐标系统，计算当前数字正射影像的第一比例尺像素精度的过程，可以包括：

S10122-1，根据视场角和可视距离，按照公式EF＝2*OO'*tan(fov/2)，计算出可视范围，其中，其中，EF表示可视范围，OO'表示可视距离，fov表示视场角；

S10122-2，获取当前点云数据对应的地图投影坐标系统的单位值、以及当前点云数据对应的纬度带，其中，单位值表征地图投影坐标系统下每单位代表的地理距离；

S10122-3，按照公式cicum＝cos(latitude)计算纬度带的相对周长，其中，cicum表示相对周长，latitude表示纬度带，| |表示取绝对值；

S10122-4，根据可视范围、单位值和相对周长，按照公式EF'＝EF/metersPerUnit/cicum计算参考可视范围，其中，EF'表示参考可视范围，metersPerUnit表示单位值；

S10122-5，根据二维窗口的长宽，按照公式R'＝EF'/((H+W)/2)将参考可视范围转换到画布坐标系，得到第一比例尺像素精度，其中，R'表示第一比例尺像素精度，H和W分别表示二维窗口的长宽，第一比例尺像素精度表征二维窗口中一像素点代表的地理距离。

也就是，先根据三角正弦定理计算O'F的长度，再计算EF的长度，其中，EF等于2倍的O'F；然后，获取当前点云数据对应的地图投影坐标系统的投影参数Project，得到其中的单位值，单位值的单位为：米/每单位，表示该地图投影坐标系统下一个单位代表的地理距离；接下来，由于地球为球体，所以需要考虑不同纬度带下的变形差异，计算出当前纬度带的相对周长，当前纬度带即为当前点云数据的地图中心所在的纬度带；再根据EF、单位值和当前纬度带的相对周长，计算该地图投影坐标系统下的参考可视范围EF'；最后，根据参考可视范围EF'换算对应到画布尺寸(即，二维窗口)下的像素精度，即可得到当前数字正射影像的第一比例尺像素精度。

由于二维窗口的长宽不一致，故取长宽之和的二分之一作为画布尺寸，来计算第一比例尺像素精度。第一比例尺像素精度的单位是：米/像素(m/pixel)，表示二维窗口中一个像素点代表的地理距离。

S10123，根据第一画布坐标和第一比例尺像素精度，确定出当前数字正射影像的地图范围。

在本实施例中，S10123中根据第一画布坐标和第一比例尺像素精度，确定出当前数字正射影像的地图范围的过程，可以包括：

S10123-1，根据第一比例尺像素精度以及预先设定的层级对应关系，确定出第一显示层级，其中，层级对应关系表征各比例尺像素精度和各显示层级的一一对应关系。

二维场景的构建基于二维影像金字塔模型实现，二维影像金字塔模型如图16所示，包括各个不同的显示层级，即图中的level。每一个显示层级都有对应的瓦片，以经纬度[0,0]点为中心、经纬度[-180,90]为左上角，按照从左到右、从上到下的顺序依次构建二维场景下每个显示层级的瓦片，瓦片即为每个显示层级中的小方块。每张瓦片对应的像素均为256，0显示层级只有一个瓦片，并且该瓦片的范围为：经度范围[-180,180]，纬度范围[-90,90]。

二维场景下，每一个显示层级都有对应的比例尺像素精度，显示层级和比例尺像素精度之间的层级对应关系如图17所示，其中，第1列的图像等级即为显示层级，第3列的地面比例尺即为比例尺像素精度。

因此，根据图17所示的层级对应关系，就能确定出S10122计算出的当前数字正射影像的第一比例尺像素精度R'对应的显示层级，即，第一显示层级。

需要指出的是，在实际中，可能不能直接从图17所示的层级对应关系中找出R'对应的显示层级，因此，可以先确定R'界于哪两个显示层级之间，再将这两个显示层级中精度差值最小的显示层级作为R'对应的显示层级。

S10123-2，根据第一画布坐标以及预先设定的画布坐标和场景坐标的转换关系，得到第一调整操作对应的第一场景坐标。

由于第一调整操作是对三维窗口显示的当前点云数据的调整操作，因此，可以获取到第一调整操作的第一画布坐标，再根据图13所示的坐标转换关系，将第一画布坐标转换为第一场景坐标。

S10123-3，根据第一场景坐标、预先设定的瓦片大小、预先设定的地图切图原点以及第一比例尺像素精度，按照公式

计算第一显示层级中的第一行号和第一列号；

其中，x和y分别表示第一场景坐标的横坐标和纵坐标，col表示第一行号，row表示第一列号，x0和y0分别表示地图切图原点的横坐标和纵坐标，tileSize表示瓦片大小，R'表示第一比例尺像素精度。

由于图16中每张瓦片对应的像素均为256，所以此处的瓦片大小即为256。地图切图原点即为(0,0)。

第一显示层级中的第一行号和第一列号，是指S10123-1得到的显示层级中需要获取的瓦片的行号和列号。例如，结合到图16，假设第一显示层级为level10，按照上述过程计算出的第一行号为2、第一列号为1，则可以确定需要获取的瓦片为level10中的黑色小方块。

S10123-4，根据第一行号和第一列号，按照公式

和

计算第一角点坐标，其中，第一角点坐标包括第一左下角点坐标(x1,y1)和第一右上角点坐标(x2,y2)。

第一角点坐标，是指S10123-3中得到的第一行号和第一列号对应的瓦片的左下角坐标和右上角坐标。例如，结合到图16，假设第一行号为2、第一列号为1，则可以根据上述过程计算出level10中黑色小方块的左下角坐标和右上角坐标。

S10123-5，根据第一显示层级、第一行号、第一列号、以及第一角点坐标，基于预设的二维影像金字塔模型，确定出地图范围。

按照上述过程，计算出第一显示层级、第一行号、第一列号、以及第一角点坐标后，就能从图16所示的二维影像金字塔模型中，确定出对应的瓦片的范围，该范围即为二维场景的地图范围，也就是二维窗口中需要显示的当前数字正射影像的地图范围。

例如，结合到图16，假设第一显示层级为level10，第一行号为2、第一列号为1，并且左下角坐标和右上角坐标也已知，则可以从二维影像金字塔模型中确定出黑色小方块的范围，即为二维窗口中需要显示的当前数字正射影像的地图范围。

S10124，根据地图范围获取当前数字正射影像，并按照地图中心显示在二维窗口内。

得到二维窗口中需要显示的当前数字正射影像的地图范围以后，就能根据该地图范围获取到当前数字正射影像，并按照S10121计算的地图中心，将当前数字正射影像显示在二维窗口内。

例如，结合到图16，从二维影像金字塔模型中获取黑色小方块，该黑色小方块即为当前数字正射影像，再按照S10121计算的地图中心，将该黑色小方块显示在二维窗口内。

在另一种可能的实现方式中，界面调整操作可以包括对二维窗口内显示的数字正射影像的第二调整操作，第二调整操作可以是对二维窗口内显示的数字正射影像的平移操作、缩放操作、旋转操作和俯视操作中的至少一种。

因此，在图5的基础上，步骤S101中响应界面调整操作，将二维窗口显示的数字正射影像和三维窗口显示的点云数据进行联动调整的过程，可以包括S101A～S101B。

S101A，响应第二调整操作，获取第二调整操作在二维窗口中的第二画布坐标。

第二画布坐标是指，第二调整操作对应的鼠标点位置在二维窗口中的坐标。

S101B，根据第二画布坐标以及当前数字正射影像的地图范围和地图中心，联动调整三维窗口内显示的点云数据，得到当前点云数据。

也就是，当制图人员对二维窗口内显示的数字正射影像进行调整操作时，电子设备进行二维联动三维。

二维联动三维的实现过程就是三维联动二维的逆过程，主要包括：根据二维窗口内显示的当前数字正射影像的显示层级，确定当前数字正射影像的比例尺像素精度；再根据当前数字正射影像的比例尺像素精度和地图中心，确定三维窗口内待显示的当前点云数据的可视范围。同时，二维联动三维时，默认三维场景的视场角固定不变化，则可以获取三维窗口内显示的点云数据的视场角，则根据该视场角确定三维窗口内待显示的当前点云数据的可视距离。之后，按照该视场角、该可视范围和该可视距离对三维窗口内显示的点云数据进行调整，使得当前点云数据的地图中心与当前数字正射影像的地图中心一致且当前点云数据的显示范围与当前数字正射影像的地图范围一致。

下面对S101B的详细实现进行介绍，S101B中根据第二画布坐标以及当前数字正射影像的地图范围和地图中心，联动调整三维窗口内显示的点云数据，得到当前点云数据的过程，可以包括S101B1～S101B6。

S101B1，获取当前数字正射影像的第二显示层级。

S101B2，根据第二显示层级以及预先设定的层级对应关系，确定出第二比例尺像素精度，其中，层级对应关系表征各比例尺像素精度和各显示层级的一一对应关系。

由于是二维联动三维，所以二维场景的显示层级是已知的。因此，可以先获取二维窗口内当前数字正射影像的显示层级，即，第二显示层级；再根据图17所示的层级对应关系，就能确定出当前数字正射影像的比例尺像素精度，即，第二比例尺像素精度。

S101B3，根据第二比例尺像素精度和所述二维窗口的长宽，计算当前点云数据的场景显示半径。

结合到图15，场景显示半径就是EO'，即，基于O点所能看到的最大范围EF的一半。可以根据第二比例尺像素精度和二维窗口的长宽，按照公式EO'＝((H+W)/2)*R/2计算场景显示半径，其中，EO'表示场景显示半径，R表示第二比例尺像素精度，H和W分别表示二维窗口的长宽，第二比例尺像素精度表征二维窗口中一像素点代表的地理距离。

S101B4，根据场景显示半径和当前数字正射影像的地图中心，计算当前点云数据的可视范围。

在本实施例中，可以根据场景显示半径和当前数字正射影像的地图中心，按照公式n＝n＝max(x'+EO',y'+EO'),m＝min(x'-EO',y'-EO')计算当前点云数据的可视范围，其中，[m,n]表示可视范围，x'和y'分别表示地图中心的横坐标和纵坐标。

S101B5，根据场景显示半径和三维窗口内显示的点云数据的视场角，计算当前点云数据的可视距离。

二维联动三维时，默认三维场景的视场角固定不变化，因此，可以直接三维窗口内显示的点云数据的视场角。再根据场景显示半径和三维窗口内显示的点云数据的视场角，按照图15所示的三维场景计算参数的几何关系，利用公式OO'＝EO'/tan(fov/2)计算当前点云数据的可视距离。

S101B6，根据三维窗口内显示的点云数据的视场角、可视范围和可视距离，调整三维窗口内显示的点云数据，得到当前点云数据。

由于三维联动三维时，默认三维场景的视场角固定不变化，因此，得到三维窗口中需要显示的当前点云数据的可视范围和可视距离后，就能根据三维窗口内显示的点云数据的视场角、该可视范围和该可视距离，对三维窗口内显示的点云数据进行调整，从而得到当前点云数据。

在一种可能的情形下，如果第二调整操作为对二维窗口内显示的数字正射影像的俯视操作，则调整后三维窗口内显示的当前点云数据为三维俯视图。而从三维俯视图中无法分辨高于地表的地物。例如，针对高压电线的点云数据，图4为三维倾斜图，图18为三维俯视图，显然，从图4中可以明显的看出高压电线是高于地表的地物，但从图18中却无法看出这一点。

基于此，当第二调整操作为对二维窗口内显示的数字正射影像的俯视操作时，三维窗口内除了显示三维俯视图之外，还需要显示与该三维俯视图对应侧视图，以补充地物的高程信息，从而能够快速准确地辨别出三维场景中高于地表的地物，即，需要提取的地物，帮助制图人员获得准确的对象信息。

因此，在S101B之后，S101中响应界面调整操作，将二维窗口显示的数字正射影像和三维窗口显示的点云数据进行联动调整的步骤，还包括S101C～S101D。

S101C，根据三维俯视图和预设高度，生成当前点云数据对应的侧视图，其中，侧视图用于指示对象高程；

S101D，将三维俯视图和侧视图显示在三维窗口内。

在本实施例中，生成侧视图的过程可以是：先根据鼠标点在二维窗口中的位置M，获得鼠标点对应的场景坐标；然后，根据该场景坐标，将三维窗口内显示的点云数据转换为三维俯视图；再利用射线法求竖直相交点，得到地面点P；将三维俯视图基于地面点P，实时高于预设高度(例如，3米)开始仿地平移；同时，三维俯视图的可视距离阈值可以设为50米，将三维俯视图视角沿Y轴水平延伸，即可得到侧视图。

例如，如图19所示，利用鼠标对二维窗口内显示的数字正射影像进行操作，三维窗口内同步显示对应的三维俯视图和侧视图。

下面对步骤S102进行详细介绍。步骤S102中响应信息提取操作，在当前数字正射影像和当前点云数据中进行联动绘制，得到待提取对象的绘制信息的过程，可以包括S1021～S1022。

S1021，响应边界绘制操作，在当前数字正射影像和当前点云数据中同步实时显示边界绘制操作对应的绘制过程。

S1022，当检测到边界绘制操作停止时，在当前数字正射影像中显示待提取对象的二维边界、以及在当前点云数据中显示待提取对象的三维边界。

边界绘制操作，可以是在二维窗口显示的数字正射影像中，对地物的边界进行点选操作；也可以是在三维窗口显示的点云数据中，对地物的边界进行点选操作。相应地，如果对二维窗口显示的数字正射影像进行边界绘制操作，则在三维窗口显示的点云数据中同步实时显示边界绘制操作对应的绘制过程；如果对三维窗口显示的点云数据进行边界绘制操作，则在二维窗口显示的数字正射影像中同步实时显示边界绘制操作对应的绘制过程。

边界绘制操作完成后，在当前数字正射影像中显示待提取对象的二维边界，同时，在当前点云数据中显示待提取对象的三维边界。

本申请实施例中，对二维场景和三维场景进行联动绘制时，首先，二维场景需要支持旋转与俯仰视角；然后，在三维场景中使用高程渲染模式展示点云数据，以便能够凸显点云数据的高程信息；同时，在二维场景中俯视时，三维场景同步俯视效果，三维场景显示三维俯视图和侧视图，从而能够快速准确地辨别出三维场景中高于地表的地物，即，需要提取的地物；同时，在二维场景中旋转时，可以使用不同的角度确认地物的边界是否清晰明确；同时，二维场景和三维场景同步实时显示绘制过程，例如，在二维场景中绘制地物的边界时，实时将鼠标点在二维场景和三维场景中显示，并且，在二维场景中每点击绘制一个点，则在三维场景中同步实时展示绘制过程。

与现有技术相比，本申请实施例具有以下有益效果：

首先，通过不同窗口联动的技术方案，将航测航片、数字正射影像和点云数据这三种数据进行组合使用，制图人员结合当前正射影像、当前航测航片中保留的航片细节、以及当前点云数据中的高程信息，就能快速精准地找到待提取对象的绘制信息进行矢量化操作，从而获得准确的对象信息，进而提高所制作地图的精度；

其次，在二维场景中俯视时，三维场景同步显示三维俯视图和侧视图，从而能够快速准确地辨别出三维场景中高于地表的对象，即，需要提取的对象；

第三，在二维场景或三维场景中进行信息提取操作时，在二维场景和三维场景同步实时显示绘制过程，便于制图人员准确高效的拾取出对应对象。

为了执行上述方法实施例及各个可能的实施方式中的相应步骤，下面分别给出一种对象提取装置的实现方式。

请参照图20，图20示出了本申请实施例提供的对象提取装置100的方框示意图。对象提取装置100应用于电子设备，包括：联动调整模块102、联动绘制模块104和矢量化模块106。

联动调整模块102，用于响应界面调整操作，将二维窗口显示的数字正射影像和三维窗口显示的点云数据进行联动调整，以使当前点云数据的地图中心与当前数字正射影像的地图中心一致且当前点云数据的显示范围与当前数字正射影像的地图范围一致。

联动绘制模块104，用于响应信息提取操作，在当前数字正射影像和当前点云数据中进行联动绘制，得到待提取对象的绘制信息。

矢量化模块106，用于基于待提取对象的绘制信息进行矢量化，得到提取后的对象信息。

可选地，界面调整操作可以包括对三维窗口内显示的点云数据的第一调整操作；联动调整模块102具体用于：响应第一调整操作，获取第一调整操作在三维窗口中的第一画布坐标；根据第一画布坐标和当前点云数据的视角参数，联动调整二维窗口内显示的数字正射影像，得到当前数字正射影像。

可选地，联动调整模块102执行根据第一画布坐标和当前点云数据的视角参数，联动调整二维窗口内显示的数字正射影像，得到当前数字正射影像的方式，包括：

根据当前点云数据的视角参数，计算当前数字正射影像的地图中心；

根据当前点云数据的视角参数和当前点云数据对应的地图投影坐标系统，计算当前数字正射影像的第一比例尺像素精度；

根据第一画布坐标和第一比例尺像素精度，确定出当前数字正射影像的地图范围；

根据地图范围获取当前数字正射影像，并按照地图中心显示在二维窗口内。

可选地，视角参数包括相机中心和可视距离；联动调整模块102执行根据当前点云数据的视角参数，计算当前数字正射影像的地图中心的过程，包括：

获取相机中心在所述当前点云数据中的场景坐标；

根据相机中心的场景坐标以及预先设定的场景坐标和世界坐标的转换关系，得到相机中心的世界坐标；

根据相机中心的世界坐标和可视距离，计算相机目视点的世界坐标；

将相机目视点的世界坐标中的横坐标和纵坐标分别作为地图中心的横坐标和纵坐标，得到地图中心。

可选地，视角参数包括视场角和可视距离；联动调整模块102执行根据当前点云数据的视角参数和当前点云数据对应的地图投影坐标系统，计算当前数字正射影像的第一比例尺像素精度的方式，包括：

根据视场角和可视距离，按照公式EF＝2*OO'*tan(fov/2)，计算出可视范围，其中，其中，EF表示可视范围，OO'表示可视距离，fov表示视场角；

获取当前点云数据对应的地图投影坐标系统的单位值、以及当前点云数据对应的纬度带，其中，单位值表征地图投影坐标系统下每单位代表的地理距离；

按照公式cicum＝cos(latitude)计算纬度带的相对周长，其中，cicum表示相对周长，latitude表示纬度带，| |表示取绝对值；

根据可视范围、单位值和相对周长，按照公式EF'＝EF/metersPerUnit/cicum计算参考可视范围，其中，EF'表示参考可视范围，metersPerUnit表示单位值；

根据二维窗口的长宽，按照公式R'＝EF'/((H+W)/2)将参考可视范围转换到画布坐标系，得到第一比例尺像素精度，其中，R'表示第一比例尺像素精度，H和W分别表示二维窗口的长宽，第一比例尺像素精度表征二维窗口中一像素点代表的地理距离。

可选地，界面调整操作可以包括对二维窗口内显示的数字正射影像的第二调整操作；联动调整模块102具体用于：响应第二调整操作，获取第二调整操作在二维窗口中的第二画布坐标；根据第二画布坐标以及当前数字正射影像的地图范围和地图中心，联动调整三维窗口内显示的点云数据，得到当前点云数据。

可选地，联动调整模块102执行根据第二画布坐标以及当前数字正射影像的地图范围和地图中心，联动调整三维窗口内显示的点云数据，得到当前点云数据的方式，包括：

获取当前数字正射影像的第二显示层级；

根据第二显示层级以及预先设定的层级对应关系，确定出第二比例尺像素精度，其中，层级对应关系表征各比例尺像素精度和各显示层级的一一对应关系；

根据第二比例尺像素精度和二维窗口的长宽，计算当前点云数据的场景显示半径；

根据场景显示半径和当前数字正射影像的地图中心，计算当前点云数据的可视范围；

根据场景显示半径和三维窗口内显示的点云数据的视场角，计算当前点云数据的可视距离；

根据三维窗口内显示的点云数据的视场角、可视范围和可视距离，调整三维窗口内显示的点云数据，得到当前点云数据。

可选地，第二调整操作为对二维窗口内显示的数字正射影像的俯视操作，当前点云数据为三维俯视图；联动调整模块102执行响应界面调整操作，将二维窗口显示的数字正射影像和三维窗口显示的点云数据进行联动调整的方式，还包括：

根据三维俯视图和预设高度，生成当前点云数据对应的侧视图，其中，侧视图用于指示对象高程；将三维俯视图和侧视图显示在三维窗口内。

可选地，信息提取操作为边界绘制操作；联动绘制模块104具体用于：响应边界绘制操作，在当前数字正射影像和当前点云数据中同步实时显示边界绘制操作对应的绘制过程；当检测到边界绘制操作停止时，在当前数字正射影像中显示待提取对象的二维边界、以及在当前点云数据中显示待提取对象的三维边界。

可选地，电子设备预先存储有多张航测航片，航测航片具有拍摄位置信息；数据联动界面还包括航片窗口，航片窗口用于显示航测航片；

联动调整模块102还用于：根据地图范围和地图中心，从多张航测航片中获得当前航测航片，并在航片窗口内显示当前航测航片；其中，当前航测航片的拍摄位置信息位于地图范围内且距离地图中心最近。

可选地，数据联动界面还包括缩略图窗口，联动调整模块102还用于：

根据地图范围，从多张航测航片中确定出所有参考航测航片，并在缩略图窗口内排列显示每张参考航测航片的缩略图；其中，每张参考航测航片的拍摄位置信息均处于地图范围内；

从缩略图窗口显示的所有缩略图中确定出当前航测航片的缩略图，并将当前航测航片的缩略图进行高亮显示。

可选地，对象提取装置100还包括触发响应模块101，触发响应模块101用于：

响应触发操作，在二维窗口内显示数字正射影像、在三维窗口内显示点云数据的至少一个视图、以及在航片窗口内显示拍摄位置信息位于地图范围内且距离鼠标在二维窗口内或三维窗口内的位置对应的地图坐标最近的航测航片；

其中，点云数据的地图中心与数字正射影像的地图中心一致且点云数据的显示范围与数字正射影像的地图范围一致，至少一个视图包括主视图、左视图、俯视图和正视图中的至少一个。

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，上述描述的对象提取装置100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。

请参照图21，图21示出了本申请实施例提供的电子设备10的方框示意图。电子设备10可以是个人计算机、智能手机、平板电脑、服务器等。电子设备10包括处理器11、存储器12及总线13，处理器11通过总线13与存储器12连接。

存储器12用于存储程序，例如，图20所示的对象提取装置100，处理器11在接收到执行指令后，执行所述程序以实现上述实施例揭示的对象提取方法。

存储器12可能包括高速随机存取存储器(Random Access Memory，RAM)，也可能还包括非易失存储器(non-volatile memory，NVM)。

处理器11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11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11可以是通用处理器，包括中央处理器(Central Processing Unit，CPU)、微控制单元(Microcontroller Unit，MCU)、复杂可编程逻辑器件(Complex Programmable LogicDevice，CPLD)、现场可编程门阵列(Field Programmable Gate Array，FPGA)、嵌入式ARM等芯片。

本申请实施例还提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，计算机程序被处理器11执行时实现上述实施例揭示的对象提取方法。

综上所述，本申请实施例提供的一种对象提取方法、装置、电子设备及存储介质，通过在电子设备中配置数据联动界面，数据联动界面包括用于显示数字正射影像的二维窗口和用于显示点云数据的三维窗口，并且二维窗口和三维窗口是联动的，即，制图人员在二维窗口中操作、三维窗口中会同步显示，制图人员在三维窗口中操作、二维窗口中会同步显示；这样制图人员通过三维窗口的当前点云数据，能够实时看到对应的高程信息，从而能够快速准确地识别出需要矢量化的对象，获得准确的对象信息，进而提高了所制作地图的精度。

以上所述仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (15)

1.一种对象提取方法，其特征在于，应用于电子设备，所述电子设备预先配置有数据联动界面，所述数据联动界面包括二维窗口和三维窗口，所述二维窗口用于显示数字正射影像，所述三维窗口用于显示点云数据；

所述方法包括：

响应界面调整操作，将所述二维窗口显示的数字正射影像和所述三维窗口显示的点云数据进行联动调整，以使当前点云数据的地图中心与当前数字正射影像的地图中心一致且所述当前点云数据的显示范围与所述当前数字正射影像的地图范围一致；

响应信息提取操作，在所述当前数字正射影像和所述当前点云数据中进行联动绘制，得到待提取对象的绘制信息；

基于所述待提取对象的绘制信息进行矢量化，得到提取后的对象信息。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述界面调整操作包括对所述三维窗口内显示的所述点云数据的第一调整操作；

所述响应界面调整操作，将所述二维窗口显示的数字正射影像和所述三维窗口显示的点云数据进行联动调整的步骤，包括：

响应所述第一调整操作，获取所述第一调整操作在所述三维窗口中的第一画布坐标；

根据所述第一画布坐标和所述当前点云数据的视角参数，联动调整所述二维窗口内显示的所述数字正射影像，得到所述当前数字正射影像。

3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述根据所述第一画布坐标和所述当前点云数据的视角参数，联动调整所述二维窗口内显示的所述数字正射影像，得到所述当前数字正射影像的步骤，包括：

根据所述当前点云数据的视角参数，计算所述当前数字正射影像的地图中心；

根据所述当前点云数据的视角参数和所述当前点云数据对应的地图投影坐标系统，计算所述当前数字正射影像的第一比例尺像素精度；

根据所述第一画布坐标和所述第一比例尺像素精度，确定出所述当前数字正射影像的地图范围；

根据所述地图范围获取所述当前数字正射影像，并按照所述地图中心显示在所述二维窗口内。

4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述视角参数包括相机中心和可视距离；

所述根据所述当前点云数据的视角参数，计算所述当前数字正射影像的地图中心的步骤，包括：

获取所述相机中心在所述当前点云数据中的场景坐标；

根据所述相机中心的场景坐标以及预先设定的场景坐标和世界坐标的转换关系，得到所述相机中心的世界坐标；

根据所述相机中心的世界坐标和所述可视距离，计算相机目视点的世界坐标；

将所述相机目视点的世界坐标中的横坐标和纵坐标分别作为所述地图中心的横坐标和纵坐标，得到所述地图中心。

5.如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述视角参数包括视场角和可视距离；

所述根据所述当前点云数据的视角参数和所述当前点云数据对应的地图投影坐标系统，计算所述当前数字正射影像的第一比例尺像素精度的步骤，包括：

根据所述视场角和所述可视距离，按照公式EF＝2*OO'*tan(fov/2)，计算出可视范围，其中，其中，EF表示所述可视范围，OO'表示所述可视距离，fov表示所述视场角；

获取所述当前点云数据对应的地图投影坐标系统的单位值、以及所述当前点云数据对应的纬度带，其中，所述单位值表征所述地图投影坐标系统下每单位代表的地理距离；

按照公式cicum＝cos(latitude)计算所述纬度带的相对周长，其中，cicum表示所述相对周长，latitude表示所述纬度带，| |表示取绝对值；

根据所述可视范围、所述单位值和所述相对周长，按照公式EF'＝EF/metersPerUnit/cicum计算参考可视范围，其中，EF'表示所述参考可视范围，metersPerUnit表示所述单位值；

根据所述二维窗口的长宽，按照公式R'＝EF'/((H+W)/2)将所述参考可视范围转换到画布坐标系，得到所述第一比例尺像素精度，其中，R'表示所述第一比例尺像素精度，H和W分别表示所述二维窗口的长宽，所述第一比例尺像素精度表征所述二维窗口中一像素点代表的地理距离。

6.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述界面调整操作包括对所述二维窗口内显示的所述数字正射影像的第二调整操作；

所述响应界面调整操作，将所述二维窗口显示的数字正射影像和所述三维窗口显示的点云数据进行联动调整的步骤，包括：

响应所述第二调整操作，获取所述第二调整操作在所述二维窗口中的第二画布坐标；

根据所述第二画布坐标以及所述当前数字正射影像的地图范围和地图中心，联动调整所述三维窗口内显示的所述点云数据，得到所述当前点云数据。

7.如权利要求6所述的方法，其特征在于，所述根据所述第二画布坐标以及所述当前数字正射影像的地图范围和地图中心，联动调整所述三维窗口内显示的所述点云数据，得到所述当前点云数据的步骤，包括：

获取所述当前数字正射影像的第二显示层级；

根据所述第二显示层级以及预先设定的层级对应关系，确定出第二比例尺像素精度，其中，层级对应关系表征各比例尺像素精度和各显示层级的一一对应关系；

根据所述第二比例尺像素精度和所述二维窗口的长宽，计算所述当前点云数据的场景显示半径；

根据所述场景显示半径和所述当前数字正射影像的地图中心，计算所述当前点云数据的可视范围；

根据所述场景显示半径和所述三维窗口内显示的点云数据的视场角，计算所述当前点云数据的可视距离；

根据所述三维窗口内显示的点云数据的视场角、所述可视范围和所述可视距离，调整所述三维窗口内显示的点云数据，得到当前点云数据。

8.如权利要求6所述的方法，其特征在于，所述第二调整操作为对所述二维窗口内显示的所述数字正射影像的俯视操作，所述当前点云数据为三维俯视图；

所述响应界面调整操作，将所述二维窗口显示的数字正射影像和所述三维窗口显示的点云数据进行联动调整的步骤，还包括：

根据所述三维俯视图和预设高度，生成所述当前点云数据对应的侧视图，其中，所述侧视图用于指示对象高程；

将所述三维俯视图和所述侧视图显示在所述三维窗口内。

9.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述信息提取操作为边界绘制操作；

所述响应信息提取操作，在所述当前数字正射影像和所述当前点云数据中进行联动绘制，得到待提取对象的绘制信息的步骤，包括：

响应所述边界绘制操作，在所述当前数字正射影像和所述当前点云数据中同步实时显示所述边界绘制操作对应的绘制过程；

当检测到所述边界绘制操作停止时，在所述当前数字正射影像中显示所述待提取对象的二维边界、以及在所述当前点云数据中显示所述待提取对象的三维边界。

10.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述电子设备预先存储有多张航测航片，所述航测航片具有拍摄位置信息；所述数据联动界面还包括航片窗口，所述航片窗口用于显示航测航片；

所述响应界面调整操作，将所述二维窗口显示的当前数字正射影像和所述三维窗口显示的当前点云数据进行联动的步骤之后，所述方法还包括：

根据所述地图范围和所述地图中心，从所述多张航测航片中获得当前航测航片，并在所述航片窗口内显示所述当前航测航片；

其中，所述当前航测航片的所述拍摄位置信息位于所述地图范围内且距离所述地图中心最近。

11.如权利要求10所述的方法，其特征在于，所述数据联动界面还包括缩略图窗口；

所述响应界面调整操作，将所述二维窗口显示的当前数字正射影像和所述三维窗口显示的当前点云数据进行联动的步骤之后，所述方法还包括：

根据所述地图范围，从所述多张航测航片中确定出所有参考航测航片，并在所述缩略图窗口内排列显示每张所述参考航测航片的缩略图；其中，每张所述参考航测航片的拍摄位置信息均处于所述地图范围内；

从所述缩略图窗口显示的所有缩略图中确定出所述当前航测航片的缩略图，并将所述当前航测航片的缩略图进行高亮显示。

12.如权利要求10所述的方法，其特征在于，所述响应界面调整操作，将所述二维窗口显示的数字正射影像和所述三维窗口显示的点云数据进行联动调整的步骤之前，所述方法还包括：

响应触发操作，在所述二维窗口内显示所述数字正射影像、在所述三维窗口内显示所述点云数据的至少一个视图、以及在所述航片窗口内显示所述拍摄位置信息位于所述地图范围内且距离鼠标在所述二维窗口内或所述三维窗口内的位置对应的地图坐标最近的航测航片；

其中，所述点云数据的地图中心与所述数字正射影像的地图中心一致且所述点云数据的显示范围与所述数字正射影像的地图范围一致，所述至少一个视图包括主视图、左视图、俯视图和正视图中的至少一个。

13.一种对象提取装置，其特征在于，应用于电子设备，所述电子设备预先配置有数据联动界面，所述数据联动界面包括二维窗口和三维窗口，所述二维窗口用于显示数字正射影像，所述三维窗口用于显示点云数据；

所述装置包括：

联动调整模块，用于响应界面调整操作，将所述二维窗口显示的数字正射影像和所述三维窗口显示的点云数据进行联动调整，以使当前点云数据的地图中心与当前数字正射影像的地图中心一致且所述当前点云数据的显示范围与所述当前数字正射影像的地图范围一致；

联动绘制模块，用于响应信息提取操作，在所述当前数字正射影像和所述当前点云数据中进行联动绘制，得到待提取对象的绘制信息；

矢量化模块，用于基于所述待提取对象的绘制信息进行矢量化，得到提取后的对象信息。

14.一种电子设备，其特征在于，包括处理器和存储器，所述存储器用于存储程序，所述处理器用于在执行所述程序时，实现权利要求1-12中任一项所述的对象提取方法。

15.一种计算机可读存储介质，其特征在于，其上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1-12中任一项所述的对象提取方法。

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