專利名稱：采用旋轉(zhuǎn)tin網(wǎng)的多邊形影像數(shù)字化方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及影像數(shù)字處理領(lǐng)域的影像數(shù)字化方法。
背景技術(shù)：
影像數(shù)字處理領(lǐng)域的影像數(shù)字化方法由采樣和量化兩部分組成。采樣過(guò)程中像元的形狀可以是正三角形、方形、正六角形等各種形狀，常采樣方形特別是正方形的形狀。它的不足之處是，沒(méi)有更好地考慮相鄰像元的呼應(yīng)配合對(duì)物體進(jìn)行更好的控制；沒(méi)有對(duì)各方向上的控制距離分割進(jìn)行更好地考慮。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種采用旋轉(zhuǎn)TIN網(wǎng)的多邊形影像數(shù)字化方法，以解決現(xiàn)有影像數(shù)字處理領(lǐng)域的影像數(shù)字化方法中的像元間呼應(yīng)配合不利的缺陷。它包括下述步驟
一、以依據(jù)香農(nóng)采樣定理確定值的二倍作為基礎(chǔ)正方形的邊長(zhǎng)，或根據(jù)需要和經(jīng)驗(yàn)確定；
二、在基礎(chǔ)正方形的四個(gè)頂點(diǎn)處各布置一個(gè)控制點(diǎn)，在基礎(chǔ)正方形內(nèi)分散布置三個(gè)控制點(diǎn)，見(jiàn)示意圖1，上述a、b、c三點(diǎn)連接成三角形，上述的內(nèi)部三個(gè)控制點(diǎn)連接成三角形，然后從基礎(chǔ)正方形的四個(gè)頂點(diǎn)中選取一個(gè)頂點(diǎn)，該頂點(diǎn)距離與其相鄰的內(nèi)部三角形兩個(gè)頂點(diǎn)的距離之和最小，把選取出來(lái)的這個(gè)正方形的頂點(diǎn)處的控制點(diǎn)和上述的與其相鄰的內(nèi)部三角形兩個(gè)頂點(diǎn)處的控制點(diǎn)分別連接，過(guò)基礎(chǔ)正方形的其余三個(gè)頂點(diǎn)分別向基礎(chǔ)正方形內(nèi)部三個(gè)控制點(diǎn)中就近的控制點(diǎn)連線，最終形成基本單元1(圖I);三、把基本單元I逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)90度形成一次單元體2 (圖2)，把基本單元I逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)180度形成二次單元體3 (圖3)，把基本單元I逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)270度形成三次單元體4(圖4);四、把一次單元體2(圖2)設(shè)置在基本單元I (圖I)的下側(cè)，把三次單元體4 (圖4)設(shè)置在基本單元I (圖I)的右側(cè)，把二次單元體3(圖3)設(shè)置于一次單元體2(圖2)的右側(cè)和三次單元體4(圖4)的下側(cè)，基本單元I、一次單元體2、二次單元體3和三次單元體4拼接成一個(gè)正方形的配套單元(圖5)。配套單元中相鄰兩個(gè)基本單元公共邊兩側(cè)、分處于兩個(gè)基本單元之內(nèi)的三角形頂點(diǎn)處的控制點(diǎn)相連；五、以配套單元為復(fù)制單位，重復(fù)平移復(fù)制配套單元，形成覆蓋影像的采樣網(wǎng)，相鄰兩個(gè)配套單元中的相鄰兩個(gè)基本單元的公共邊兩側(cè)的、分處于兩個(gè)基本單元之內(nèi)的距離最近的三角形頂點(diǎn)處的控制點(diǎn)相連，形成采樣網(wǎng)(圖6)。所述采樣網(wǎng)是所有控制點(diǎn)與控制點(diǎn)之間的連線，所述相鄰的控制點(diǎn)連線去除基礎(chǔ)正方形相鄰兩個(gè)頂點(diǎn)處控制點(diǎn)的連線，初始采樣網(wǎng)中相鄰兩個(gè)控制點(diǎn)間的長(zhǎng)度在基礎(chǔ)正方形邊長(zhǎng)的0. 40 0. 69倍范圍內(nèi)，網(wǎng)中的控制點(diǎn)具有較好的交錯(cuò)性和分散性。六、以采樣網(wǎng)中各個(gè)控制點(diǎn)為中心用直線將采樣網(wǎng)范圍內(nèi)的面積相對(duì)較均勻地分割為多邊形，以各個(gè)小多邊形的面積作為采樣單元。當(dāng)采樣單元內(nèi)有特征點(diǎn)時(shí)，以特征點(diǎn)的亮度值作為該采樣單元的亮度值；當(dāng)采樣單元內(nèi)沒(méi)有特征點(diǎn)時(shí)，以采樣單元內(nèi)控制點(diǎn)的亮度值作為該采樣單元的亮度值。七、完成合成數(shù)字化影像的其它內(nèi)容。發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)
I、構(gòu)網(wǎng)方便、快速、算法簡(jiǎn)單、便于程序控制；2、相鄰像元及相鄰像元中心點(diǎn)的分散性和交錯(cuò)性較好，沿各方向上的控制距離相近的程度大，相鄰像元間互相呼應(yīng)、配合可以對(duì)影像進(jìn)行更好的控制問(wèn)題；3、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的難易程度介于規(guī)則網(wǎng)和不規(guī)則網(wǎng)之間，是一種在正方形規(guī)則網(wǎng)之上有規(guī)律的不規(guī)則網(wǎng)，比較好處理。數(shù)據(jù)存儲(chǔ)規(guī)律性較強(qiáng)，正方形格網(wǎng)交點(diǎn)處的數(shù)據(jù)點(diǎn)按矩陣存儲(chǔ)(用行號(hào)和列號(hào)隱性表示)，正方形格網(wǎng)內(nèi)的三個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)根據(jù)配套網(wǎng)中四個(gè)基本單元的類型分為四種類型處理，即在標(biāo)明所在格網(wǎng)中一個(gè)格網(wǎng)點(diǎn)的行號(hào)和列號(hào)的基礎(chǔ)上，再標(biāo)明基本單元中的類型(1、2、3、4個(gè)基 本單元類型中的一種)，就可以方便、迅速地計(jì)算處格網(wǎng)內(nèi)數(shù)據(jù)點(diǎn)的坐標(biāo)。


圖I是實(shí)施方式一中基本單元I的示意圖，圖2是實(shí)施方式一中一次單元體2的示意圖，圖3是實(shí)施方式一中二次單元體3的示意圖，圖4是實(shí)施方式一中三次單元體4的示意圖，圖5是實(shí)施方式一中配套單元的示意圖，圖6是實(shí)施方式一中以配套單元為復(fù)制單位，進(jìn)行平移復(fù)制的采樣網(wǎng)示意圖，圖7是以采樣網(wǎng)中各個(gè)控制點(diǎn)為中心用直線將采樣網(wǎng)范圍內(nèi)的面積相對(duì)較均勻地分割為多邊形，以各個(gè)小多邊形面積作為采樣單元示意圖。
具體實(shí)施例方式具體實(shí)施方式
一下面結(jié)合圖I至圖6具體說(shuō)明本實(shí)施方式。本實(shí)施方式包括下述步驟一、以30mm作為基礎(chǔ)正方形的邊長(zhǎng)；二、在基礎(chǔ)正方形的四個(gè)頂點(diǎn)各布置一個(gè)控制點(diǎn)，在基礎(chǔ)正方形內(nèi)分散布置三個(gè)控制點(diǎn)，見(jiàn)示意圖1，四個(gè)頂點(diǎn)的平面坐標(biāo)分別為(0，0)，(30，0)，(30，30)和(0，30)，a 點(diǎn)為(9,9), b 點(diǎn)為(12，22. 5)，c 點(diǎn)為(24，12)，上述 a、b、c三點(diǎn)連接成三角形，上述的內(nèi)部三個(gè)控制點(diǎn)連接成三角形，然后從基礎(chǔ)正方形的四個(gè)頂點(diǎn)中選取一個(gè)頂點(diǎn)，該頂點(diǎn)距離與其相鄰的內(nèi)部三角形兩個(gè)頂點(diǎn)的距離之和最小，把選取出來(lái)的這個(gè)正方形的頂點(diǎn)處的控制點(diǎn)和上述的與其相鄰的內(nèi)部三角形兩個(gè)頂點(diǎn)處的控制點(diǎn)分別連接，過(guò)基礎(chǔ)正方形的其余三個(gè)頂點(diǎn)分別向基礎(chǔ)正方形內(nèi)部三個(gè)控制點(diǎn)中就近的的控制點(diǎn)連線，最終形成基本單元I (圖I);三、把基本單元I逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)90度形成一次單元體
2(圖2)，把基本單元I逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)180度形成二次單元體3 (圖3)，把基本單元I逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)270度形成三次單元體4(圖4);四、把一次單元體2(圖2)設(shè)置在基本單元1(圖I)的下側(cè)，把三次單元體4(圖4)設(shè)置在基本單元1(圖I)的右側(cè)，把二次單元體3(圖3)設(shè)置于一次單元體2(圖2)的右側(cè)和三次單元體4(圖4)的下側(cè)，基本單元I、一次單元體2、二次單元體3和三次單元體4拼接成一個(gè)正方形的配套單元(圖5)。配套單元中相鄰兩個(gè)基本單元公共邊兩側(cè)、分處于兩個(gè)基本單元之內(nèi)的三角形頂點(diǎn)處的控制點(diǎn)相連；五、以配套單元為復(fù)制單位，重復(fù)平移復(fù)制配套單元，形成覆蓋影像的采樣網(wǎng)，相鄰兩個(gè)配套單元中的相鄰兩個(gè)基本單元的公共邊兩側(cè)的、分處于兩個(gè)基本單元之內(nèi)的距離最近的三角形頂點(diǎn)處的控制點(diǎn)相連，形成采樣網(wǎng)(圖6)。所述采樣網(wǎng)是所有控制點(diǎn)與控制點(diǎn)之間的連線，所述相鄰的控制點(diǎn)連線去除基礎(chǔ)正方形相鄰兩個(gè)頂點(diǎn)處控制點(diǎn)的連線，初始采樣網(wǎng)中相鄰兩個(gè)控制點(diǎn)間的長(zhǎng)度在基礎(chǔ)正方形邊長(zhǎng)的0. 40 0. 69倍范圍內(nèi)，網(wǎng)中的控制點(diǎn)具有較好的交錯(cuò)性和分散性。六、以采樣網(wǎng)中各個(gè)控制點(diǎn)為中心用直線將采樣網(wǎng)范圍內(nèi)的面積相對(duì)較均勻地分割為多邊形，見(jiàn)圖7，在二次單元內(nèi)用I 19個(gè)分割點(diǎn)將其相對(duì)較均勻地分割為多邊形，I 19個(gè)分割點(diǎn)的平面坐標(biāo)分別1(1.31，10. 52) ,2(6. 35,5.81),3 (12. 03，0. 69)，4(11. 46,0) ,5(21. 02,0) ,6(28. 56,8. 13) ,7(30,9. 20), 8 (23. 75，13. 27) ,9(22. 42，11. 93)，10(17. 75，16. 73), 11 (15. 08，19. 6)，12(13. 48，24. 37)，13(9. 01,28. 6), 14(10. 14，30)，15 (0，19. 4)，16 (18. 01，30)，17 (20. 28，30)，18 (30，19. 33)，19 (0，11. 93)，它們的連接路線是(19)-(1)-(2)-(3)-(4), (2)-(10), (5)-(6)-(7), (7)-(8), (17)-(18)-(8)--(9) — (10) — (11) — (12) — (16)，(12) — (13)，(14) — (13) — (15)，以各個(gè)小多邊形的面積作為采樣單元。當(dāng)采樣單元內(nèi)有特征點(diǎn)時(shí)，以特征點(diǎn)的亮度值作為該采樣單元的亮度值；當(dāng)采樣單元內(nèi)沒(méi)有特征點(diǎn)時(shí)，以采樣單元內(nèi)控制點(diǎn)的亮度值作為該采樣單元的亮度值。七、完成合成數(shù)字化影像的其它內(nèi)容。
具體實(shí)施方式
二 本實(shí)施方式與實(shí)施方式一的不同在于在步驟四和步驟五之間還包括步驟A，把配套單元的長(zhǎng)度或?qū)挾确较蚩s放，使之成為長(zhǎng)方形，內(nèi)部所有控制點(diǎn)的位 置按照縮放比例調(diào)整。其它步驟仍與原實(shí)施方式相同。
權(quán)利要求
1.采用本發(fā)明的采用旋轉(zhuǎn)TIN網(wǎng)的多邊形影像數(shù)字化方法，以解決現(xiàn)有影像數(shù)字處理領(lǐng)域的影像數(shù)字化方法中的像元間呼應(yīng)配合不利缺陷，其特征在于它包括下述步驟一、以依據(jù)香農(nóng)采樣定理確定值的二倍作為基礎(chǔ)正方形的邊長(zhǎng)，或根據(jù)需要和經(jīng)驗(yàn)確定，二、在基礎(chǔ)正方形的四個(gè)頂點(diǎn)各布置一個(gè)控制點(diǎn)，在基礎(chǔ)正方形內(nèi)分散布置三個(gè)控制點(diǎn)，見(jiàn)示意圖1，上述a、b、c三點(diǎn)連接成三角形，上述的內(nèi)部三個(gè)控制點(diǎn)連接成三角形，然后從基礎(chǔ)正方形的四個(gè)頂點(diǎn)中選取一個(gè)頂點(diǎn)，該頂點(diǎn)距離與其相鄰的內(nèi)部三角形兩個(gè)頂點(diǎn)的距離之和最小，把選取出來(lái)的這個(gè)正方形的頂點(diǎn)處的控制點(diǎn)和上述的與其相鄰的內(nèi)部三角形兩個(gè)頂點(diǎn)處的控制點(diǎn)分別連接，過(guò)基礎(chǔ)正方形的其余三個(gè)頂點(diǎn)分別向基礎(chǔ)正方形內(nèi)部三個(gè)控制點(diǎn)中就近的的控制點(diǎn)連線，最終形成基本單元I (圖I)，三、把基本單元I逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)90度形成一次單元體2 (圖2)，把基本單元I逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)180度形成二次單元體3 (圖3)，把基本單元I逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)270度形成三次單元體4(圖4)，四、把一次單元體2(圖2)設(shè)置在基本單元1(圖I)的下側(cè)，把三次單元體4(圖4)設(shè)置在基本單元1(圖I)的右側(cè)，把二次單元體3(圖3)設(shè)置于一次單元體2(圖2)的右側(cè)和三次單元體4(圖4)的下側(cè)，基本單元I、一次單元體2、二次單元體3和三次單元體4拼接成一個(gè)正方形的配套單元(圖5)，配套單元中相鄰兩個(gè)基本單元公共邊兩側(cè)、分處于兩個(gè)基本單元之內(nèi)的三角形頂點(diǎn)處的控制點(diǎn)相連，五、以配套單元為復(fù)制單位，重復(fù)平移復(fù)制配套單元，形成覆蓋影像的采樣網(wǎng)，相鄰兩個(gè)配套單元中的相鄰兩個(gè)基本單元的公共邊兩側(cè)的、分處于兩個(gè)基本單元之內(nèi)的距離最近的三角形頂點(diǎn)處的控制點(diǎn)相連，形成采樣網(wǎng)(圖6)，所述采樣網(wǎng)是所有控制點(diǎn)與控制點(diǎn)之間的連線，所述相鄰的控制點(diǎn)連線去除基礎(chǔ)正方形相鄰兩個(gè)頂點(diǎn)處控制點(diǎn)的連線，初始采樣網(wǎng)中相鄰兩個(gè)控制點(diǎn)間的長(zhǎng)度在基礎(chǔ)正方形邊長(zhǎng)的0. 40 0. 69倍范圍內(nèi)，網(wǎng)中的控制點(diǎn)具有較好的交錯(cuò)性和分散性，六、以采樣網(wǎng)中各個(gè)控制點(diǎn)為中心用直線將采樣網(wǎng)范圍內(nèi)的面積相對(duì)較均勻地分割為多邊形，以各個(gè)小多邊形的面積作為采樣單元，當(dāng)采樣單元內(nèi)有特征點(diǎn)時(shí)，以特征點(diǎn)的亮度值作為該采樣單元的亮度值，當(dāng)采樣單元內(nèi)沒(méi)有特征點(diǎn)時(shí)，以采樣單元內(nèi)控制點(diǎn)的亮度值作為該采樣單元的亮度值，七、完成合成數(shù)字化影像的其它內(nèi)容。
2.依據(jù)權(quán)利要求I所述的采用旋轉(zhuǎn)TIN網(wǎng)的多邊形影像數(shù)字化方法，其特征在于在步驟四和步驟五之間還包括步驟A，把配套單元的長(zhǎng)度或?qū)挾确较蚩s放，使之成為長(zhǎng)方形，內(nèi)部所有控制點(diǎn)位置按照縮放比例調(diào)整。
全文摘要
采用基于旋轉(zhuǎn)TIN網(wǎng)的多邊形影像數(shù)字化方法，以解決現(xiàn)有像元間呼應(yīng)配合不足的缺陷。包括下述步驟依據(jù)香農(nóng)采樣定理確定基礎(chǔ)正方形的邊長(zhǎng)；在基礎(chǔ)正方形四個(gè)頂點(diǎn)各布置一個(gè)采樣點(diǎn)，在其內(nèi)部分散布置3個(gè)采樣點(diǎn)形成基本單元；把基本單元逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)形成一次、二次和三次單元體；四者拼接成一個(gè)正方形配套單元；以配套單元為復(fù)制單位，重復(fù)平移復(fù)制，形成覆蓋影像圖的采樣網(wǎng)；以采樣網(wǎng)中各個(gè)控制點(diǎn)為中心用直線將采樣網(wǎng)范圍內(nèi)面積相對(duì)較均勻地分割為多邊形，以各個(gè)小多邊形面積作為采樣單元，當(dāng)采樣單元內(nèi)有特征點(diǎn)時(shí)，以特征點(diǎn)亮度值作為采樣單元亮度值，當(dāng)采樣單元內(nèi)沒(méi)有特征點(diǎn)時(shí)，以采樣單元內(nèi)控制點(diǎn)亮度值作為采樣單元亮度值，完成影像的數(shù)字化。
文檔編號(hào)G06T9/00GK102760297SQ20111011015
公開(kāi)日2012年10月31日 申請(qǐng)日期2011年4月29日 優(yōu)先權(quán)日2011年4月29日
發(fā)明者黃桂芝 申請(qǐng)人:黃桂芝