仿真三维地图的热区形成方法及装置制造方法
【专利摘要】本发明涉及仿真三维地图的热区形成方法及装置。该方法包括：根据仿真三维地图的建筑物模型生成一辅助地图，所述辅助地图具有多个色块，每一色块的位置和形状均与对应的建筑物模型相同，所述建筑物模型具有地理坐标点信息；对辅助地图进行矢量化处理，以使每一色块变成一轮廓矢量图；将所述轮廓矢量图与对应的建筑物模型的地理坐标点进行热区属性关联，以得到热区数据图；将热区数据图与所述仿真三维地图进行叠合。本发明能够自动描绘出仿真三维地图的建筑物模型的轮廓并形成热区，减少了人工描边以及添加热区信息的工作量，提高了工作效率。
【专利说明】仿真三维地图的热区形成方法及装置
【技术领域】
[0001 ] 本发明涉及仿真三维地图制作技术。
【背景技术】
[0002]热区的定义:热区为仿真三维地图展示中，人们感兴趣的区域，如地标性建筑、体育场、酒店、宾馆等，也可称为兴趣点或者感兴趣的区域。
[0003]目前，对于仿真三维地图的制作有如下步骤:
[0004]1、外业采集:采集人员通过外业地物信息采集的软件系统，实地采集建筑物的外部照片和该建筑物的大致地理坐标点，以及该建筑物的具体信息，该建筑物的具体信息与地理坐标点相热区属性关联。
[0005]2、仿真三维地图制作:基于高分辨率卫星影像，大比例尺地形图或者航拍的数字正射影像，数字高程模型等二维地理信息数据，利用三维建模软件对建筑物和地表进行建模，并参考外业采集的照片信息对模型贴图，实现对现实地物的三维重建，然后，按一定的视角和视点渲染输出效果图并匹配地理坐标得到仿真三维地图。
[0006]而在仿真三维地图生产过程中，对热区信息的录入和展示的主要形式有以下两种:
[0007]1、点要素:其方法是通过在三维仿真地图中引入点要素，并把需要展示的热区信息热区属性关联到点要素上用于热区信息的展示。
[0008]2、线或面要素:线要素和面要素本质上是相同的，即对热区轮廓的描述。其方法为以线或者是面的形式描述热区轮廓，并把信息热区属性关联到面要素上用于显示热区的信肩、O
[0009]以上两种方法的热区录入方法是在仿真三维地图生产的后期通过人工描图、判读、标记、录入信息用于展示，生产过程中存在人工工作量大，生产效率低等问题。
【发明内容】
[0010]本发明的目的在于提出一种仿真三维地图的热区形成方法，其能解决人工工作量大、工作效率低的问题。
[0011]为了达到上述目的，本发明所采用的技术方案如下:
[0012]仿真三维地图的热区形成方法，其包括以下步骤:
[0013]步骤1、根据仿真三维地图的建筑物模型生成一辅助地图，所述辅助地图具有多个色块，每一色块的位置和形状均与对应的建筑物模型相同，所述建筑物模型具有地理坐标点信息；
[0014]步骤2、对辅助地图进行矢量化处理，以使每一色块变成一轮廓矢量图；
[0015]步骤3、将所述轮廓矢量图与对应的建筑物模型的地理坐标点进行热区属性关联，以得到热区数据图；
[0016]步骤4、将热区数据图与所述仿真三维地图进行叠合。
[0017]优选的，在步骤I中，相邻的色块的颜色相异。
[0018]优选的，在步骤I之后和步骤3之前还有以下步骤:将辅助地图与所述仿真三维地图进行地理配准。
[0019]优选的，步骤I与步骤2之间还有以下步骤:
[0020]步骤11、通过影像分类算法对所述辅助地图进行处理，以消除相邻色块之间的颜色过渡。所述影像分类算法为监督分类算法、非监督分类算法、面向对象分类算法和灰度分割算法中的一种。
[0021]步骤12、通过众数滤波算法对所述辅助地图进行处理，以使错误的像素合并到相邻的色块中。
[0022]优选的，在步骤3中，采用MBR算法将所述轮廓矢量图与对应的建筑物模型的地理坐标点进行热区属性关联。
[0023]本发明还公开了一种仿真三维地图的热区形成装置，其包括以下模块:
[0024]生成模块，用于根据仿真三维地图的建筑物模型生成一辅助地图，所述辅助地图具有多个色块，每一色块的位置和形状均与对应的建筑物模型相同，所述建筑物模型具有地理坐标点信息；
[0025]矢量化模块，用于对辅助地图进行矢量化处理，以使每一色块变成一轮廓矢量图；
[0026]热区属性关联模块，用于将所述轮廓矢量图与对应的建筑物模型的地理坐标点进行热区属性关联，以得到热区数据图；
[0027]叠合模块，用于将热区数据图与所述仿真三维地图进行叠合。
[0028]优选的，生成模块与矢量化模块之间还有以下模块:
[0029]分类模块，用于通过影像分类算法对所述辅助地图进行处理，以消除相邻色块之间的颜色过渡。
[0030]合并模块，用于通过众数滤波算法对所述辅助地图进行处理，以使错误的像素合并到相邻的色块中。
[0031]本发明具有如下有益效果:
[0032]能够自动描绘出仿真三维地图的建筑物模型的轮廓并形成热区，减少了人工描边以及添加热区信息的工作量，提高了工作效率。
【专利附图】
【附图说明】
[0033]图1为本发明较佳实施例的仿真三维地图的热区形成方法的流程图；
[0034]图2为本发明较佳实施例的矢量化处理的示意图；
[0035]图3为本发明较佳实施例的仿真三维地图的热区形成装置的结构示意图。
【具体实施方式】
[0036]下面，结合附图以及【具体实施方式】，对本发明做进一步描述。
[0037]如图1所示，一种仿真三维地图的热区形成方法，其包括以下步骤:
[0038]步骤S1、根据仿真三维地图的建筑物模型生成一辅助地图，所述辅助地图具有多个色块，每一色块的位置和形状均与对应的建筑物模型相同，并且相邻的色块的颜色相异。所述建筑物模型具有描述信息和地理坐标点信息。描述信息和地理坐标点信息均由外业信息采集系统提供。描述信息是指建筑物的名称、简介等。描述信息和地理坐标点信息可以构成一个位置点信息。
[0039]具体的，首先需要制作出仿真三维地图，仿真三维地图的制作为现有技术，这里做简单的介绍。基于高分辨率卫星影像，大比例尺地形图或者航拍的数字正射影像，数字高程模型等二维地理信息数据，利用三维建模软件对建筑物和地表进行建模，并参考外业采集的照片信息对模型贴图，实现对现实地物的三维重建。建模过程中，将建筑物模型和地表模型归入不同的模型图层，可以方便以图层为单位对地物模型进行显示、隐藏和删除等操作。
[0040]然后设置灯光、视角和视点等渲染参数对三维模型数据渲染出图，从而得到一张仿真三维地图。然后删除建筑物以外的其他地物图层，只保留建筑物的三维模型，并以相同的灯光、视角和视点等渲染参数渲染一张色块图作为辅助地图。由于辅助地图是以仿真三维地图为母图而制作的，因此，若母图的建筑物有交叉，渲染的色块也必然会交叉，所以需要以不同颜色的色块进行区分不同的建筑物。
[0041]步骤S2、将辅助地图与所述仿真三维地图进行地理配准，得到有地理坐标点信息的辅助地图。
[0042]步骤S3、通过影像分类算法对所述辅助地图进行处理，以消除相邻色块之间的颜色过渡。所述影像分类算法为监督分类算法、非监督分类算法、面向对象分类算法和灰度分割算法中的一种。
[0043]由于得到的辅助地图为彩色的图块，在渲染出图时，相邻的建筑物模型对应的色块会有颜色过度，将会影响到矢量化的结果，所以要通过影像分类算法，去除颜色过渡。
[0044]步骤S4、通过众数滤波算法对所述辅助地图进行处理，以使错误的像素合并到相邻的色块中。
[0045]经过影像分类处理后的辅助地图，相邻两栋建筑物模型对应的影像分类结果中间可能存在极少数的像素不属于这两栋建筑物模型对应的影像分类结果，需要通过众数滤波，将这些错误的像素合并到相邻的影像分类中。
[0046]步骤S5、对辅助地图进行矢量化处理，以使每一色块变成一轮廓矢量图。如图2所示，为矢量化处理后的辅助地图。
[0047]步骤S6、将所述轮廓矢量图与对应的建筑物模型的描述信息和地理坐标点信息进行热区属性关联，以得到热区数据图。通过上述步骤得到了建筑物的外部轮廓矢量图和建筑物带有描述信息和地理坐标点的位置点信息，并且位置点包含在轮廓矢量图的面内，通过点与面的相互位置关系，把建筑物位置点所含有的描述信息和地理坐标点信息附加到轮廓矢量图中。
[0048]可采用MBR(Minimum bounding rectangle,最小包围矩形)算法实现热区属性关联。MBR是目前比较成熟的空间连接算法，其中心思想是两个对象的MBR不相交，它们相对应的对象也不相交，其处理过程是:首先，计算两个空间对象的MBR连接，并用简单的几何过滤判别出肯定不相交的对象和肯定相交的对象，从而减少进一步处理的空间对象候选集，这一过程可以通过高效的空间存取方法实现。随后，在需要进一步处理的空间对象中，为了识别不符合的对象，对剩下的候选集使用更复杂精确几何处理(如空间对象分解技术等)，排除错误空间对象对。从而得到最终的符合查询条件的结果空间对象集。
[0049]步骤S7、将热区数据图与所述仿真三维地图进行叠合，从而用于仿真三维地图的浏览查询。最终形成的效果是，用户用鼠标划过热区时，相应建筑物的轮廓矢量图高亮显示，并显示描述信息和地理坐标点信息。
[0050]此外，需要说明的是，轮廓矢量图也可以仅具有地理坐标点信息。步骤S2可以在步骤SI之后和步骤S5之前的任意时刻执行。步骤S3和S4可以省略，直接进行步骤S5，但得到的结果需要一定的人工干预，剔除掉无用的矢量信息，对有用的矢量信息做适当编辑也可以得到准确的结果。也可以基于对三维模型结构的几何分析，即以一个特定的视角和视点，对建筑物结构进行可视化分析或者投影分析，得到三维模型通过这一视角和视点在某一平面内的投影图形，以代替步骤S3和S4。
[0051]如图3所示，本实施例还公开了一种仿真三维地图的热区形成装置，其包括以下模块:
[0052]生成模块，用于根据仿真三维地图的建筑物模型生成一辅助地图，所述辅助地图具有多个色块，每一色块的位置和形状均与对应的建筑物模型相同，所述建筑物模型具有地理坐标点信息；
[0053]配准模块，用于将辅助地图与所述仿真三维地图进行地理配准，得到有地理坐标点信息的辅助地图；
[0054]分类模块，用于通过影像分类算法对所述辅助地图进行处理，以消除相邻色块之间的颜色过渡；
[0055]合并模块，用于通过众数滤波算法对所述辅助地图进行处理，以使错误的像素合并到相邻的色块中；
[0056]矢量化模块，用于对辅助地图进行矢量化处理，以使每一色块变成一轮廓矢量图；
[0057]热区属性关联模块，用于将所述轮廓矢量图与对应的建筑物模型的地理坐标点进行热区属性关联，以得到热区数据图；
[0058]叠合模块，用于将热区数据图与所述仿真三维地图进行叠合。
[0059]对于本领域的技术人员来说，可根据以上描述的技术方案以及构思，做出其它各种相应的改变以及变形，而所有的这些改变以及变形都应该属于本发明权利要求的保护范围之内。
【权利要求】
1.仿真三维地图的热区形成方法，其特征在于，包括以下步骤: 步骤1、根据仿真三维地图的建筑物模型生成一辅助地图，所述辅助地图具有多个色块，每一色块的位置和形状均与对应的建筑物模型相同，所述建筑物模型具有地理坐标点信息； 步骤2、对辅助地图进行矢量化处理，以使每一色块变成一轮廓矢量图； 步骤3、将所述轮廓矢量图与对应的建筑物模型的地理坐标点进行热区属性关联，以得到热区数据图； 步骤4、将热区数据图与所述仿真三维地图进行叠合。
2.如权利要求1所述的热区形成方法，其特征在于，在步骤I中，相邻的色块的颜色相巳
3.如权利要求1所述的热区形成方法，其特征在于，在步骤I之后和步骤3之前还有以下步骤:将辅助地图与所述仿真三维地图进行地理配准。
4.如权利要求1所述的热区形成方法，其特征在于，步骤I与步骤2之间还有以下步骤: 步骤11、通过影像分类算法对所述辅助地图进行处理，以消除相邻色块之间的颜色过渡。
5.如权利要求4所述的热区形成方法，其特征在于，所述影像分类算法为监督分类算法、非监督分类算法、面向对象分类算法和灰度分割算法中的一种。
6.如权利要求4所述的热区形成方法，其特征在于，步骤11与步骤2之间还有以下步骤: 步骤12、通过众数滤波算法对所述辅助地图进行处理，以使错误的像素合并到相邻的色块中。
7.如权利要求1所述的热区形成方法，其特征在于，在步骤3中，采用MBR算法将所述轮廓矢量图与对应的建筑物模型的地理坐标点进行热区属性关联。
8.仿真三维地图的热区形成装置，其特征在于，包括以下模块: 生成模块，用于根据仿真三维地图的建筑物模型生成一辅助地图，所述辅助地图具有多个色块，每一色块的位置和形状均与对应的建筑物模型相同，所述建筑物模型具有地理坐标点信息； 矢量化模块，用于对辅助地图进行矢量化处理，以使每一色块变成一轮廓矢量图； 热区属性关联模块，用于将所述轮廓矢量图与对应的建筑物模型的地理坐标点进行热区属性关联，以得到热区数据图； 叠合模块，用于将热区数据图与所述仿真三维地图进行叠合。
9.如权利要求8所述的热区形成装置，其特征在于，生成模块与矢量化模块之间还有以下模块: 分类模块，用于通过影像分类算法对所述辅助地图进行处理，以消除相邻色块之间的颜色过渡。
10.如权利要求9所述的热区形成装置，其特征在于，分类模块与矢量化模块之间还有以下步骤: 合并模块，用于通过众数滤波算法对所述辅助地图进行处理，以使错误的像素合并到 相邻的色块中。
【文档编号】G06T17/05GK104268941SQ201410491166
【公开日】2015年1月7日 申请日期:2014年9月23日 优先权日:2014年9月23日
【发明者】金永新, 赵国卿, 许基敏, 吴奔 申请人:广州都市圈网络科技有限公司