一种地图区域处理方法与流程

本发明涉及地图区域处理技术领域，特别是涉及一种地图区域处理方法。

背景技术：

自动驾驶中，固定珊格大小的0-1数字地图，常用于进行感兴趣区域过滤，实现激光雷达等传感器数据的更容易处理，0-1地图的生成，常用ear-clipping等算法生成。

earclipping算法指的是用于将一个普通多边形拆解为一系列的三角形，这些三角形的顶点都来自原来的普通多边形，目前将简单多边形转换成一组由同样顶点组成的三角形集合是计算机图形学中的一个经典问题，在游戏孢子中使用的用于将自定义肢体模型进行细分化的earclipping。

在传统的earclipping算法只能将简单多边形切为三角形，如果不在一个平面，比如多边形区域存在凹凸的现象无法构成一个平面，那么此算法是无法进行多变形切割的。所以我们用区域多级划分将凹凸区域划分不同等级区域平面来用我们rtk定位的点组成的区域图用ear-clipping算法进行切割，由于地球直径较大，对于较小范围的区域，可以近似认为是平面；但若对于较大范围区域进行分割，则由于地球表面的圆弧形状，使得生成的0-1数字地图与实际的地图误差较大，影响用于过滤或者处理的数据精度。传统的切割无法完成这样的工作，因此我们需要根据定位数据将区域分割转化为类似的简单的多边形处理，来生成01数字地图。

目前现有的技术无法做到在非平面的情况下做到三角形的切割，从而无法通过判断点是否在三角形内来获得我们的01数字地图：

1：首先当我们的地图区域由于地势的影响，超过一定范围后我们的区域地图无法作为平面进行处理，而现有的技术是在平面解决简单多边形的三角形分割

2：对于切割好的三角形，每一个三角形我们看做使我们的感兴趣区域，就是地图有效区域，判断一个移动点如果在区域三角形内我们设置为1，否则为0，对于现有技术无法得到我们准确三角形，对于非平面是无效的。

技术实现要素：

针对上述情况，为克服现有技术之缺陷，本发明一种地图区域处理方法，能利用ear-clipping算法解决是实际区域中如何在非平面的情况下转为平面化，有效切割出所需要的三角形，从而得到01数字地图。

其解决的技术方案是，首先采用高程分割法或网格分割法或中点分割编码法将非平面区域划分转为平面化区域，之后采用ear-clipping算法切割出所需要的三角形，最后进行合并处理从而得到0、1数字地图。

优选的所述高程分割法具体步骤为：

s1、根据rtk获得的定位点数据，将高程值作为阈值，根据阈值来划分等级区域,每一个等级区域是由rtk定位点构成的简单多变形，其中rtk表示实时动态测量技术；

s2、选取每个等级区域边界的交接点作为参考点；

s3、将划分的等级区域分别用earclipping算法进行切分，；

s4、确定移动点测试点，按照10cm*10cm或者更小尺寸的区域看为移动点测试点；

s5、判断移动测试点是否在三角形内，是取1、否取0，来进行存储最终得到数字地图；

s6、将得到的0、1数字矩阵转为图像的格式进行存储来减小内存。

优选的，所述网格分割法具体步骤为：

a）、采用网格矩形式划分非平面区域；

b）、对于一些区域可采用网格式等矩形区域的划分；

c）、将总区域等矩形划分为n个矩形区域，其中参考点的选择，在四个矩形区域的交界的点：

d）、划分好的等矩形区域按照earclipping算法进行切分，最终再进行合并处理形成0、1数字矩阵地图。

优选的，所述中点分割编码法具体步骤为：

1）、先获得区域边界rtk定位点的数据；

2）、根据数据的点进行区域连线，区域由n个rtk数据点构成的区域，为数据点中经纬度或坐标点相连构成的区域；

3）、随机选取两点进行连线，随机选择a作为开始点，每一次的切分开始点为同一点，对于另一个点b在非同侧区，域选取作为连线终点，每次的终点不一样，以近似直线看做同一测；

4）、将开始点a和终点b进行连线，ab连线的中点看做是区域的参考坐标点；

5）、经过第一次切割，这样区域就被切为两个区域，将小的区域进行编码标记，并将小的区域舍弃，留下大的区域再进行划分；

6）、第一次的开始点始终作为每次切割连线的开始点，终点为非同侧的点，终点的选取不能重复，重复步骤2-5，直到无法再切出多边形为止，划分的区域近似看做平面对变形区域，按照earclipping算法进行分割，再合并处理形成0、1数字矩阵地图。

由于以上技术方案的采用，本发明与现有技术相比具有如下优点；通过对非平面区域图形采取高程分割法、网格分割法、中点分割编码法转为平面化区域，再利用earclipping算法进行区域的裁剪，最后利用参考点判断移动点是否再地图区域进行0、1数字地图的制作最终转为0、1二值图像的存储，与简单的利用earclipping算法切割简单多边形相比，该方法解决了非平面无法切割的问题，扩大了使用的场景，给实际数字地图的制作带来了方便。

附图说明

图1为本发明高程分割法步骤流程图。

图2为本发明网格分割法步骤流程图。

图3为本发明中点分割编码法步骤流程图。

图4为本发明高程分割法的等级区域示例图。

图5为本发明网格分割法的区域划分示例图。

图6为本发明中点分割编码法示的分割示例图。

具体实施方式

有关本发明的前述及其他技术内容、特点与功效，在以下配合参考附图1至附图4对实施例的详细说明中，将可清楚的呈现。以下实施例中所提到的结构内容，均是以说明书附图为参考。

一种地图区域处理方法，首先采用高程分割法或网格分割法或中点分割编码法将非平面区域划分转为平面化区域，之后采用ear-clipping算法切割出所需要的三角形，最后进行合并处理从而得到0、1数字地图。

在上述方案的基础上，所述高程分割法具体步骤为：

s1、根据rtk获得的定位点数据，将高程值作为阈值，可以以厘米，分米，米，英里，英尺，码等常用的长度度量单位最为阈值单位，根据阈值来划分等级区域（具体为，首先选择常用度量单位作为我们的阈值单位，假设选择以米作为此次阈值单位，阈值的设定不超过1m,如果height>1m不能近似看做在一个平面，因此阈值设置小于1m,例如0.1m,0.2m,0.5m等值符合近似平面，下面以0.5m作为阈值为例进行详细说明：假定阈值height=0.5m，在大地一定范围内看做近似平面的高程值，区域范围内最小的高程程值与最大高程值差为0.5m时将所在区域划分为一个等级区域）,每一个等级区域是由rtk定位点构成的简单多变形，其中rtk表示实时动态测量技术；

s2、选取每个等级区域边界的交接点作为参考点；

s3、将划分的等级区域分别用earclipping算法进行切分，；

s4、确定移动点测试点，按照10cm*10cm或者更小尺寸（更小尺寸指的是尺寸小于10cm,比如8cm*8cm,5cm*5cm,3cm*3cm等标准）的区域看为移动点测试点；

s5、判断移动测试点是否在三角形内，是取1、否取0，来进行存储最终得到数字地图；

s6、将得到的0、1数字矩阵转为图像的格式进行存储来减小内存。

在上述方案的基础上，所述网格分割法具体步骤为：

a）、采用网格矩形式划分非平面区域；

b）、对于一些区域可采用网格式等矩形区域的划分；

c）、将总区域等矩形划分为n个矩形区域，其中参考点的选择，在四个矩形区域的交界的点，将区域划分为a11a12a13......a43,a44等区域，划分等区域方法：一种方法是可以按照区域的面积划分，如划分面积按照0.5公里规则等来进行划分；另一种方法是区域的边长划分，如按照边长为10m等具体划分规则根据实际情况来准确定义；其中参考点的选取可以为a1，a2，a3，a4，参考点的候选，也可以是每个区域边界上所在的点，或者多个区域交界所在的点，最终划分好的矩形区域；

d）、划分好的等矩形区域按照earclipping算法进行切分，最终再进行合并处理形成0、1数字矩阵地图，0、1数字矩阵地图指的是地图里面存的是0、1矩阵，1可以看做感兴趣区域，通过矩阵的的索引获得0或者1,不同索引（下标）代表不通的经纬度，只不过存为0、1是减小了存储量；

通过上述方法，最终实现将非平面区域切割为近似平面的多边形区域，每一个参考点选取为分割后各区域的交界点，这样可以减少参考坐标点的选取，分割后的近似平面多边形用相应算法处理。在上述方案的基础上，所述中点分割编码法具体步骤为：

1）、先获得区域边界rtk定位点的数据；

2）、根据数据的点进行区域连线，区域由n个rtk数据点构成的区域，为数据点中经纬度或坐标点相连构成的区域；

3）、随机选取两点进行连线，随机选择a作为开始点，每一次的切分开始点为同一点，对于另一个点b在非同侧区，域选取作为连线终点，每次的终点不一样，以近似直线看做同一测；

4）、将开始点a和终点b进行连线，ab连线的中点看做是区域的参考坐标点；

5）、经过第一次切割，这样区域就被切为两个区域，将小的区域进行编码标记，并将小的区域舍弃，留下大的区域再进行划分；

6）、第一次的开始点始终作为每次切割连线的开始点，终点为非同侧的点，终点的选取不能重复，重复步骤2-5，直到无法再切出多边形为止，划分的区域近似看做平面对变形区域，此时得到带有编码的n个区域，对于每个编码的区域依次进行ear-clipping算法进行切割，再合并处理形成0、1数字矩阵地图，将n个切割后的区域进行合并的方法为：一、按照中点分割编码对区域先后舍弃的顺序排序二、按照排序后的区域进行依次合并三、合并是将每个的区域01矩阵按照先后舍弃顺序相加，最终得到开始时的全部区域，即得到所有的01矩阵数字地图；

根据上面方法将下面区域分割示例如下：首先我们将开始点选择为a点，在非同侧区域选择连线终点，中点选为我们的参考点将分割后的小区域我们进行编码标记，并舍弃，继续选择划分，第二次划分起点选为f终点为非同侧的点，然后编码，最终当af一侧的点划分完毕。

本发明具体使用时，采用ear-clipping算法将非平面区域转为平面化区域，切割出所需要的三角形，从而得到0、1数字地图，包括高程分割法、网格分割法、中点分割编码法，高程分割法将非平面区域进行按照阈值来进划分不同平面的区域，非平面区域分割为n个小平面区域，用earclipping进行切分；网格分割法将非平面区域按照方法切割为近似平面的多边形区域，每一个参考点选取为分割后各区域的交界点，这样可以减少参考坐标点的选取，分割后的近似平面多边形用相应算法处理；将实际的一些区域的划分采用中点分割编码法的规则选点连线划分，连线中点选为参考坐标点，每次划分对于整体区域比较将小的区域进行先舍弃再编码的方法，继续划分指导经开始点的一侧点全部划分完毕，划分的区域近似看做平面对变形区域，来处理；再利用earclipping算法进行区域的裁剪，最后利用参考点判断移动点是否再地图区域进行0、1数字地图的制作最终转为0、1二值图像的存储，与简单的利用earclipping算法切割简单多边形相比，该方法解决了非平面无法切割的问题，扩大了使用的场景，给实际数字地图的制作带来了方便。