基于虚拟打印技术不同比例尺正射影像裁剪分幅输出方法
【专利摘要】本发明公开了一种基于虚拟打印技术不同比例尺正射影像裁剪分幅输出方法。包括以下步骤：S1、指定需要输出影像范围；S2、调用范围内较大比例尺正射影像；S3、反算范围内的相关参数如坐标范围、像素值和打印参数等；S4虚拟打印输出真彩色图片，以新的坐标范围命名，生成对应坐标文件。本发明基于虚拟打印技术，实现效率高、原理简单，以最常见的CAD平台为基准，大大降低不同比例尺正射影像裁剪分幅输出工作复杂度和软硬件要求，不需要专业的数据处理软件和硬件设备，非常适用于作业部门或小型单位的不同比例尺正射影像图的裁剪输出。
【专利说明】
基于虚拟打印技术不同比例尺正射影像裁剪分幅输出方法
技术领域
[0001]本发明涉及卫星影像处理技术领域，具体涉及一种基于虚拟打印技术不同比例尺正射影像裁剪分幅输出方法。
【背景技术】
[0002]影像的自动裁剪分幅多采用复杂遥感平台处理软件进行处理，一般生产单位因技术条件限制，无论软硬件条件或是经济条件，都难以满足上述数据处理各项技术需求。
[0003]现有的GIS(地理信息系统)平台软件，如ArcGIS，Erdas等已经具备比较完备的地理信息处理功能，包括不同格式影像图的配准以及融合处理，对配准影像的裁剪和正确定位显示。但工程应用中，这些软件的使用难度大，购置成本高，不适宜小型生产单位或一线作业部门的实际生产条件。
[0004]如文献:“徐颖，赵萍，黄亚萍，基于ArcGIS的国家标准分幅裁切新方法[J].现代测绘，29(2): 43-45” (2006年02期)中公开了一种基于ArcGIS中GRIDCLIP命令进行影像国家标准分幅的裁切方法，主要步骤包括:待裁切文件的预处理；确定国家标准分幅成果的图幅号;确定每幅国家标准分幅图幅的坐标范围;运用GRIDCLIP命令完成裁切。
[0005]公开号为CN103700063A的中国发明专利申请(名称:基于高清卫星影像的地形图一体化快速成图方法)公开了一种影像自动裁剪的方法，主要步骤为:影像预处理；自动计算影像范围；裁减分割并按照图幅名称输出成果，该方法通过空间分析对影像进行裁剪，而空间分析功能集成于GIS专业平台软件中。
[0006]公开号为CN104021555的中国发明专利申请(名称:基于虚拟打印技术的海量影像裁剪分幅方法)公开了一种影像自动裁剪的方法，主要涉及初次大范围海量影像分幅输出，不适宜于特定范围内由大比例尺至中小比例尺正射影像的分幅输出。
[0007]以上方法虽然可以实现影像的裁剪等问题，但存在如下缺点和不足:
[0008]1、海量影像裁剪必须采用专业平台软件，软件成本高；
[0009]2、处理过程复杂，必须采用高性能计算机，硬件成本高，一般人员难于掌握；
[0010]3、通常需要生产不同比例尺的正射影像图，造成资源浪费和数据冗余；
[0011]4、通用性和易用性较差，一般作业部门或小型单位难以实现。
【发明内容】
[0012]本发明解决的技术问题在于提供一种基于虚拟打印技术的不同比例尺正射影像裁剪分幅输出方法，通过虚拟打印技术，结合常见的CAD数据采集平台，实现了高效的不同比例尺正射影像图的裁剪输出。
[0013]本发明解决上述技术问题的的技术方案是:
[0014]所述的方法包括以下步骤:
[0015]S1、指定需要输出影像范围；
[0016]S2、调用范围内较大比例尺正射影像；
[0017]S3、反算范围内的相关参数如坐标范围、像素值和打印参数等；
[0018]S4、虚拟打印输出真彩色图片，以新的坐标范围命名，生成对应坐标文件。
[0019]更为具体的方案可以是，
[0020]所述步骤SI包括以下步骤:
[0021]Sll、指定需要输出影像范围；
[0022]S12、快速计算指定范围四角所在的新比例尺下对应的图幅。
[0023]所述步骤S2包括以下步骤:
[0024]S21、依据计算得到的图幅编号，搜索影像库，如存在记录则以备调用；
[0025]S22、如不存在，弹出交互窗口告诉作业人员没有对应数据；
[0026]S23、基于S21记录的图幅号，调用原始影像库并正确显不。
[0027]所述步骤S3包括以下步骤:
[0028]S31、若按照新比例尺输出非标准图幅影像，则获取其四角坐标Xo、Yo、X1、Y1，其中Xo、Yo为左下角北方向纵向坐标和东方向横向坐标，Χι、Υι为右上角北方向纵向坐标和东方向横向坐标，则对应的范围大小为(X1-Xo，Y1-Yo)，对应图纸的范围为((X1-Xo)/D，( Y1-Y0)/D)，对应的像素值为(10000*( (X1-Xo)ZtMOOO(^(Y1-Yo)Zt)),其中D为新的比例尺，可以为500,1000,2000，5000和10000等；
[0029]S32、若按照新比例尺输出标准图幅影像，则获取调出影像的四角坐标Χ_、Υ_、Xmax、Ymax，其中Xmin、Ymin为所调影像左下角坐标，Xmax、Ymax为所调影像右上角坐标，Χθ = Fi X(Xmin/(DXLr)) XDXLr，Yo = Fix(Ymin/(DXLc)) XDXLc，Xi = Fix(Xmax/(DXLr)) XDXLr,Y! = Fix(Y繼/(DXLc)) XDXLc，i脑X = Fix(X1-Xo)ZDhj脑X=Fix(X1-Xo)/!));其中，Lc和Lr分别为新比例尺下国家标准分幅的横向和纵向图纸尺寸；imax为北方向的国家标准分幅数，jmax为东方向的国家标准分幅数;Fix函数是截尾函数，作用是取数字的整数部分；
[0030]S33、构建国家标准分幅的多边形，多边形的四角坐标为(Xo+i XDXLc,Yo+j XDXLr)、(Xo+(i+l)XDXLc，Yo+jXDXLr)、(Xo+(i+l) XDXLc，Yo+(j+l) XDXLr)、(Xo+(i+l) X0\1^，￥()+]_\0\1^)，其中1的取值范围为(0?1題)，描取值范围为(0?_]艇)；
[0031]S34、将上一步划分的新比例尺国家标准分幅的多边形区域分别设为新的虚拟打印范围；
[0032]S35、根据新比例尺设置虚拟打印参数，所述的参数包括虚拟打印纸张尺寸和打印比例尺，其中虚拟打印纸张尺寸包括横向和纵向像素数，横向像素数为Lc/像素大小，纵向像素数为Lr/像素大小;打印比例尺为D/10000。
[0033]所述步骤S4包括以下步骤:
[0034]S41、根据打印纸张尺寸、打印比例尺、纵横方向的像素值进行虚拟打印，生成国家标准分幅的影像文件，以左下角坐标为文件名称；
[0035]S42、导出新的正射影像文件及对应坐标定位文件，如导出格式为JPG，则对应的坐标文件格式为JGW。
[0036]所述的裁剪分幅方法用于比例尺为1:500至1:5000正射影像自动裁剪分幅。
[0037]本发明通过将虚拟打印技术与常见的数据采集平台进行结合，如基于PC的Windows7操作系统上的常用数据采集平台为例，Microsta1n V8、AutoCAD2005完成新比例尺下影像分幅裁剪输出，完成了以往必须借助专业化GIS或RS软硬件才能完成的任务，省去了专业化GIS或RS软硬件的使用费用;该方法具有原理简单，易于实现，高效稳定的特点，可以大大节约数据处理的难度和成本。
【附图说明】
[0038]下面结合附图对本发明进一步说明:
[0039]图1是本发明方法的流程示意图。
【具体实施方式】
[0040]以下具体实施例以裁剪分割1:2000正射影像图，运行平台为PC上的Windows7操作系统为示例。
[0041]如图1所示，本发明基于虚拟打印技术的不同比例尺正射影像裁剪分幅输出方法，包括以下步骤:
[0042]S1、指定需要输出影像范围；
[0043]S2、调用范围内较大比例尺正射影像；
[0044]S3、反算范围内的坐标范围、像素值和打印参数等相关参数；
[0045]S4、虚拟打印输出真彩色图片，以新的坐标范围命名，生成对应坐标文件。
[0046]步骤SI具体包括:
[0047]Sll、在Microsta1n V8平台下，点击当前坐标或指定需要输出影像范围；
[0048]S12、计算指定点的坐标或范围四角所在的新比例尺下对应的图幅，具体计算步骤详见步骤S3。
[0049]步骤S2具体包括:
[0050]S21、依据计算得到的图幅编号，搜索影像库，如存在记录以备调用；
[0051]S22、如不存在，弹出交互窗口告诉作业人员没有对应数据；
[0052]S23、基于S21记录的图幅号，调用原始影像库并正确显不。
[0053]步骤S3具体包括:
[0054]S31、若按照新比例尺输出非标准图幅影像，则获取其四角坐标Xo、Yo、X1、Y1，其中Xo、Yo为左下角北方向纵向坐标和东方向横向坐标，Χι、Υι为右上角北方向纵向坐标和东方向横向坐标，则对应的范围大小为(X1-Xo，Y1-Yo)，则对应图纸的范围为((X1-Xo) /D，(Y1-Y0) /D)，对应的像素值为(10000*( (X1-Xo)ZtMOOO(^(Y1-Yo)ZiD),其中D为新的比例尺，如500，1000，2000，5000和10000;
[0055]S32、若按照新比例尺输出标准图幅影像，则获取调出影像的四角坐标Χ_、Υ_、Xmax、Ymax，其中Xmin、Ymin为所调影像左下角坐标，Xmax、Ymax为所调影像右上角坐标，imax为北方向的国家标准分幅数，为东方向的国家标准分幅数，Lc，Lr分别为新比例尺下国家标准分幅的横向和纵向图纸尺寸，通常Lc为0.5米或0.4米，Lr为0.5米，Xo = Fix (Xmin/ (DXLr))XDXLr,Yo = Fix(Ymin/(DXLc)) XDXLc,Xi = Fix(Xmax/(DXLr)) XDXLr，Yi = Fix(Ymax/(DXLc)) XDXLc Jmax = Fix(X1-Xo)ZD) ,Jmax = Fix(X1-Xo)ZDhFix函数是截尾函数，作用是取数字的整数部分；
[0056]S33、构建国家标准分幅的多边形，多边形的四角坐标为(Xo+i XDXLc,Yo+j XDXLr)、(Xo+(i+l)XDXLc，Yo+jXDXLr)、(Xo+(i+l) XDXLc，Yo+(j+l) XDXLr)、(Xo+(i+l) X0\1^，￥()+]_\0\1^)，其中1的取值范围为(0?1題)，描取值范围为(0?_]艇)；
[0057]S34、将上一步划分的新比例尺国家标准分幅的多边形区域分别设为新的虚拟打印范围；
[0058]S35、根据新比例尺设置虚拟打印参数，所述的参数包括虚拟打印纸张尺寸和打印比例尺，其中虚拟打印纸张尺寸包括横向和纵向像素数，横向像素数为Lc/像素大小，纵向像素数为Lr/像素大小;打印比例尺为D/10000。
[0059]步骤S4具体包括:
[0000]S41、根据打印纸张尺寸、打印比例尺、纵横方向的像素值，调用Microsta1n V8平台的虚拟打印程序:JPG打印程序对拼接影像进行虚拟打印，得到各分幅影像，对各分幅影像命名并生成与各分幅影像相对应的坐标定位文件;生成国家标准分幅的影像文件，以左下角坐标为文件名称；
[0061 ] S42、导出新的正射影像文件及对应坐标定位文件，如导出格式为JPG，则对应的坐标文件格式为JGW;具体为命名规则为TE-N-D/2-D/2，其中T为标准图框分幅的含义，E为标准图框左下角东方向坐标，N为标准图框左下角北方向坐标，0为分幅比例尺。
[0062]导出的坐标定位文件名称与国家标准分幅影像同名，后缀名与导出影像格式对应，文件内容系统有六个要素:东方向像元大小、旋转量、尺度变化量、北方向像元大小、左下角东方向起始位置、左下角北方向起始位置。
[0063]以广西南宁市主城区2011年卫星0.2m彩色影像为例，输出城区范围内的正射影像，其中 Xmin = 2507400，Ymin = 515800、Xmax = 2540800、Ymax = 561080。
[0064]当分幅比例尺D为2000，影像板式为0.5米X0.5米时，则imax = 33，Jmax = 46,Xo =2507000，Yo = 515000，Xi = 2540000，Yi = 561000，Lc = Lr = 0.5，虚拟打印纸张尺寸为 5000 X5000像素，打印比例尺为0.2，虚拟打印导出的国家标准分幅影像为T515000-2507000-l000-1000.JPG 至 T561000-2540000-1000-1000.JPG 共计 1518 幅。
[0065]当分幅比例尺D为5000，影像板式为0.5米X 0.5米时，则imax = 15，Jmax= 18，X0 =2505000，Yo = 515000，Xi = 2542500，Yi = 562500，Lc = Lr = 0.5，虚拟打印纸张尺寸为 5000 X5000像素，打印比例尺为0.5，虚拟打印导出的国家标准分幅影像为T515000-2505000-2500-2500.JPG 至 T562500-2542500-2500-2500.JPG 共计 285 幅。
【主权项】
1.一种基于虚拟打印技术不同比例尺正射影像裁剪分幅输出方法，其特征在于，所述的方法包括以下步骤: 51、指定需要输出影像范围； 52、调用范围内较大比例尺正射影像； 53、反算范围内的相关参数如坐标范围、像素值和打印参数等； 54、虚拟打印输出真彩色图片，以新的坐标范围命名，生成对应坐标文件。2.根据权利要求1所述的不同比例尺正射影像裁剪分幅输出方法，其特征在于，所述步骤SI包括以下步骤: SI 1、指定需要输出影像范围； S12、快速计算指定范围四角所在的新比例尺下对应的图幅。3.根据权利要求1所述的不同比例尺正射影像裁剪分幅输出方法，其特征在于，所述步骤S2包括以下步骤: 521、依据计算得到的图幅编号，搜索影像库，如存在记录则以备调用； 522、如不存在，弹出交互窗口告诉作业人员没有对应数据； 523、基于S21记录的图幅号，调用原始影像库并正确显不。4.根据权利要求2所述的不同比例尺正射影像裁剪分幅输出方法，其特征在于，所述步骤S2包括以下步骤: 521、依据计算得到的图幅编号，搜索影像库，如存在记录则以备调用； 522、如不存在，弹出交互窗口告诉作业人员没有对应数据； 523、基于S21记录的图幅号，调用原始影像库并正确显不。5.根据权利要求1至4任一项所述的不同比例尺正射影像裁剪分幅输出方法，其特征在于，所述步骤S3包括以下步骤: 531、若按照新比例尺输出非标准图幅影像，则获取其四角坐标Xo、Yo、X1、Y1，其中Xo、Yo为左下角北方向纵向坐标和东方向横向坐标，Χι、Υι为右上角北方向纵向坐标和东方向横向坐标，则对应的范围大小为(X1-Xo，Y1-Yo)，对应图纸的范围为((Xi_Xo) /D，( Y1-Yo) /D)，对应的像素值为(10000*( (X1-Xo)ZtMOOO(^(Y1-Yo)Zt)),其中D为新的比例尺，可以为500，1000，2000，5000 和 10000 等； 532、若按照新比例尺输出标准图幅影像，则获取调出影像的四角坐标Xmin、Ymin、Xmax、Ymax，其中Xmin、Ymin为所调影像左下角坐标，Xmax、Y.为所调影像右上角坐标，Χθ = Fi X ( Xmin/(DX Lr)) XDX Lr，Yo = Fix (Ymin/ (D X Lc)) X D X Lc，Xi = Fix (Xmax/ (DX Lr)) XDX Lr，Yi =Fl X ( Ymax/( D XLc)) XDXLc, imax = Fix(Xl-Xo)/D)，jmax = Fix(X1-Xo)/D);其中，Lc 和 Lr 分别为新比例尺下国家标准分幅的横向和纵向图纸尺寸；imaxS北方向的国家标准分幅数，jmax为东方向的国家标准分幅数;Fix函数是截尾函数，作用是取数字的整数部分； 533、构建国家标准分幅的多边形，多边形的四角坐标为(Xo+iX D X Lc，Yo+j X D X Lr)、(Xo+(i+l) XDXLc，Yo+jXDXLr)、(Xo+(i+l) XDXLc，Yo+(j+l) XDXLr)、(Xo+(i+l) XDXLC，Yo+j XDXLr)，其中i的取值范围为(0?imax)，j的取值范围为(0?jmax); 534、将上一步划分的新比例尺国家标准分幅的多边形区域分别设为新的虚拟打印范围； 535、根据新比例尺设置虚拟打印参数，所述的参数包括虚拟打印纸张尺寸和打印比例尺，其中虚拟打印纸张尺寸包括横向和纵向像素数，横向像素数为Lc/像素大小，纵向像素数为Lr/像素大小;打印比例尺为D/10000。6.根据权利要求1至4任一项所述的不同比例尺正射影像裁剪分幅输出方法，其特征在于，所述步骤S4包括以下步骤: 541、根据打印纸张尺寸、打印比例尺、纵横方向的像素值进行虚拟打印，生成国家标准分幅的影像文件，以左下角坐标为文件名称； 542、导出新的正射影像文件及对应坐标定位文件，如导出格式为JPG，则对应的坐标文件格式为JGW。7.根据权利要求5所述的不同比例尺正射影像裁剪分幅输出方法，其特征在于，所述步骤S4包括以下步骤: 541、根据打印纸张尺寸、打印比例尺、纵横方向的像素值进行虚拟打印，生成国家标准分幅的影像文件，以左下角坐标为文件名称； 542、导出新的正射影像文件及对应坐标定位文件，如导出格式为JPG，则对应的坐标文件格式为JGW。8.根据权利要求1至4任一项所述的不同比例尺正射影像裁剪分幅输出方法，其特征在于:所述的裁剪分幅方法用于比例尺为1:500至1:5000正射影像自动裁剪分幅。9.根据权利要求5所述的不同比例尺正射影像裁剪分幅输出方法，其特征在于:所述的裁剪分幅方法用于比例尺为1:500至1:5000正射影像自动裁剪分幅。10.根据权利要求7所述的不同比例尺正射影像裁剪分幅输出方法，其特征在于:所述的裁剪分幅方法用于比例尺为1:500至1:5000正射影像自动裁剪分幅。
【文档编号】G06T3/40GK105894452SQ201610196808
【公开日】2016年8月24日
【申请日】2016年3月30日
【发明人】魏金占, 王礼江, 丁建勋, 岳国森, 蒋联余, 赵自力
【申请人】广东中冶地理信息股份有限公司, 广东中达规谷地信科技有限公司