第三章2空间数据结构的转换

1、空间数据结构的转换空间数据结构的转换栅格数据向矢量数据转换栅格数据向矢量数据转换 n多边形边界提取多边形边界提取n边界线搜索边界线搜索n拓扑关系生成拓扑关系生成n去除多余点并进行曲线圆滑去除多余点并进行曲线圆滑栅格数据向矢量数据转换栅格数据向矢量数据转换 n基于图像处理的矢量化基于图像处理的矢量化n基于窗口匹配的矢量化基于窗口匹配的矢量化 基于图像处理的矢量化算法基于图像处理的矢量化算法 n图像二值化图像二值化n对扫描获得的灰度图像进行对扫描获得的灰度图像进行0 0或或1 1的简化处理。的简化处理。 n平滑平滑 （图像预处理）（图像预处理）0000101101去毛刺模板去毛刺模板去孔洞模板去孔

2、洞模板n细化细化 n保证细化后曲线的连通性保证细化后曲线的连通性n细化结果是原曲线的中心线细化结果是原曲线的中心线n保留线端点保留线端点 n剥皮法剥皮法: :从线的边沿两侧开始，每次剥去从线的边沿两侧开始，每次剥去等于一个栅格宽度的一层，直到最后仅等于一个栅格宽度的一层，直到最后仅剩下彼此相连的两个栅格宽或恰好一个剩下彼此相连的两个栅格宽或恰好一个栅格宽的线划图形为止。栅格宽的线划图形为止。n骨架法骨架法 :针对各条矢量化的栅格线，求出针对各条矢量化的栅格线，求出线上每一栅格的线上每一栅格的3 3* *3 3窗口的属性码之和，窗口的属性码之和，并重复赋值；每一行中最大栅格属性码并重复赋值；每一

3、行中最大栅格属性码所在位置即为栅格线的骨架。所在位置即为栅格线的骨架。 110000111000011100001100011100001100455376130132165478756623300000135420001010000000000011100000000000001000经典算法经典算法 nN(p)为为p的邻点的数值的和；的邻点的数值的和；nT(p)为像素邻点从为像素邻点从0变为变为1的次数；的次数；n 分别是像素左侧、右分别是像素左侧、右侧、下边、上边邻点的数值。侧、下边、上边邻点的数值。 NSEWpppp,1111111111111111111111111111111111

4、1111111n如果如果2N(p) 62N(p) 6并且并且T(p)=1T(p)=1并且并且 =0=0并且并且 =0=0，则标志，则标志p p点；点；n将所有被标志的栅格点赋值为将所有被标志的栅格点赋值为0 0；n如果如果2N(p) 62N(p) 6并且并且T(p)=1T(p)=1并且并且 =0=0并且并且 =0=0，则标志，则标志p p点；点；n将所有被标志的栅格点赋值为将所有被标志的栅格点赋值为0 0；n转到第一步。转到第一步。NSEpppSEWpppNSWpppNEWppp1111111111111111111111111111111跟踪跟踪 n从图幅西北角开始，用水平扫描线检测线段的从

5、图幅西北角开始，用水平扫描线检测线段的起点；起点；n以当前点为中心，寻找属性编码相同的下一点；以当前点为中心，寻找属性编码相同的下一点；n若找到，则将所找到的点置为当前点，转第若找到，则将所找到的点置为当前点，转第（2）步；若未找到，则跟踪结束；）步；若未找到，则跟踪结束；n将全部点的坐标数据顺序写入弧段数据文件；将全部点的坐标数据顺序写入弧段数据文件；n判断是否跟踪完毕。判断是否跟踪完毕。n链式编码（弗里曼码）链式编码（弗里曼码） n用曲线出发点坐标和线的斜率来描述二用曲线出发点坐标和线的斜率来描述二值线图形。值线图形。3 32 21 14 4p p0 05 56 67 7n矢量线提取矢量线

6、提取 n将每个点链转化为一条矢量线，每条线将每个点链转化为一条矢量线，每条线由一系列点组成。由一系列点组成。 基于窗口匹配的矢量化算法基于窗口匹配的矢量化算法n通过边界提取，将边界的左右多边通过边界提取，将边界的左右多边形信息保存在边界点上，每条边界形信息保存在边界点上，每条边界弧段由两个并行的边界链组成，分弧段由两个并行的边界链组成，分别记录该边界弧段的左右多边形编别记录该边界弧段的左右多边形编号。号。 aabbababaaabaabaabbbabaa边界点和节点提取边界点和节点提取 如果窗口内如果窗口内4个栅格有两个属性编码，则该个栅格有两个属性编码，则该4个栅格为边界点个栅格为边界点 a

7、bcdaacdabddabadabcbabcaabbdabba窗口内窗口内4个栅格有个栅格有3个以上不同属性编码，或对角个以上不同属性编码，或对角线上栅格属性编码两两相同，作为节点处理线上栅格属性编码两两相同，作为节点处理 边界点和节点提取边界点和节点提取 边界搜索与左右多边形信息记录边界搜索与左右多边形信息记录 n记录起始边界点的两个多边形编号记录起始边界点的两个多边形编号作为该弧段的左右多边形作为该弧段的左右多边形n下一点的搜索方向由前一点的进入下一点的搜索方向由前一点的进入方向和该点的可能走向来决定方向和该点的可能走向来决定 aabbababaaabaabaabbbabaaaaaaaaa

8、aaabbbbbbbbbbbbbbbccccccccccccddddddddaaaaaaaaaabbbbbbbbbbbbbbbccccccccccccdddddddd边界点边界点节点节点多余点去除多余点去除 n在一个弧段上连续的三个点，如满足直在一个弧段上连续的三个点，如满足直线方程，则中间点为多余。线方程，则中间点为多余。31312121yyxxyyxx31313232yyxxyyxx或或 曲线平滑曲线平滑 n根据原曲线坐标链的坐标，构建一个曲根据原曲线坐标链的坐标，构建一个曲线函数，用这个函数计算的插值点坐标线函数，用这个函数计算的插值点坐标拟合原坐标链。拟合原坐标链。 niiiniiiuByyuBxx11 n