[发明专利]一种基于金字塔和影像绘制引擎的超大遥感影像显示方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种遥感图像的处理方法。

背景技术

随着对地观测技术的不断发展，卫星对地观测的分辨率不断提升，卫星影像的数据量急剧增加。另一方面，由于利用卫星获取地面影像时往往受卫星本身轨道参数的影响，单景卫星影像难以覆盖整个感兴趣的区域，需要多景影像数据才能获得感兴趣区域的整体情况。在特殊情况下，当一颗卫星的影像数据无法覆盖整个感兴趣区域时，还需要联合其它卫星数据或航空数据。这就给面向区域的遥感影像数据显示带来了几个问题：1、数据量大，很多卫星单景影像数据就达到2G以上，面向区域的遥感影像整体的数据量相当大；2、数据格式、影像分辨率、投影方式不一致；3、透明色、图层显示顺序对显示效果有影响。

传统的图像显示技术基于单幅小图像处理，将图像的数据读入内存，能较好的满足用户对图像浏览的需求。遥感影像的显示，特别是面向区域的（即多幅影像一起）遥感影像的显示，由于需要考虑的因素多，往往很难实现快速的影像显示。一些遥感软件，如国外的Erdas、Envi、ArcGIS、QGIS，国内的SuperMap、Titan Image、Geostar都能实现面向区域的遥感影像的显示，但打开影像的速度以及图像缩放和漫游的体验能力不同。对于软件的使用者来说，是否快速的打开区域的遥感影像以及具备良好的漫游和缩放功能是评价遥感软件好坏的一个重要的因素之一。整体来讲国外商业软件在这方面要比国内软件好。Erdas软件减少了软件缩放时对文件IO读取的时间。ENVI软件推出对应的Envi Zoom功能，在打开影像时不仅自动建立对应的图像文件，而且图像显示多线程实现影像显示从粗糙到精细渐变的过程，提升用户体验。不过，作为商业软件其对应的遥感影像的可视化方法不公开，只能通过使用该软件或利用其对应的二次开发包才能使用。

发明内容

本发明的技术解决问题是：克服现有技术的不足，提供了一种基于金字塔和影像绘制引擎的超大遥感影像显示方法，可以提高超大遥感影像的显示效率。

本发明的技术解决方案是：一种基于金字塔和影像绘制引擎的超大遥感影像显示方法，步骤如下：

（1）利用开源GDAL作为遥感文件的读取库，获取遥感影像，然后利用开源Proj4库获取与遥感影像对应的投影信息；

（2）初始化显示窗口的位置和显示分辨率，确定在初始位置下显示窗口所对应的遥感影像的地理位置信息，从遥感影像中读取显示窗口在初始位置下所包含的影像块在初始显示分辨率下的图像信息，并将该影像块的位置、分辨率信息保存至静态金字塔；在内存中划分出内存池构建动态金字塔，将显示窗口所对应的影像块的位置、分辨率信息保存至动态金字塔；所述的静态金字塔和动态金字塔中的各影像块均单独设置有引用次数的标识，引用次数的初始值为零；

（3）获取用户所需要的显示窗口，确定用户所需显示窗口对应的遥感影像地理位置信息，并读取用户指定的显示分辨率信息，然后在动态金字塔内搜索对应区域和对应分辨率的影像块，如果存在满足要求的影像块则直接显示该影像块所在的区域，并将该影像块的引用次数加1，转步骤（5）；如果不存在满足要求的影像块，则在动态金字塔内搜索对应区域但分辨率与用户需求不相同的影像块，如果存在满足要求的影响块则先显示与用户需求分辨率不相同的影像数据，同时将用于显示的数据块的引用次数加1后转步骤（4）；如果不存在用户需求区域内的影像块则直接转步骤（4）；

（4）从静态金字塔中搜索用户所需显示窗口内对应分辨率的影像块，用搜索到的满足用户需求的影像块刷新显示窗口，并将该影像块加入到动态金字塔中；在向动态金字塔中加入影像块时，要对内存池的大小进行判断，如果内存池的剩余空间能够装载要加入的影像块，则直接装载影像块，如果内存池的剩余空间不能够装载要加入的影像块，则按照引用次数从低到高的顺序依次从内存池中释放影像块直至内存池的剩余空间能够装载要加入的影像块后装载影像块；从内存池中释放影像块时，要判断静态金字塔中是否存在对应的影像块，如果存在则转步骤（5），如果不存在则将释放的影响块写入到静态金字塔中后转步骤（5）；

（5）完成用户需求关闭显示影像时，判断静态金字塔文件中是否存在当前显示的影像块，如果存在则退出，如果不存在，则将该影像块写入到静态金字塔中后退出。

本发明与现有技术相比的优点在于：

（1）本发明利用开源GDAL（Geospatial Data Abstraction Library）库作为遥感文件的读取库，可以解决不同格式遥感影像数据的读取能力，使得本发明方法具备支持目前常见的绝大多数遥感影像的可视化的能力；