[发明专利]一种基于形状上下文的地图线状要素多尺度信息派生方法

权利要求书

1.一种基于形状上下文的地图线状要素多尺度信息派生方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1：线状要素空间划分；

步骤1.1：对一同名线状实体，将它在较大比例尺R_A下用A来表示，在较小比例尺R_B下用B来表示；将A表示为M个轮廓点的集合，即A＝(p₀,p₁,...p_i,...,p_M-1)；将B表示为N个轮廓点的集合，即B＝(q₀，q₁,...q_j,...,q_N-1)；

步骤1.2：分别以A的每一个轮廓点为原点建立对数极坐标系，对于每一个坐标系的两个维度角度θ和极径lgρ，将角度θ进行S等分，极径lgρ进行T等分，分别划分出S*T个子区域bin；

步骤1.3：对B重复步骤1.2的操作，完成区域分割；

步骤2：基于形状上下文的点集匹配；

步骤2.1：空间区域分割完成之后，统计轮廓上除去p_i点外的其他点在每个划分区域中的分布数目，每一个区域得到一个统计值，S*T个子区域bin得到一个包含S*T个数据的序列，由该序列组成的向量表示该点的形状上下文，即一个有S*T个分量的向量，采用直方图的形式可视化出来，即得到形状直方图；对于形状A，得到M个S*T维的向量，用矩阵来存储这M个向量，实现对形状A的数字化表达；

步骤2.2：对形状B重复步骤2.1的操作，实现对形状B的数字化表达；

步骤2.3：采用卡方分布统计检验来衡量两点之间的匹配程度，计算出A和B所有点之间的匹配代价，得到一个匹配代价矩阵，将点集匹配问题转换成二分图匹配问题，把匹配代价最小的点作为最相似的对应点，利用匈牙利算法处理二分图的最大匹配问题；

步骤3：基于点集匹配结果进行形状内插；

步骤3.1：利用线要素上的轮廓点将线剖分成了线段，大比例尺R_A下的表达A被剖分成了{p₀p₁,p₁p₂,p₂p₃,…,p₂₀₃p_M-1}，小比例尺R_B下的表达B被剖分成了{q₀q₁,q₁q₂,…,q₂₆q_N-1}，根据轮廓点间的对应关系得到子线段之间的对应关系；匹配线段得到之后，分段进行形状内插，匹配点之间的连线就是内插路径；

找到B的一个子集A_sub(i)和A中对应的子集B_sub(j)，则：

A = Σ i A s u b ( i ) - - - ( 3 ) ]]>

B = Σ j B s u b ( j ) - - - ( 4 ) ]]>

步骤3.2：令f1和f2分别表示定义域[0,1]到A_sub(i)和B_sub(j)的连续函数,f表示形状内插之后中间状态的连续函数，对应的子集为C_sub(k)；因此有：

f＝(1-g)*f₁+g*f₂ (5)

式中，g为介于大、小比例尺之间的归一化中间尺度，0≤g≤1；

由此可知，当g＝0,f＝f1,即C_sub(k)＝A_sub(i)；当g＝1时，f＝f2,即C_sub(k)＝B_sub(j)；当0<g<1时，f为介于f1和f2之间的中间表达，且g的大小控制内插结果的偏向度；

步骤3.3：计算归一化中间尺度g；

g = ( 1 R C - 1 R A ) ( 1 R B - 1 R A ) - - - ( 6 ) ]]>

式中，R_A表示大比例尺，R_B表示小比例，R_C表示中间比例尺；

步骤3.4：对其余每一组对应点集进行相同的处理，得到连续尺度变换后的中间状态：

C = Σ k C s u b ( k ) - - - ( 7 ) ]]>

实现地图现状要素的多尺度派生。