[发明专利]一种基于DEM的光栅地形图立体序列帧图像的获取方法

说明书

本发明公开了一种基于DEM的光栅地形图立体序列帧图像的获取方法，涉及地图数据处理技术领域，利用DEM数据构建平面地形图的深度信息，再利用该深度信息将平面地形图投影到三维空间中得到虚拟三维地形图，然后在该三维空间中选取不同视点，将三维地形图投影到不同的平面中，再进行平滑和空洞填补处理，便可得到一组立体图像序列帧图像。本发明针对于平面地形图的光栅立体化有着明显的优点，不需复杂的三维模型重建或者费时地按等高线对平面地形图进行分层平移重组，按照一定的图像处理方法即可得到立体效果好的立体图像序列帧图像。

技术领域

本发明属于地图数据处理领域，尤其涉及一种基于DEM的光栅地形图立体序列帧图像获取方法。

背景技术

地形图通常是二维的平面地图，无法直观地展示地形地貌，为了解决这个问题，将立体光栅技术应用于地形图制作上，使人能不借助于硬件设备就看到一幅立体地形图，对制图区域的地形地貌有非常直观的认知。而由平面地形图转化为光栅立体地形图，就要获取该平面地形图对应的立体图像序列帧图像，当前获取平面地形图的图像序列帧图像主要有两种：一是根据平面地形图及对应的高程数据建立三维模型，并把平面地形图上的居民地、道路、水系、境界、土质、植被等一一对应镶嵌在三维模型上，然后再从三维模型不同的角度获取一组图像序列帧图像，该方法操作难度大，且极为复杂；二是根据平面地形图对应的等高线，按一定的等高距沿着等高线对平面地形图进行分层处理，得到各层的图形数据，再将各层图形数据按对应的高度进行左右平移以获得一组模拟立体地形图不同角度的序列帧图像，该方法操作同样繁杂，特别是大幅面的平面地形图，且分层不适当容易使由立体序列图像合成的立体地形图出现过渡不自然甚至断层的现象，影响光栅立体地形图的三维视觉效果。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于DEM的光栅地形图立体序列帧图像的获取方法，从而克服了现有由平面地图形转化为光栅立体地图复杂的缺点。

为实现上述目的，本发明提供了一种基于DEM的光栅地形图立体序列帧图像的获取方法，包括以下步骤：

S1、选择需要绘制光栅立体地图的平面地图，根据所述平面地图的数据得到仅含带文字要素和不含带文字要素的地形图层，不含带文字要素的地形图层图像为图像一，仅含带文字要素的地形图层图像为图像二；

S2、分别对所述图像一和图像二利用DEM数据进行处理得到相同分辨率和大小的深度图像一和深度图像二；

S3、将所述图像一和图像二进行合并处理得到待处理平面地形图，且所述图像二位于所述图像一的上方；将所述深度图像一和深度图像二进行合并处理得到待处理深度图，且所述深度图像二位于所述深度图像一的上方；

S4、对所述待处理深度图进行预处理；

S5、对预处理后的待处理深度图和待处理平面地形图进行虚拟视点合成，得到立体图像序列帧图像；

S6、对所述立体图像序列帧图像中的空洞进行填补，后得到完整的立体图像序列帧图像。

进一步的，所述S2中，对所述图像一和图像二在利用DEM数据处理得到对应深度图像时,应采用8bit灰度值来存储地形要素的深度信息；将所述图像一和图像二转换到地形上的高度时，最高的地方对应灰度值为255，最低的地方对应灰度值为0。

进一步的，所述S2中，所述图像一利用DEM数据进行处理得到相同分辨率和大小的深度图像一包括：

所述图像一对应的DEM数据的每个像元代表的高度值按公式(1)求得在深度图像中的灰度值；

式(1)中，gray为图像一的DEM数据的每个像元的灰度值，Z_最高为DEM数据中最大的高度值，Z_最低为DEM数据中最小的高度值，Z_gray为DEM数据中待求点对应的高度值；