[發(fā)明專利]一種基于金字塔和影像繪制引擎的超大遙感影像顯示方法

有效

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• 申請日: 2013-11-18
• 公開（公告）號: CN103678501A
• 公開（公告）日: 2014-03-26
• 發(fā)明（設計）人: 童俊濤;李申陽;鄒同元
• 申請（專利權）人: 航天恒星科技有限公司
• 主分類號: G06F17/30
• 分類號: G06F17/30;G06F9/44
• 代理公司: 中國航天科技專利中心 11009
• 代理人: 陳鵬

技術領域

本發(fā)明涉及一種遙感圖像的處理方法。

背景技術

隨著對地觀測技術的不斷發(fā)展，衛(wèi)星對地觀測的分辨率不斷提升，衛(wèi)星影像的數據量急劇增加。另一方面，由于利用衛(wèi)星獲取地面影像時往往受衛(wèi)星本身軌道參數的影響，單景衛(wèi)星影像難以覆蓋整個感興趣的區(qū)域，需要多景影像數據才能獲得感興趣區(qū)域的整體情況。在特殊情況下，當一顆衛(wèi)星的影像數據無法覆蓋整個感興趣區(qū)域時，還需要聯合其它衛(wèi)星數據或航空數據。這就給面向區(qū)域的遙感影像數據顯示帶來了幾個問題：1、數據量大，很多衛(wèi)星單景影像數據就達到2G以上，面向區(qū)域的遙感影像整體的數據量相當大；2、數據格式、影像分辨率、投影方式不一致；3、透明色、圖層顯示順序對顯示效果有影響。

傳統的圖像顯示技術基于單幅小圖像處理，將圖像的數據讀入內存，能較好的滿足用戶對圖像瀏覽的需求。遙感影像的顯示，特別是面向區(qū)域的（即多幅影像一起）遙感影像的顯示，由于需要考慮的因素多，往往很難實現快速的影像顯示。一些遙感軟件，如國外的Erdas、Envi、ArcGIS、QGIS，國內的SuperMap、Titan?Image、Geostar都能實現面向區(qū)域的遙感影像的顯示，但打開影像的速度以及圖像縮放和漫游的體驗能力不同。對于軟件的使用者來說，是否快速的打開區(qū)域的遙感影像以及具備良好的漫游和縮放功能是評價遙感軟件好壞的一個重要的因素之一。整體來講國外商業(yè)軟件在這方面要比國內軟件好。Erdas軟件減少了軟件縮放時對文件IO讀取的時間。ENVI軟件推出對應的Envi?Zoom功能，在打開影像時不僅自動建立對應的圖像文件，而且圖像顯示多線程實現影像顯示從粗糙到精細漸變的過程，提升用戶體驗。不過，作為商業(yè)軟件其對應的遙感影像的可視化方法不公開，只能通過使用該軟件或利用其對應的二次開發(fā)包才能使用。

發(fā)明內容

本發(fā)明的技術解決問題是：克服現有技術的不足，提供了一種基于金字塔和影像繪制引擎的超大遙感影像顯示方法，可以提高超大遙感影像的顯示效率。

本發(fā)明的技術解決方案是：一種基于金字塔和影像繪制引擎的超大遙感影像顯示方法，步驟如下：

（1）利用開源GDAL作為遙感文件的讀取庫，獲取遙感影像，然后利用開源Proj4庫獲取與遙感影像對應的投影信息；

（2）初始化顯示窗口的位置和顯示分辨率，確定在初始位置下顯示窗口所對應的遙感影像的地理位置信息，從遙感影像中讀取顯示窗口在初始位置下所包含的影像塊在初始顯示分辨率下的圖像信息，并將該影像塊的位置、分辨率信息保存至靜態(tài)金字塔；在內存中劃分出內存池構建動態(tài)金字塔，將顯示窗口所對應的影像塊的位置、分辨率信息保存至動態(tài)金字塔；所述的靜態(tài)金字塔和動態(tài)金字塔中的各影像塊均單獨設置有引用次數的標識，引用次數的初始值為零；

（3）獲取用戶所需要的顯示窗口，確定用戶所需顯示窗口對應的遙感影像地理位置信息，并讀取用戶指定的顯示分辨率信息，然后在動態(tài)金字塔內搜索對應區(qū)域和對應分辨率的影像塊，如果存在滿足要求的影像塊則直接顯示該影像塊所在的區(qū)域，并將該影像塊的引用次數加1，轉步驟（5）；如果不存在滿足要求的影像塊，則在動態(tài)金字塔內搜索對應區(qū)域但分辨率與用戶需求不相同的影像塊，如果存在滿足要求的影響塊則先顯示與用戶需求分辨率不相同的影像數據，同時將用于顯示的數據塊的引用次數加1后轉步驟（4）；如果不存在用戶需求區(qū)域內的影像塊則直接轉步驟（4）；

（4）從靜態(tài)金字塔中搜索用戶所需顯示窗口內對應分辨率的影像塊，用搜索到的滿足用戶需求的影像塊刷新顯示窗口，并將該影像塊加入到動態(tài)金字塔中；在向動態(tài)金字塔中加入影像塊時，要對內存池的大小進行判斷，如果內存池的剩余空間能夠裝載要加入的影像塊，則直接裝載影像塊，如果內存池的剩余空間不能夠裝載要加入的影像塊，則按照引用次數從低到高的順序依次從內存池中釋放影像塊直至內存池的剩余空間能夠裝載要加入的影像塊后裝載影像塊；從內存池中釋放影像塊時，要判斷靜態(tài)金字塔中是否存在對應的影像塊，如果存在則轉步驟（5），如果不存在則將釋放的影響塊寫入到靜態(tài)金字塔中后轉步驟（5）；

（5）完成用戶需求關閉顯示影像時，判斷靜態(tài)金字塔文件中是否存在當前顯示的影像塊，如果存在則退出，如果不存在，則將該影像塊寫入到靜態(tài)金字塔中后退出。

本發(fā)明與現有技術相比的優(yōu)點在于：

（1）本發(fā)明利用開源GDAL（Geospatial?Data?Abstraction?Library）庫作為遙感文件的讀取庫，可以解決不同格式遙感影像數據的讀取能力，使得本發(fā)明方法具備支持目前常見的絕大多數遙感影像的可視化的能力；