[發明專利]一種基于PS軟件的遙感影像數據快速處理方法

有效

• 申請號: 201410460752.6
• 申請日: 2014-09-11
• 公開（公告）號: CN104268169B
• 公開（公告）日: 2017-06-09
• 發明（設計）人: 李英成;王恩泉;廖明;俞凱杰;敖楠;葉冬梅;倪錫春
• 申請（專利權）人: 浙江中測新圖地理信息技術有限公司
• 主分類號: G06F17/30
• 分類號: G06F17/30
• 代理公司: 杭州豐禾專利事務所有限公司33214
• 代理人: 王曉峰

技術領域

本發明涉及數據存儲技術領域，特別涉及一種基于PS軟件的遙感影像數據快速處理方法。

背景技術

眾所周知，PS軟件即Photoshop是一款國際上通用的圖像處理軟件，具有價格便宜，操作簡便，圖像處理工具齊全，效率高以及效果好等優勢，Photoshop還具有很多遙感影像的處理功能，如直方圖統計拉伸、色彩空間變換、色彩平衡、反差增強等，這些功能與專業的遙感處理軟件相比具有一定的優勢，深受遙感技術人員所推崇。

遙感影像數據是用遙感器探測來自地表的電磁波，是通過采樣及量化后獲得的數字化數據，遙感影像數據的一個最主要的特點是數據量大，通常情況下一幅衛星影像數據容量有三四百兆，很多遙感影像數據容量都超過五六百兆，有的甚至超過4G，比如SAR圖像，其最大可超過5G，又比如經過鑲嵌的遙感影像則可能會超過10G甚至是100G以上，雖然前面已述Photoshop具有很多關于遙感影像的處理功能，但是Photoshop在進行遙感影像處理時會受到4G數據量的限制，即在導入容量大于4G的遙感影像數據時會出現導入失敗以及數據導入速度慢的現象，并且Photoshop會忽略掉遙感影像數據內原有的坐標投影信息，而無法實現導入數據與原有數據的快速自動匹配，使得在Photoshop處理后的影像恢復坐標投影信息需通過專業遙感處理軟件后期配準添加獲得，目前解決大數據量遙感影像顯示處理的方法之一是構建影像金字塔，它的原理是，將原始影像按一定規則生成由細到粗不同分辨率的影像集，但是構建影像金字塔耗時長，系統資源開銷大，并且數據量較原始數據增加約1/3，可見，如何更加快速高效地構建影像金字塔具有重要意義。

為了解決Photoshop無法導入容量大于4G的遙感影像數據、數據導入速度較慢以及導入的遙感影像數據無法實現自動匹配的問題，本發明提出一種基于PS軟件的遙感影像數據快速處理方法。

發明內容

本發明克服了上述現有技術中存在的不足，提出了一種基于PS軟件的遙感影像數據快速處理方法。

本發明的技術方案是這樣實現的，該方法包括以下步驟：

1)通過影像分塊方法將遙感影像數據進行分塊以形成數據塊，然后通過編碼方式將劃分出的數據塊進行編碼并按此編碼實現數據塊的有序存儲，所述的遙感影像數據為容量大于4g的遙感影像數據；

2)在內存中分配一塊區域用以建立內存池，所述內存池通過最先適應算法和最佳適應算法劃分出內存塊，將一部分數據塊順序讀取到內存池中等待處理，所述一部分數據塊所指的數量需根據內存容量大小而定，具體為內存閾值的2/5-3/5；

3)CPU通過鎖頁內存方法將數據塊從內存傳輸至GPU顯存中處理；

所述鎖頁內存方法是通過地址映射機制實現設備端對主機內存數據的直接訪問，這樣可以避免主機端和設備端的數據傳輸，實現數據的零拷貝，提高運行速度。

4)對GPU顯存中的數據塊進行提前預處理以分別構建混合影像金字塔中三個預定義金字塔模型的底層數據；

5)預處理后的數據塊在CUDA全局存儲器內按照第一預設規則進行重采樣并調度回內存中；

其中所述的第一預設規則又包括以下步驟：

①將數據塊的每個像素映射到一個線程；

②每個線程中通過雙線性內插方法進行重采樣計算；

③重采樣完的像素按照線性四叉樹策略組織成數據塊并調度回內存；

6)調度回內存的數據塊保存至預定義的混合影像金字塔文件中；

7)循環步驟2-6來處理各數據塊，直到全部數據塊采樣完成，循環結束；

8)將所需的顯示范圍通過第二預設規則從混合影像金字塔文件中快速導入影像至Photoshop中顯示；

其中所述的第二預設規則又包括以下步驟：

①通過內存映射文件方法為混合影像金字塔文件創建內存映射對象；

②按照預定義的緩存大小將混合影像金字塔文件的內存映射對象的全部或一部分映射到進程的地址空間；其中所述的一部分的大小為64個字節或為128個字節；

全部映射到進程的地址空間指影像金字塔文件中的指定位移開始到整個文件的結尾的視圖映射的地址空間，具體地說，在映射時需指定數據文件的偏移地址以及待映射的長度。

③根據屏幕顯示范圍計算影像的坐標范圍來確定當前影像顯示的金字塔級別；

④根據判斷坐標范圍來判斷當前所讀取的關于金字塔級別的數據是否已經在緩存中，如果沒有在緩存中，就釋放上一次的內存映射空間并重新映射新的對應金字塔級別的數據；如果在緩存中，就直接顯示當前影像的金字塔級別；