[發明專利]一種自動生成虛擬地形的方法

有效

• 申請號: 201810729619.4
• 申請日: 2018-07-05
• 公開（公告）號: CN109102565B
• 公開（公告）日: 2022-10-14
• 發明（設計）人: 盧國明;劉貴松;羅光春;秦科
• 申請（專利權）人: 內江市下一代互聯網數據處理技術研究所;電子科技大學
• 主分類號: G06T17/05
• 分類號: G06T17/05;G06T11/20;G06T7/11;G06T5/50;G06V10/762;G06V10/764;G06K9/62
• 代理公司: 成都弘毅天承知識產權代理有限公司 51230
• 代理人: 馬林中

1.一種自動生成虛擬地形的方法，其特征在于：包括以下步驟：

步驟1：分別對草圖和樣本DEM進行特征曲線提取，得到草圖特征圖像和樣本特征圖像；

步驟2：將所述草圖特征圖像分割為草圖小塊，所述草圖小塊對應草圖上的草圖原始小塊；將所述樣本特征圖像分割為樣本小塊，所述樣本小塊對應所述樣本DEM上的樣本原始小塊，對所述草圖小塊和樣本小塊進行聚類分析，得到聚類結果；

步驟3：根據所述聚類結果得到所述草圖原始小塊和樣本原始小塊之間的匹配關系；

步驟4：利用所述匹配關系合成結果地形圖像；

所述步驟2具體為：

步驟21：將草圖特征圖像分割為草圖小塊集S{s₁,s₂,…,s_m}，將樣本特征圖像分割為樣本小塊集E{e₁,e₂,…,e_n}，其中m表示草圖小塊集中元素的個數，n表示樣本小塊集中元素的個數；

步驟22：將所述草圖小塊集S和樣本小塊集E進行合并，利用所有小塊中特征線的分支數B{0,1,…,k}，得到k+1個簇，其中k表示特征線分支的個數；

步驟23：遍歷所述k+1個簇，將不含任何草圖小塊集S中元素的簇剔除；將不含任何樣本小塊集E中元素的簇融合至比當前分支數小的簇中；得到新的集合M{m₁,m₂,…,m_j}和集合C{c₁,c₂,…,c_j}，其中，集合M中的元素同時含有來自草圖小塊集S和樣本小塊集E中的元素，集合C中的元素來自草圖小塊集S中的元素，j表示集合M和集合C中元素的個數；

步驟24：對集合M以集合C為中心集進行聚類分析，得到中心集中每一個聚類中心點對應的聚類集。

2.根據權利要求1所述的一種自動生成虛擬地形的方法，其特征在于：

所述步驟1中獲取草圖特征圖像和樣本特征圖像的具體步驟均為：

步驟11：分別在草圖或樣本DEM上進行候選特征點識別；

步驟12：將識別出的相鄰的候選特征點進行連線，得到特征線；

步驟13：將所述候選特征點和特征線轉化為一張圖；

步驟14：采用Kruskal算法從所述圖中提取最小森林；

步驟15：利用所述最小森林構建草圖特征圖像或樣本特征圖像。

3.根據權利要求2所述的一種自動生成虛擬地形的方法，其特征在于：所述步驟11中，將所述草圖或樣本DEM中固定長度位置上高程值的局部最大值作為候選特征值。

4.根據權利要求2所述的一種自動生成虛擬地形的方法，其特征在于：所述步驟12 中，連線時若線段短相交時，利用線段兩端的高程值確定短相交線段的權重，提取山脊線時保留權重高的線段，提取山谷時保留權重低的線段。

5.根據權利要求1所述的一種自動生成虛擬地形的方法，其特征在于：步驟3具體為：

步驟31：在聚類結果中查找未匹配樣本小塊的所述草圖小塊a；

步驟32：獲取聚類結果中草圖小塊a的g個最近鄰的樣本小塊，構成候選集c；

步驟33：獲取該草圖小塊a在草圖中對應的草圖原始小塊Ra；獲取候選集c中樣本小塊在樣本DEM中對應的樣本原始小塊，形成集合Rc；

步驟34：分別計算所述原始小塊Ra與集合Rc中各個樣本原始小塊的距離，選擇距離小的樣本原始小塊作為草圖原始小塊Ra的匹配塊，其中距離的計算公式為：

D＝∑(x_i-y_i)²，x表示草圖原始小塊對應坐標的高程值，y表示樣本原始小塊對應坐標的高程值，i表示坐標點的序號。

6.根據權利要求1所 述的一種自動生成虛擬地形的方法，其特征在于：步驟4具體為：

步驟41：創建與草圖大小相同的空白畫布Q，并建立與草圖相同的坐標系；

步驟42：將匹配出的樣本原始小塊按對應草圖原始小塊所在的坐標放置在所述空白畫布Q中；

步驟43：對空白畫布Q中樣本原始小塊間的縫隙進行融合處理，得到最終的結果地形圖像。