[發(fā)明專利]GPU-CPU協(xié)同的柵格數(shù)據(jù)快速坐標(biāo)轉(zhuǎn)換方法及系統(tǒng)

在審

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• 申請日: 2021-11-15
• 公開（公告）號: CN114022649A
• 公開（公告）日: 2022-02-08
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 魏國忠;朱偉;張衡;張省;宋祿楷;李貴余;孫燕
• 申請（專利權(quán)）人: 山東省國土測繪院
• 主分類號: G06T19/20
• 分類號: G06T19/20
• 代理公司: 濟(jì)南圣達(dá)知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 37221
• 代理人: 李琳

本發(fā)明提供了一種GPU?CPU協(xié)同的柵格數(shù)據(jù)快速坐標(biāo)轉(zhuǎn)換方法及系統(tǒng)，構(gòu)建三維點云數(shù)據(jù)集，生成三角網(wǎng)，提取三角網(wǎng)中的數(shù)據(jù)插值到規(guī)則格網(wǎng)中，實現(xiàn)整個坐標(biāo)轉(zhuǎn)換規(guī)則格網(wǎng)參數(shù)的構(gòu)建與賦值；加載原始柵格數(shù)據(jù)，利用所述規(guī)則格網(wǎng)參數(shù)獲取目標(biāo)柵格的相關(guān)信息，生成空白目標(biāo)柵格數(shù)據(jù)；根據(jù)CPU端的數(shù)據(jù)信息，對柵格數(shù)據(jù)進(jìn)行分塊；利用規(guī)則格網(wǎng)參數(shù)的信息構(gòu)建CPU端的內(nèi)存指針，申請GPU端內(nèi)存空間，將CPU端內(nèi)存信息拷貝至GPU端；迭代執(zhí)行在目標(biāo)柵格數(shù)據(jù)分塊顯存空間，進(jìn)行坐標(biāo)轉(zhuǎn)換和原始柵格數(shù)據(jù)上的插值。本發(fā)明能夠真正實現(xiàn)數(shù)據(jù)高效率轉(zhuǎn)換。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于影像數(shù)據(jù)處理技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種GPU-CPU協(xié)同的柵格數(shù)據(jù)快速坐標(biāo)轉(zhuǎn)換方法及系統(tǒng)。

背景技術(shù)

本部分的陳述僅僅是提供了與本發(fā)明相關(guān)的背景技術(shù)信息，不必然構(gòu)成在先技術(shù)。

地理空間數(shù)據(jù)主要以矢量和柵格數(shù)據(jù)為主，隨著傳感器分辨率的提升和數(shù)據(jù)獲取頻率的提高，柵格數(shù)據(jù)的規(guī)模越來越大，遙感影像作為柵格數(shù)據(jù)的主要代表，由于影像存在多種坐標(biāo)系統(tǒng)，對于數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換的效率要求較高，海量柵格數(shù)據(jù)的坐標(biāo)轉(zhuǎn)換極大限制了轉(zhuǎn)換效率。同時傳統(tǒng)的坐標(biāo)轉(zhuǎn)換參數(shù)，尤其是面對巨幅柵格數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換時會造成數(shù)據(jù)畸變，影響轉(zhuǎn)換精度。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明為了解決上述問題，提出了一種GPU-CPU協(xié)同的柵格數(shù)據(jù)快速坐標(biāo)轉(zhuǎn)換方法及系統(tǒng)，本發(fā)明能夠解決傳統(tǒng)柵格數(shù)據(jù)坐標(biāo)轉(zhuǎn)換的效率低下和部分巨幅影像無法轉(zhuǎn)換的問題，從而真正實現(xiàn)數(shù)據(jù)高效率轉(zhuǎn)換。

根據(jù)一些實施例，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：

一種GPU-CPU協(xié)同的柵格數(shù)據(jù)快速坐標(biāo)轉(zhuǎn)換方法，包括以下步驟：

構(gòu)建三維點云數(shù)據(jù)集；

基于所述三維點云數(shù)據(jù)集，生成三角網(wǎng)，提取三角網(wǎng)中的數(shù)據(jù)插值到規(guī)則格網(wǎng)中，實現(xiàn)整個坐標(biāo)轉(zhuǎn)換規(guī)則格網(wǎng)參數(shù)的構(gòu)建與賦值；

加載原始柵格數(shù)據(jù)，利用所述規(guī)則格網(wǎng)參數(shù)獲取目標(biāo)柵格的相關(guān)信息，生成空白目標(biāo)柵格數(shù)據(jù)；

根據(jù)CPU端的數(shù)據(jù)信息，對柵格數(shù)據(jù)進(jìn)行分塊；

利用規(guī)則格網(wǎng)參數(shù)的信息構(gòu)建CPU端的內(nèi)存指針，申請GPU端內(nèi)存空間，將CPU端內(nèi)存信息拷貝至GPU端；

根據(jù)CPU端的柵格數(shù)據(jù)分塊的范圍，建立對應(yīng)范圍的規(guī)則格網(wǎng)參數(shù)顯存空間，迭代執(zhí)行在目標(biāo)柵格數(shù)據(jù)分塊顯存空間，進(jìn)行坐標(biāo)轉(zhuǎn)換和原始柵格數(shù)據(jù)上的插值，保存當(dāng)前柵格數(shù)據(jù)分塊數(shù)據(jù)，釋放當(dāng)前GPU數(shù)據(jù)分塊內(nèi)存。

作為可選擇的實施方式，構(gòu)建三維點云數(shù)據(jù)集時，根據(jù)輸入的不同坐標(biāo)系的同名控制點數(shù)據(jù)，使用X方向、Y方向的差值作為Z值構(gòu)建三維點云數(shù)據(jù)集。

作為可選擇的實施方式，實現(xiàn)整個坐標(biāo)轉(zhuǎn)換規(guī)則格網(wǎng)參數(shù)的構(gòu)建與賦值的具體過程包括：采用分治法三角形剖分算法生成Delaunay三角網(wǎng)，將Z值賦值到三角網(wǎng)每個節(jié)點上；構(gòu)建分辨率一定的規(guī)則格網(wǎng)，每個格網(wǎng)的數(shù)值通過克里金插值算法從三角網(wǎng)中提取。

作為可選擇的實施方式，所述相關(guān)信息包括四至信息、波段數(shù)、分辨率、波段排列方式和坐標(biāo)信息。

作為可選擇的實施方式，所述CPU端的數(shù)據(jù)信息包括數(shù)據(jù)大小、波段數(shù)和CPU可用內(nèi)存。

作為可選擇的實施方式，在目標(biāo)柵格數(shù)據(jù)分塊顯存空間，進(jìn)行坐標(biāo)轉(zhuǎn)換時，申請目標(biāo)柵格數(shù)據(jù)分塊顯存空間，利用轉(zhuǎn)換參數(shù)獲取目標(biāo)坐標(biāo)系統(tǒng)的X、Y坐標(biāo)。

作為可選擇的實施方式，所述原始柵格數(shù)據(jù)上的插值采用雙線性內(nèi)插。

一種GPU-CPU協(xié)同的柵格數(shù)據(jù)快速坐標(biāo)轉(zhuǎn)換系統(tǒng)，包括：

點云數(shù)據(jù)集構(gòu)建模塊，被配置為構(gòu)建三維點云數(shù)據(jù)集；