一種基于道格拉斯—普克算法的航帶劃分方法
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種基于道格拉斯—普克算法的航帶劃分方法，首先將無(wú)人機(jī)飛控?cái)?shù)據(jù)中的經(jīng)緯度坐標(biāo)轉(zhuǎn)為大地直角坐標(biāo)；然后利用道格拉斯—普克算法對(duì)無(wú)人機(jī)飛控?cái)?shù)據(jù)進(jìn)行壓縮，篩選航帶曲線的節(jié)點(diǎn)；并對(duì)壓縮后保留的無(wú)人機(jī)飛控?cái)?shù)據(jù)點(diǎn)進(jìn)行分類，確定哪些點(diǎn)屬于同一航帶上的關(guān)鍵點(diǎn)；最后剔除飛行轉(zhuǎn)彎時(shí)曝光像片對(duì)應(yīng)的pos點(diǎn)，保留航帶兩頭像片對(duì)應(yīng)的pos點(diǎn)，并完成對(duì)航帶的劃分。本發(fā)明能夠通過(guò)編程自動(dòng)剔除起降和轉(zhuǎn)彎影像，實(shí)現(xiàn)航帶的完整的劃分，解決了利用傳統(tǒng)航測(cè)進(jìn)行無(wú)人機(jī)低空航攝數(shù)據(jù)航帶自動(dòng)整理航帶的問(wèn)題，可以方便快速地進(jìn)行基于飛控?cái)?shù)據(jù)的無(wú)人機(jī)航帶整理。
【專利說(shuō)明】
一種基于道格拉斯一普克算法的航帶劃分方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001 ]本發(fā)明屬于航空攝影測(cè)量技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種航空攝影測(cè)量航帶劃分方法，具體 涉及一種基于道格拉斯一普克算法的航空攝影測(cè)量航帶劃分方法。
【背景技術(shù)】
[0002]航空攝影測(cè)量技術(shù)與傳統(tǒng)觀測(cè)、測(cè)量技術(shù)相比也有著不可替代的使用價(jià)格與指導(dǎo) 意義，并隨著近些年研究成果的逐步突破，航空攝影測(cè)量技術(shù)已經(jīng)被廣泛的應(yīng)用于諸多領(lǐng) 域中。
[0003] 無(wú)人機(jī)(Unmanned Arial Vehicle，UAV)，是一種有動(dòng)力、可控制、能夠攜帶多種任 務(wù)設(shè)備、且能執(zhí)行多種任務(wù)，可重復(fù)使用的無(wú)人駕駛航空器。因其具有成本低、體積小、重量 輕、靈活性強(qiáng)，以及數(shù)據(jù)采集方便、處理和更新速度快等優(yōu)勢(shì)，已被廣泛地應(yīng)用于遙感與攝 影測(cè)量領(lǐng)域中（文獻(xiàn)1)。傳統(tǒng)航測(cè)像片數(shù)量少，航攝過(guò)程中有人參與，起降和轉(zhuǎn)彎可停止航 攝，像片整理包括航帶劃分簡(jiǎn)單，但低空無(wú)人機(jī)航攝像片數(shù)目多，并且為無(wú)人控制航攝，加 之其曝光時(shí)間是固定的，導(dǎo)致航帶內(nèi)和航帶間的重疊無(wú)規(guī)律，像片間的連接關(guān)系復(fù)雜。因此 在獲取無(wú)人機(jī)像片之后，一般會(huì)對(duì)像片進(jìn)行預(yù)處理，剔除無(wú)人機(jī)起降和轉(zhuǎn)彎過(guò)程中的像片， 然后利用剩下的像片來(lái)劃分并確定航帶關(guān)系。
[0004] 文獻(xiàn)"利用低空無(wú)人機(jī)飛控?cái)?shù)據(jù)的攝影航帶全自動(dòng)整理方法"中提出：在航帶生成 過(guò)程中，判斷一張像片是否屬于某條航帶，通過(guò)計(jì)算像片中心點(diǎn)偏轉(zhuǎn)角β來(lái)判斷，當(dāng)β小于給 定的閾值則將該像片加入到航帶中，閾值的大小按照無(wú)人機(jī)低空數(shù)字航攝技術(shù)規(guī)范確定。 但其中按照傳統(tǒng)手動(dòng)方法剔除無(wú)人機(jī)起降和轉(zhuǎn)彎的像片，一方面工作量較大，另一方面由 于像片較多可能導(dǎo)致像片的錯(cuò)誤劃分(文獻(xiàn)2)。
[0005] 文獻(xiàn)"一種改進(jìn)的無(wú)人機(jī)攝影測(cè)量系統(tǒng)航帶設(shè)計(jì)算法"等提出采用計(jì)算幾何的方 式劃分航帶，采用測(cè)區(qū)范圍多邊形和最佳航向角度來(lái)確定航帶關(guān)系，本方法所需的已知信 息多，且對(duì)變基線的攝影不能正確劃分航帶(文獻(xiàn)1)。
[0006] 矢量數(shù)據(jù)是GIS中使用非常普遍的一種數(shù)據(jù)類型，在使用中有時(shí)需要對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行 壓縮，矢量數(shù)據(jù)壓縮的目的是刪除冗余數(shù)據(jù)，減少數(shù)據(jù)的存貯量，節(jié)省存貯空間，加快后續(xù) 處理的速度。常用的矢量數(shù)據(jù)壓縮方法有道格拉斯一普克算法等，道格拉斯一普克算法(文 獻(xiàn)3)的突出優(yōu)點(diǎn)在于：它是一個(gè)整體算法，在一般情況下保留較大彎曲形態(tài)上的點(diǎn)和抖動(dòng) 點(diǎn)，刪除小彎曲形態(tài)上的點(diǎn)。近年來(lái)很多學(xué)者將道格拉斯一普克算法進(jìn)行改進(jìn)，并在此基礎(chǔ) 上廣泛地應(yīng)用于海圖海岸線制圖（文獻(xiàn)4)、管線制圖（文獻(xiàn)5)以及圖像分割中（文獻(xiàn)3)。
[0007] [文獻(xiàn)1 ]陳關(guān)州，姜培軒.一種改進(jìn)的無(wú)人機(jī)攝影測(cè)量系統(tǒng)航帶設(shè)計(jì)算法[J].城市 建設(shè)理論研究，2012( 14).
[0008] [文獻(xiàn)2]袁輝，胡慶武.利用低空無(wú)人機(jī)飛控?cái)?shù)據(jù)的攝影航帶全自動(dòng)整理方法[J]. 測(cè)繪科學(xué)，2013，38 (3): 34-36 ·
[0009] [文獻(xiàn)3]孫承勃，李秩鯤，張志華.基于道格拉斯一普克算法的圖像分割初探[J]. 測(cè)繪與空間地理信息，2012,35(5):32-35.
[0010] [文獻(xiàn)4]李巧，彭認(rèn)燦，陳軼，董箭.道格拉斯-普克改進(jìn)算法及其在海圖岸線制圖 綜合中的應(yīng)用.
[0011] [文獻(xiàn)5]杜婧，張獻(xiàn)州.道格拉斯-普克算法的改進(jìn)及其在管線制圖中的應(yīng)用[J]. 鐵道勘察，2008，34(4): 26-28 ·

【發(fā)明內(nèi)容】

[0012] 為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提出將道格拉斯一普克算法融入到航空攝影測(cè) 量，利用此算法保留航攝時(shí)較大彎曲形態(tài)上的點(diǎn)，然后基于角度完成航帶的完整劃分，從而 為傳統(tǒng)航帶劃分的節(jié)省工作量并且提高航帶劃分的精度。
[0013] 本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是：一種基于道格拉斯一普克算法的航帶劃分方法，其 中描述的點(diǎn)在航帶中均代表航攝時(shí)的曝光點(diǎn)，每一點(diǎn)代表一張航攝像片;其特征在于，包括 以下步驟：
[0014] 步驟1:將無(wú)人機(jī)飛控?cái)?shù)據(jù)中的經(jīng)煒度坐標(biāo)(B，L，H)轉(zhuǎn)為大地直角坐標(biāo)(Xs，Ys， Ys )，其中L表示經(jīng)度、B表示煒度、Η表示高度、Xs表示大地坐標(biāo)系下的X軸向坐標(biāo)值、Ys表示 表示大地坐標(biāo)系下的Y軸向坐標(biāo)值、Zs表示表示大地坐標(biāo)系下的高程值；
[0015] 步驟2:利用道格拉斯一普克算法對(duì)轉(zhuǎn)換后的無(wú)人機(jī)飛控?cái)?shù)據(jù)進(jìn)行壓縮，篩選航帶 曲線的節(jié)點(diǎn)；
[0016] 步驟3:對(duì)壓縮后保留的無(wú)人機(jī)飛控?cái)?shù)據(jù)點(diǎn)進(jìn)行分類，確定哪些點(diǎn)屬于同一航帶上 的關(guān)鍵點(diǎn)；
[0017] 步驟4:剔除飛行轉(zhuǎn)彎時(shí)曝光像片對(duì)應(yīng)的無(wú)人機(jī)飛控?cái)?shù)據(jù)點(diǎn)，保留航帶兩頭像片對(duì) 應(yīng)的無(wú)人機(jī)飛控?cái)?shù)據(jù)點(diǎn)，并完成對(duì)航帶的劃分。
[0018] 作為優(yōu)選，步驟2中所述篩選航帶曲線的節(jié)點(diǎn)，即篩選出滿足曲線限差的關(guān)鍵點(diǎn)坐 標(biāo)，其具體實(shí)現(xiàn)包括以下子步驟：
[0019]步驟2.1:在曲線首尾兩點(diǎn)虛連一條直線，根據(jù)點(diǎn)到直線的距離公式，求出其余各 點(diǎn)到該直線的垂直距離d;
[0020] 步驟2.2:選取垂直距離d最大者與閾值相比較；
[0021] 若大于閾值，則保留離直線距離最大的點(diǎn)，繼續(xù)執(zhí)行下述步驟2.3;
[0022]否則，將直線兩端點(diǎn)間的各點(diǎn)全部舍去，距離最大點(diǎn)點(diǎn)保留，結(jié)束壓縮過(guò)程，本流 程結(jié)束；
[0023]步驟2.3:依據(jù)所保留的點(diǎn)，將已知曲線分成兩部分處理，重復(fù)步驟2.1、步驟2.2的 操作，迭代操作，即仍選離直線最大的距離d與閾值比較，依次取舍，直到無(wú)點(diǎn)可舍去，最后 得到滿足給定精度限差的所有曲線點(diǎn)坐標(biāo)。
[0024]作為優(yōu)選，步驟3的具體實(shí)現(xiàn)包括以下子步驟：
[0025]步驟3.1:設(shè)定一個(gè)角度閾值α;
[0026]步驟3.2:針對(duì)保留的點(diǎn)，循環(huán)執(zhí)行下述操作：
[0027]按照所保留點(diǎn)的序號(hào)，每次順序取三個(gè)點(diǎn)，順序計(jì)算每三點(diǎn)之間的連線夾角，組成 保留的關(guān)鍵點(diǎn)的夾角集合{ai}，i = l，2,3，...；
[0028] 步驟3· 3:定義點(diǎn)集數(shù)組{Pj}，j = 1，2......;
[0029] 將第一個(gè)保留點(diǎn)和第二個(gè)保留點(diǎn)加入點(diǎn)集丹中，并將Pi設(shè)置為初始的當(dāng)前點(diǎn)集；
[0030]步驟3.4:針對(duì)集合{αι}，循環(huán)執(zhí)行下述操作：
[0031]若ai多α，則將點(diǎn)Pi+2加入到當(dāng)前點(diǎn)集中；若a i <α，更新當(dāng)前點(diǎn)集為點(diǎn)集數(shù)組{Ρ」}中 的下一點(diǎn)集，并將點(diǎn)P1+1和點(diǎn)P1+2加入到當(dāng)前點(diǎn)集中；循環(huán)直至所有的點(diǎn)和角度判斷完成。 [0032]作為優(yōu)選，步驟4中所述對(duì)航帶的劃分，其具體實(shí)現(xiàn)包括以下子步驟：
[0033]步驟4.1:針對(duì)點(diǎn)集數(shù)組{P」}，j = l，2......，循環(huán)執(zhí)行下述步驟，直至完成所有點(diǎn) 集判斷和像片的航帶劃分；
[0034]步驟4.2 :對(duì)點(diǎn)集Pj，取其第一個(gè)點(diǎn)與最后一個(gè)點(diǎn)在點(diǎn)集中的下標(biāo)號(hào)indexmidP indexmax，統(tǒng)計(jì)原始無(wú)人機(jī)飛控?cái)?shù)據(jù)點(diǎn)集中下標(biāo)號(hào)在indexmin和indexmax之間的點(diǎn)數(shù)量，記為 該點(diǎn)集包含的影響數(shù)countj;
[0035] 步驟4.2:對(duì)每個(gè)點(diǎn)集的影像數(shù)countj進(jìn)行判斷，如果countj彡10則該組被保留，若 count j〈 10，則刪除此點(diǎn)集；
[0036] 步驟4.3:如果點(diǎn)集匕被保留，那么循環(huán)原始無(wú)人機(jī)飛控?cái)?shù)據(jù)點(diǎn)集，下標(biāo)號(hào)在點(diǎn)集Pj 的indexmin和indexmax之間的點(diǎn)劃分為一條航帶。
[0037] 和現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有如下有益效果：
[0038] 本發(fā)明提出一種基于道格拉斯一普克算法的航帶劃分方法，能夠通過(guò)編程自動(dòng)剔 除起降和轉(zhuǎn)彎影像，實(shí)現(xiàn)航帶的完整的劃分，解決了利用傳統(tǒng)航測(cè)進(jìn)行無(wú)人機(jī)低空航攝數(shù) 據(jù)航帶自動(dòng)整理航帶的問(wèn)題，可以方便快速地進(jìn)行基于飛控?cái)?shù)據(jù)的無(wú)人機(jī)航帶整理。
【附圖說(shuō)明】
[0039] 圖1:本發(fā)明實(shí)施例的無(wú)人機(jī)飛控?cái)?shù)據(jù)經(jīng)過(guò)道格拉斯-普克方法壓縮后的數(shù)據(jù)示例 圖；
[0040] 圖2:本發(fā)明實(shí)施例的航帶曲線上的關(guān)鍵點(diǎn)示例圖。
【具體實(shí)施方式】
[0041] 為了便于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員理解和實(shí)施本發(fā)明，下面結(jié)合附圖及實(shí)施例對(duì)本發(fā) 明作進(jìn)一步的詳細(xì)描述，應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的實(shí)施示例僅用于說(shuō)明和解釋本發(fā)明，并不 用于限定本發(fā)明。
[0042] 為將道格拉斯算法融入到航帶劃分領(lǐng)域中，本發(fā)明思路如下（以下所說(shuō)的點(diǎn)在航 帶中均代表航攝時(shí)的曝光點(diǎn)）：
[0043] 步驟1:將無(wú)人機(jī)飛控?cái)?shù)據(jù)中的經(jīng)煒度坐標(biāo)(B，L，H)轉(zhuǎn)為大地直角坐標(biāo)(Xs，Ys， Ys)；
[0044] 無(wú)人機(jī)飛控?cái)?shù)據(jù)（以下簡(jiǎn)稱pos數(shù)據(jù))記錄了每張像片拍攝時(shí)相機(jī)的經(jīng)度(L)、煒度 (B)、高度(Η)、航向角Ph i、俯仰角Omega、翻滾角Kappa。為利用道格拉斯一普克算法進(jìn)行計(jì) 算，需要利用將pos數(shù)據(jù)中的經(jīng)煒度坐標(biāo)(B，L，H)轉(zhuǎn)為大地坐標(biāo)(Xs，Ys，Zs)。
[0045] 步驟2:利用道格拉斯一普克算法對(duì)pos數(shù)據(jù)進(jìn)行壓縮，篩選航帶曲線的節(jié)點(diǎn)；
[0046] 本實(shí)施例將最終確定的航帶看成是由pos點(diǎn)組成的點(diǎn)集擬合出的分段曲線，而航 帶頭尾的點(diǎn)是分段曲線的關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)，那么可以利用傳統(tǒng)道格拉斯一普克算法對(duì)轉(zhuǎn)換后的 P〇S點(diǎn)集數(shù)據(jù)進(jìn)行壓縮，即篩選出滿足曲線限差的關(guān)鍵點(diǎn)坐標(biāo)(限差可以結(jié)合實(shí)際的航帶情 況給定），詳細(xì)步驟如下（以下每一點(diǎn)代表一張航攝像片）：
[0047] 步驟2.1:在曲線首尾兩點(diǎn)虛連一條直線，根據(jù)點(diǎn)到直線的距離公式，求出其余各 點(diǎn)到該直線的垂直距離d;
[0048] 步驟2.2:選取垂直距離d最大者與閾值相比較；
[0049] 若大于閾值，則保留離直線距離最大的點(diǎn)，繼續(xù)執(zhí)行下述步驟2.3;
[0050] 否則，將直線兩端點(diǎn)間的各點(diǎn)全部舍去，距離最大點(diǎn)點(diǎn)保留，結(jié)束壓縮過(guò)程，本流 程結(jié)束；
[0051] 步驟2.3:依據(jù)所保留的點(diǎn)，將已知曲線分成兩部分處理，重復(fù)步驟2.1、步驟2.2的 操作，迭代操作，即仍選離直線最大的距離d與閾值比較，依次取舍，直到無(wú)點(diǎn)可舍去，最后 得到滿足給定精度限差的所有曲線點(diǎn)坐標(biāo)。
[0052] 完成pos點(diǎn)集的壓縮，記錄保留下來(lái)的關(guān)鍵點(diǎn)在pos點(diǎn)集中的下標(biāo)，請(qǐng)見(jiàn)圖1，為一 組P〇s數(shù)據(jù)經(jīng)過(guò)道格拉斯-普克方法壓縮后的數(shù)據(jù)示例，其中著重點(diǎn)表示的是壓縮后保留的 pos 點(diǎn)。
[0053] 步驟3:對(duì)壓縮后保留的pos點(diǎn)進(jìn)行分類；
[0054]經(jīng)道格拉斯一普克算法進(jìn)行壓縮之后，所保留的點(diǎn)被認(rèn)為是航帶曲線上的關(guān)鍵 點(diǎn)，要進(jìn)一步劃分航帶，則需要對(duì)這些點(diǎn)進(jìn)行分類，確定哪些點(diǎn)屬于同一航帶上的關(guān)鍵點(diǎn)。 步驟如下：
[0055] 步驟3.1:設(shè)定一個(gè)角度閾值α(角度經(jīng)驗(yàn)閾值為170°);
[0056] 步驟3.2:針對(duì)保留的點(diǎn)，循環(huán)執(zhí)行下述操作：
[0057]按照所保留點(diǎn)的序號(hào)，每次順序取三個(gè)點(diǎn)（請(qǐng)見(jiàn)圖2中的PI、Ρ2、Ρ3)，順序計(jì)算每三 點(diǎn)之間的連線夾角，組成保留的關(guān)鍵點(diǎn)的夾角集合{<^}，1 = 1，2,3，...，（計(jì)算？1、？2點(diǎn)的連 線與Ρ2、Ρ3點(diǎn)連線之間的夾角α〇 ;
[0058]計(jì)算公式為：
[0064] 步驟3· 3:定義點(diǎn)集數(shù)組{Pj}，j = 1，2......;
[0065] 將第一個(gè)保留點(diǎn)和第二個(gè)保留點(diǎn)加入點(diǎn)集丹中，并將Pi設(shè)置為初始的當(dāng)前點(diǎn)集；
[0066] 步驟3.4:針對(duì)集合{αι}，循環(huán)執(zhí)行下述操作：
[0067]若ai多α，則將點(diǎn)Pi+2加入到當(dāng)前點(diǎn)集中；若a i <α，更新當(dāng)前點(diǎn)集為點(diǎn)集數(shù)組{Pj}中 的下一點(diǎn)集，并將點(diǎn)P1+1和點(diǎn)P1+2加入到當(dāng)前點(diǎn)集中；循環(huán)直至所有的點(diǎn)和角度判斷完成。
[0068]步驟4:劃分航帶；
[0069]由于保留的點(diǎn)鐘存在飛行轉(zhuǎn)彎的影像pos，而在實(shí)際處理過(guò)程中是不需要這些影 像和pos數(shù)據(jù)的，即剔除彎曲形態(tài)較大的點(diǎn)，保留航帶兩頭的像片，并完成對(duì)航帶的劃分。
[0070]步驟4.1:針對(duì)點(diǎn)集數(shù)組{P」}，j = l，2......，循環(huán)執(zhí)行下述步驟，直至完成所有點(diǎn) 集判斷和像片的航帶劃分；
[0071 ]步驟4.2 :對(duì)點(diǎn)集Pj，取其第一個(gè)點(diǎn)與最后一個(gè)點(diǎn)在點(diǎn)集中的下標(biāo)號(hào)indexmidP indexmax，統(tǒng)計(jì)原始無(wú)人機(jī)飛控?cái)?shù)據(jù)點(diǎn)集中下標(biāo)號(hào)在indexmin和indexmax之間的點(diǎn)數(shù)量，記為 該點(diǎn)集包含的影響數(shù)countj;
[0072] 步驟4.2:對(duì)每個(gè)點(diǎn)集的影像數(shù)countj進(jìn)行判斷，如果countj彡10則該組被保留，若 count j〈 10，則刪除此點(diǎn)集；
[0073] 步驟4.3:如果點(diǎn)集匕被保留，那么循環(huán)原始無(wú)人機(jī)飛控?cái)?shù)據(jù)點(diǎn)集，下標(biāo)號(hào)在點(diǎn)集Pj 的indexmin和indexmax之間的點(diǎn)劃分為一條航帶。
[0074] 應(yīng)當(dāng)理解的是，本說(shuō)明書未詳細(xì)闡述的部分均屬于現(xiàn)有技術(shù)。
[0075] 應(yīng)當(dāng)理解的是，上述針對(duì)較佳實(shí)施例的描述較為詳細(xì)，并不能因此而認(rèn)為是對(duì)本 發(fā)明專利保護(hù)范圍的限制，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員在本發(fā)明的啟示下，在不脫離本發(fā)明權(quán) 利要求所保護(hù)的范圍情況下，還可以做出替換或變形，均落入本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)，本發(fā) 明的請(qǐng)求保護(hù)范圍應(yīng)以所附權(quán)利要求為準(zhǔn)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種基于道格拉斯一普克算法的航帶劃分方法，其中描述的點(diǎn)在航帶中均代表航攝 時(shí)的曝光點(diǎn)，每一點(diǎn)代表一張航攝像片;其特征在于，包括以下步驟： 步驟1:將無(wú)人機(jī)飛控?cái)?shù)據(jù)中的經(jīng)煒度坐標(biāo)(B，L，H)轉(zhuǎn)為大地直角坐標(biāo)(Xs，Ys，Ys)，其 中L表示經(jīng)度、B表示煒度、Η表示高度、Xs表示大地坐標(biāo)系下的X軸向坐標(biāo)值、Ys表示表示大 地坐標(biāo)系下的Y軸向坐標(biāo)值、Zs表示表示大地坐標(biāo)系下的高程值； 步驟2:利用道格拉斯一普克算法對(duì)經(jīng)步驟1坐標(biāo)轉(zhuǎn)換后的無(wú)人機(jī)飛控?cái)?shù)據(jù)進(jìn)行壓縮， 篩選航帶曲線的節(jié)點(diǎn)； 步驟3:對(duì)壓縮后保留的無(wú)人機(jī)飛控?cái)?shù)據(jù)點(diǎn)進(jìn)行分類，確定哪些點(diǎn)屬于同一航帶上的關(guān) 鍵點(diǎn)； 步驟4:剔除飛行轉(zhuǎn)彎時(shí)曝光像片對(duì)應(yīng)的無(wú)人機(jī)飛控?cái)?shù)據(jù)點(diǎn)，保留航帶兩頭像片對(duì)應(yīng)的 無(wú)人機(jī)飛控?cái)?shù)據(jù)點(diǎn)，并完成對(duì)航帶的劃分。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于道格拉斯一普克算法的航帶劃分方法，其特征在于，步驟 2中所述篩選航帶曲線的節(jié)點(diǎn)，即篩選出滿足曲線限差的關(guān)鍵點(diǎn)坐標(biāo)，其具體實(shí)現(xiàn)包括以下 子步驟： 步驟2.1:在曲線首尾兩點(diǎn)虛連一條直線，根據(jù)點(diǎn)到直線的距離公式，求出其余各點(diǎn)到 該直線的垂直距離d，即； 步驟2.2:選取垂直距離d最大者與閾值相比較； 若大于閾值，則保留離直線距離最大的點(diǎn)，繼續(xù)執(zhí)行下述步驟2.3; 否則，將直線兩端點(diǎn)間的各點(diǎn)全部舍去，距離最大點(diǎn)點(diǎn)保留，結(jié)束壓縮過(guò)程，本流程結(jié) 束； 步驟2.3:依據(jù)所保留的點(diǎn)，將已知曲線分成兩部分處理，重復(fù)步驟2.1、步驟2.2的操 作，迭代操作，即仍選離直線最大的距離d與閾值比較，依次取舍，直到無(wú)點(diǎn)可舍去，最后得 到滿足給定精度限差的所有曲線點(diǎn)坐標(biāo)。3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于道格拉斯一普克算法的航帶劃分方法，其特征在于，步驟 3的具體實(shí)現(xiàn)包括以下子步驟： 步驟3.1:設(shè)定一個(gè)角度閾值α; 步驟3.2:針對(duì)保留的點(diǎn)，循環(huán)執(zhí)行下述操作： 按照所保留點(diǎn)的序號(hào)，每次順序取三個(gè)點(diǎn)，順序計(jì)算每三點(diǎn)之間的連線夾角，組成保留 的關(guān)鍵點(diǎn)的夾角集合{ai}，i = l，2,3,...； 步驟3.3:定義點(diǎn)集數(shù)組{Pj}，j = 1，2......; 將第一個(gè)保留點(diǎn)和第二個(gè)保留點(diǎn)加入點(diǎn)集丹中，并將Pl設(shè)置為初始的當(dāng)前點(diǎn)集； 步驟3.4:針對(duì)集合{αι}，循環(huán)執(zhí)行下述操作： 若ai多a，則將點(diǎn)Pi+2加入到當(dāng)前點(diǎn)集中；若ai〈a，更新當(dāng)前點(diǎn)集為點(diǎn)集數(shù)組{P」}中的下 一點(diǎn)集，并將點(diǎn)P1+1和點(diǎn)P1+2加入到當(dāng)前點(diǎn)集中；循環(huán)直至所有的點(diǎn)和角度判斷完成。4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的基于道格拉斯一普克算法的航帶劃分方法，其特征在于，步驟 4中所述對(duì)航帶的劃分，其具體實(shí)現(xiàn)包括以下子步驟： 步驟4.1:針對(duì)點(diǎn)集數(shù)組{P」}，j = l，2......，循環(huán)執(zhí)行下述步驟，直至完成所有點(diǎn)集判 斷和像片的航帶劃分； 步驟4.2:對(duì)點(diǎn)集?」，取其第一個(gè)點(diǎn)與最后一個(gè)點(diǎn)在點(diǎn)集中的下標(biāo)號(hào)111(161^11和111(161_\， 統(tǒng)計(jì)原始無(wú)人機(jī)飛控?cái)?shù)據(jù)點(diǎn)集中下標(biāo)號(hào)在indexmin和indexmax之間的點(diǎn)數(shù)量，記為該點(diǎn)集包 含的影響數(shù)count j; 步驟4 · 2:對(duì)每個(gè)點(diǎn)集的影像數(shù)countj進(jìn)行判斷，如果count10則該組被保留，若 count j〈 10，則刪除此點(diǎn)集； 步驟4.3:如果點(diǎn)集匕被保留，那么循環(huán)原始無(wú)人機(jī)飛控?cái)?shù)據(jù)點(diǎn)集，下標(biāo)號(hào)在點(diǎn)集 indexmin和indexmax之間的點(diǎn)劃分為一條航帶。
【文檔編號(hào)】G01C11/08GK105973206SQ201610270161
【公開(kāi)日】2016年9月28日
【申請(qǐng)日】2016年4月27日
【發(fā)明人】潘飛, 薛萬(wàn)唱, 任旗勝, 郭丙軒, 胡艷
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