栅格数据转成矢量数据的算法

2023-11-09 08:26| 来源: 网络整理| 查看: 265

转载https://malagis.com/gis-vector-data-conversion-algorithm.html 1.二值化

由于扫描后的图像是以不同灰度级存储的，为了进行栅格数据矢量化的转换，需压缩为两级(0和1)，称为二值化。

2、二值图像的预处理

对于扫描输入的图幅，由于原稿不干净等原因，总是会出现一些飞白、污点、线划边缘凹凸不平等。

3.细化（剥皮法、骨架法）

所谓细化就是将二值图像象元阵列逐步剥除轮廓边缘的点，使之成为线划宽度只有一个象元的骨架图形。细化后的图形骨架既保留了原图形的绝大部分特征，又便于下一步的跟踪处理。

细化的基本过程是：

确定需细化的象元集合；移去不是骨架的象元；重复，直到仅剩骨架象元。

如果是对扫描后的地图图像进行细化处理，应符合下列基本要求：

保持原线划的连续性；线宽只为一个象元；细划后的骨架应是原线划的中心线；保持图形的原有特征。

4、追踪

细化后的二值图像形成了骨架图，追踪就是把骨架转换为矢量图形的坐标序列。其基本步骤为：

从左向右，从上向下搜索线划起始点，并记下坐标。朝该点的8个方向追踪点，若没有，则本条线的追踪结束，转(1)进行下条线的追踪；否则记下坐标。把搜索点移到新取的点上，转（2）

注意的是，已追踪点应作标记，防止重复追踪。

5.拓扑化

为了进行拓扑化，需找出线的端点和结点，以及孤立点。

孤立点：8邻城中没有为1的象元。如图(1)。端点：8邻城中只有一个为1的象元。如图(2)。结点：8邻城中有三个或三个以上为1的象元。如图（3）。

补充

双边界直接搜索算法

该方法的基本思想是通过边界提取，将左右多边形信息保存在边界点上。每条边界弧段由两个并行的边界链组成，分别记录该边界弧段的左右多边形号

原则

以2*2栅格窗口为单位，在单位窗口内四个栅格数据的模式可确定下一个窗口的搜索方向及弧段的拓扑关系。搜索的原则如图所示。

若4个栅格仅有2个不同编号且对角上编号不相同，为边界点

有3个或4个不同的编号为节点

有两个不同编号，但对角线编号两两相同，也是结点

步骤如下

1提取结点和边界线。用2*2栅格窗口沿行列方向扫描全图，遇到边界点及结点栅格窗口时将该窗口内栅格元素作出标记，节点标识符前加负号

2边界线跟踪及左右多边形信息的获取。在提取结点和边界线的基础上，通过边界的搜索获取结点文件，弧段文件及多边形文件。记录边界点的两个多边形编号作为被搜索边界的左右多边形号

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