一种基于Delaunay三角网的栅格地图矢量化方法

摘要

本发明涉及一种单要素的栅格地图矢量化方法，属于栅格地图矢量化技术领域。该方法对单要素栅格图进行黑白二值化后进行分组，寻找所述单要素栅格图中的线划要素，然后提取各线划要素对应的栅格图的边界栅格，从而获得各线划要素对应的边界栅格图；基于各边界栅格图的边界栅格中心点分别生成Delaunay三角网；剔除不在所述线划要素范围内的干扰三角形；并利用Delaunay三角网三角形间的拓扑关系提取线划要素骨架线，即得到单要素栅格图的矢量化结果。该方法解决了传统栅格图矢量化过程中骨架线提取的难题，在速度和效果上均能较好地满足实际需求，最终获得的矢量图几乎不需要再进行人工修正。

主权项

一种基于Delaunay三角网的栅格地图矢量化方法，包括以下步骤：第一步、对单要素栅格图进行黑白二值化；第二步、寻找所述单要素栅格图中的线划要素；第三步、提取各线划要素对应的栅格图的边界栅格，从而获得各线划要素对应的边界栅格图；第四步、基于各边界栅格图的边界栅格中心点分别生成Delaunay三角网；第五步、剔除不在所述线划要素范围内的干扰三角形；第六步、利用Delaunay三角网三角形间的拓扑关系提取线划要素骨架线，即得到单要素栅格图的矢量化结果；所述第二步中，使用像元邻域分析的标记算法寻找所述单要素栅格图中的线划要素，具体方法如下：1)顺序遍历单要素栅格图中的像元，对所有不为0的像元根据其扫描顺序依次赋值；2)再次顺序遍历重新赋值后的单要素栅格图中的像元，对所有不为0的像素与其八邻域中不为0的像素进行比较，若其八邻域范围内所有标记值的最小值小于其本身的标记值，则修改其标记值为所述最小值；3)反向遍历步骤2)处理后的单要素栅格图中的像元，处理过程同步骤2)；4)再次顺序遍历单要素栅格图中的像元，统计具有不同标记的像元种类数；5)重复步骤2)‑4)直到统计的像元种类数与上一次统计的像元种类数一致，即完成像元的分组，具有相同值的像元属于同一线划要素；第六步中，提取线划要素骨架线的具体方法如下:(1)对线划要素三角网中的所有三角形均设置标记；(2)根据三角网的拓扑生成顺序获取线划要素的三角网中所有带标记的三角形的首个三角形；(3)以步骤(2)得到的首个三角形为起始，依次统计骨架线生长方向上带标记的邻接三角形个数，分情况跟踪骨架线：当带标记的邻接三角形个数为1时，找到与该邻接三角形的公共边，该公共边中点就是骨架线的跟踪点，该邻接三角形即为骨架线跟踪方向，同时去掉该邻接三角形的标记；当带标记的邻接三角形个数为2时，分别计算这两个邻接三角形的公共边的长度，这两条公共边中的较长边的中点，就是骨架线的跟踪点，两条公共边中的较长边对应的邻接三角形即为骨架线跟踪方向，同时去掉该邻接三角形的标记；若两条公共边的长度相同，则选择任意一个邻接三角形作为骨架线的跟踪方向，该三角形公共边的中点为跟踪点，同时去掉该邻接三角形的标记；当带标记的邻接三角形个数为0时，判断三角网中带标记的三角形的个数是否为0，如果为0，则完成该线划要素的骨架跟踪，顺序连接所有的跟踪点得到该线划要素的骨架线，否则转至步骤(2)。