道路数据的处理方法、装置和电子设备

文档序号:1923237 发布日期:2021-12-03 浏览:23次 >En<

阅读说明:本技术 道路数据的处理方法、装置和电子设备 (Road data processing method and device and electronic equipment ) 是由 杨雷 王�忠 孙德亮 于 2021-08-31 设计创作,主要内容包括:本发明实施例公开了一种道路数据的处理方法、装置和电子设备。道路数据的处理方法包括:获取高程数据和二维道路数据,所述高程数据包括等高线,所述二维道路数据包括道路的二维坐标点;对所述二维道路数据进行离散化,得到离散道路数据;在所述离散道路数据中添加所述高程数据,以将所述离散坐标点由二维扩展至三维,得到三维离散坐标点;对所述三维离散道路数据进行去噪处理,以去除冗余的所述三维离散坐标点,得到精简道路数据;采用所述精简道路数据进行道路拟合。与现有技术相比,本发明实施例能够适应不同表达方式的道路数据,降低道路数据的处理难度,有利于实现办公自动化设计。(The embodiment of the invention discloses a road data processing method and device and electronic equipment. The road data processing method comprises the following steps: acquiring elevation data and two-dimensional road data, wherein the elevation data comprise contour lines, and the two-dimensional road data comprise two-dimensional coordinate points of a road; discretizing the two-dimensional road data to obtain discrete road data; adding the elevation data into the discrete road data to expand the discrete coordinate points from two dimensions to three dimensions to obtain three-dimensional discrete coordinate points; denoising the three-dimensional discrete road data to remove redundant three-dimensional discrete coordinate points to obtain simplified road data; and adopting the simplified road data to perform road fitting. Compared with the prior art, the embodiment of the invention can adapt to road data of different expression modes, reduce the processing difficulty of the road data and is beneficial to realizing office automation design.)

道路数据的处理方法、装置和电子设备

技术领域

本发明实施例涉及数据处理技术领域,尤其涉及一种道路数据的处理方法、装置和电子设备。

背景技术

随着科技的进步和计算机在各行各业的普及,办公自动化软件在近年来得以快速发展。其中,光伏电站设计以及其他基建行业,道路数据多以图纸的形式呈现。在针对道路数据进行办公自动化设计时,需要对图纸中的道路数据进行数据处理。由于绘图方式、绘图场景和绘图习惯的不同,现有的图纸中道路数据的表达方式有多种,例如,采用单线绘制道路、采用两线绘制道路、采用三线绘制道路、道路数据重叠或近似重叠等情况。因此,对道路数据的处理存在困难,影响了办公自动化设计的实现。

发明内容

本发明实施例提供一种道路数据的处理方法、装置和电子设备,以适应不同表达方式的道路数据,降低道路数据的处理难度,有利于实现办公自动化设计。

第一方面,本发明实施例提供了一种道路数据的处理方法,包括:

获取高程数据和二维道路数据,所述高程数据包括等高线,所述二维道路数据包括道路的二维坐标点;

对所述二维道路数据进行离散化,得到离散道路数据;其中,所述离散道路数据包括道路的离散坐标点,所述离散坐标点的数量大于所述二维坐标点的数量;

在所述离散道路数据中添加所述高程数据,以将所述离散坐标点由二维扩展至三维,得到三维离散坐标点;

对所述三维离散道路数据进行去噪处理,以去除冗余的所述三维离散坐标点,得到精简道路数据;其中,所述精简道路数据包括道路的精简坐标点,所述精简坐标点的数量小于所述三维离散坐标点的数量;

采用所述精简道路数据进行道路拟合。

可选地,在所述离散道路数据中添加所述高程数据之前,还包括:

对所述高程数据进行高精度化,得到精确高程数据;其中,所述精确高程数据包括精确等高线,所述精确等高线的数量大于所述等高线的数量。

可选地,对所述高程数据进行高精度化,包括:

在相邻两条所述等高线之间拟合新的等高线,原来的所述等高线和拟合的所述等高线构成所述精确等高线。

可选地,对所述高程数据进行高精度化,包括:

对所述高程数据所覆盖的区域进行网格化,得到呈阵列排布的网格,所述等高线穿过部分所述网格;

在有所述等高线穿过的所述网格中添加所述高程数据;

根据所述网格添加的所述高程数据,计算全部所述网格对应的所述高程数据,得到所述精确高程数据。

可选地,所述等高线穿过部分所述网格的形式包括以下形式中的至少一种:

所述等高线的延伸方向与所述网格的行方向平行,所述网格对应的所述高程数据沿所述网格的列方向渐变;

所述等高线的延伸方向与所述网格的列方向平行,所述网格对应的所述高程数据沿所述网格的行方向渐变;

以及,所述等高线的延伸方向与所述网格行方向逆时针旋转135°,所述网格对应的所述高程数据沿所述网格的行方向逆时针旋转45°渐变。

可选地,在所述离散道路数据中添加所述高程数据,包括:

若所述离散坐标点位于所述等高线上,则所述离散坐标点的高度为所述等高线对应的所述高程数据;

若所述离散坐标点位于所述等高线之外,则所述离散坐标点的高度为距离所述离散坐标点最近的所述等高线对应的所述高程数据;或者,根据所述离散坐标点与所述等高线之间的距离计算所述离散坐标点对应的所述高程数据。

可选地,所述去噪处理包括:

根据每条道路各自的所述三维离散坐标点,进行单条道路自去噪处理,以去除每条单条道路中冗余的所述三维离散坐标点;

采用所述自去噪处理后的至少两条道路的所述三维离散坐标点,进行道路联动去噪处理,以去除所述至少两条道路中冗余的所述三维离散坐标点,将所述至少两条道路进行合并。

可选地,所述单条道路自去噪处理,包括:

按照第一预设顺序依次选定所述单条道路中的一个所述三维离散坐标点为第一目标坐标点;

以所述第一目标坐标点为基准确定第一预设范围,将所述第一预设范围内的所述三维离散坐标点进行融合,得到所述单条道路的精简坐标点。

可选地,将所述第一预设范围内的所述三维离散坐标点进行融合包括以下步骤中的至少一种:

选取所述第一预设范围内的任意一点作为所述精简坐标点,滤除所述第一预设范围内除所述精简坐标点以外的其他所述三维离散坐标点;

计算所述第一预设范围内的所述三维离散坐标点的加权平均值,得到所述精简坐标点;

以及,计算所述第一预设范围内的所述三维离散坐标点的均方差,选取与均方差的差值最小所述三维离散坐标点作为所述精简坐标点,滤除所述第一预设范围内除所述精简坐标点以外的其他所述三维离散坐标点。

可选地,所述第一预设范围包括第一平面范围和第一高程范围;

其中,所述第一平面范围是指,以所述第一目标坐标点为中心,以第一预设尺度为半径的圆或以所述第一预设尺度为对角线的矩形;

所述第一高程范围是指,与所述第一目标坐标点的高程差在第二预设尺度内的高程范围。

可选地,道路联动去噪处理包括:

按照第二预设顺序依次选定一条道路中的一个所述三维离散坐标点为第二目标坐标点;

以所述第二目标坐标点为基准确定第二预设范围,将所述第二预设范围内的所述离散坐标点进行融合,得到所述至少两条道路的联动精简坐标点。

可选地,采用所述精简道路数据进行道路拟合,包括:

按照第三预设顺序依次选定一个所述精简坐标点为第三目标坐标点;

以所述第三目标坐标点为基准确定第四预设范围,确定所述第四预设范围内距离所述第三目标坐标点最近的所述精简坐标点为有效坐标点,连接所述第三目标坐标点和所述有效坐标点。

第二方面,本发明实施例还提供了一种道路数据的处理装置,包括:

数据获取模块,用于获取高程数据和二维道路数据,所述高程数据包括等高线,所述二维道路数据包括道路的二维坐标点;

二维离散模块,用于对所述二维道路数据进行离散化,得到离散道路数据;其中,所述离散道路数据包括道路的离散坐标点,所述离散坐标点的数量大于所述二维坐标点的数量;

三维扩展模块,用于在所述离散道路数据中添加所述高程数据,以将所述离散坐标点由二维扩展至三维,得到三维离散坐标点;

去噪模块,用于对所述三维离散道路数据进行去噪处理,以去除冗余的所述三维离散坐标点,得到精简道路数据;其中,所述精简道路数据包括道路的精简坐标点,所述精简坐标点的数量小于所述三维离散坐标点的数量;

拟合模块,用于采用所述精简道路数据进行道路拟合。

第三方面,本发明实施例还提供了一种电子设备,包括:

一个或多个处理器;

存储装置,用于存储一个或多个程序,

当所述一个或多个程序被所述一个或多个处理器执行,使得所述一个或多个处理器实现如本发明任意实施例所述的道路数据的处理方法。

本发明实施例对二维道路数据先离散化、再添加高程数据并去噪、最后还原成道路,其中,对二维道路数据添加高程数据,实现了将平面的道路数据转化为三维数据,提高了道路数据处理的准确度。对三维离散道路数据进行去噪处理,去除冗余的三维离散坐标点,有利于道路去噪处理的统一,适用道路数据的多种表达方式。例如,对于采用单线绘制道路,能够保留单线上的坐标点;对于采用两线、三线绘制道路,能够将两线、三线合并为单线表示;对于道路数据重叠或近似重叠等情况,能够将道路合并。因此,本发明实施例无需针对不同的道路数据表达方式,分情况进行道路数据处理,本发明实施例不受道路数据表达方式的限制。同样地,本发明实施例无需针对不同的应用场景,分场景进行道路数据处理,本发明实施例不受应用场景的限制,可适用于基建行业的道路数据处理和光伏电站设计中的道路数据处理。综上所述,本发明实施例简化了道路数据处理的流程,降低了道路数据处理的复杂度,提高了道路数据处理的效率及质量。

附图说明

图1为本发明实施例提供的一种道路数据的处理方法的流程示意图;

图2为本发明实施例提供的一种高程数据和二维道路数据的示意图;

图3为本发明实施例提供的一种二维道路数据离散化的效果示意图;

图4为本发明实施例提供的一种在离散道路数据中添加高程数据的原理图;

图5为本发明实施例提供的一种在相邻两条等高线之间拟合新的等高线的效果示意图;

图6为本发明实施例提供的一种对高程数据进行高精度化的流程示意图;

图7为本发明实施例提供的一种对高程数据进行网格化的效果示意图;

图8为本发明实施例提供的一种计算网格对应的高程数据的效果示意图;

图9为本发明实施例提供的另一种计算网格对应的高程数据的效果示意图;

图10为本发明实施例提供的又一种计算网格对应的高程数据的效果示意图;

图11为本发明实施例提供的另一种道路数据的处理方法的流程示意图;

图12为本发明实施例提供的另一种道路数据处理的处理方法在各步骤中实现的效果示意图;

图13为本发明实施例提供的又一种道路数据的处理方法的流程示意图;

图14-图17为本发明实施例提供的又一种道路数据处理的处理方法在各步骤中实现的效果示意图;

图18为本发明实施例提供的一种道路合并的示意图;

图19为本发明实施例提供的一种道路数据的处理装置的结构示意图;

图20为本发明实施例提供的一种电子设备的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是,此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明,而非对本发明的限定。另外还需要说明的是,为了便于描述,附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结构。

本发明实施例提供了一种道路数据的处理方法,该方法适用于光伏设计软件和基建设计软件等办公自动化软件,该办公自动化软件可以安装于电脑、平板电脑等电子设备中。该方法由道路数据的处理装置执行,该装置可以由硬件和/或软件实现。

图1为本发明实施例提供的一种道路数据的处理方法的流程示意图。参见图1,道路数据的处理方法包括以下步骤:

S110、获取高程数据和二维道路数据,高程数据包括等高线,二维道路数据包括道路的二维坐标点。

其中,以光伏设计软件为例,在进行光伏电站设计时,至少部分集电线路需要沿道路铺设,以获得最优连接结果。此时,需要对道路数据进行处理,以便于集电线路的路线规划。

其中,获取高程数据和二维道路数据的方式可以是,将其他工具或软件中图纸的相关数据导入光伏设计软件。可以理解的是,其他工具或软件中的高程数据和二维道路数据是分开的。且由于绘图方式、绘图场景和绘图习惯的不同,道路数据的表达方式有多种。例如,可以用一条线的坐标点来表示一条道路;还可以用两条线的坐标点表示一条道路;还可以用三条线的坐标点表示一条道路。在本实施例中,将一条线看作一条道路进行处理。图2为本发明实施例提供的一种高程数据和二维道路数据的示意图。如图2所示,高程数据包括多条等高线50。二维道路数据包括一条道路,该道路包括线段80和线段90,每条线段采用两个二维坐标点表示,两线段之间的二维坐标点重合。

S120、对二维道路数据进行离散化,得到离散道路数据。

其中,离散道路数据包括道路的离散坐标点,离散坐标点的数量大于二维坐标点的数量,为后续步骤中的去噪处理提供可处理目标。图3为本发明实施例提供的一种二维道路数据离散化的效果示意图。设定在道路离散化的过程中,以第二预设尺度r2进行离散化,即在各线段上以第二预设尺度r2为步长,增加新的二维坐标点。线段端点的二维坐标点和新增加的坐标点统称为离散坐标点,且离散坐标点也为二维坐标点。

S130、在离散道路数据中添加高程数据,以将离散坐标点由二维扩展至三维,得到三维离散坐标点。

其中,离散坐标点的二维表示形式可以是以直角坐标系或者极坐标系。以直角坐标系为例,离散坐标点的坐标可以表示为(x,y),三维离散坐标点的坐标可以表示为(x,y,z)。其中,竖坐标z的大小根据高程数据来确定。图4为本发明实施例提供的一种在离散道路数据中添加高程数据的原理图。如图4所示,从下至上的等高线对应的高度依次为d0、d1、d2、d3、d4、d5和d6。可选地,若离散坐标点位于等高线上,则离散坐标点的高度为等高线对应的高度。例如,离散坐标点Q位于等高线上,其添加的竖坐标z等于d6。

若离散坐标点位于等高线之外,有两种方式确定竖坐标z的大小。一种是,确定离散坐标点的高度为距离离散坐标点最近的等高线对应的高度。例如,离散坐标点P位于两条等高线之间,离散坐标点P与下方的等高线之间的距离为h0,离散坐标点P与上方的等高线之间的距离为h1。由于h0<h1,因此可以令竖坐标z等于d0。另一种是,根据离散坐标点与等高线之间的距离计算离散坐标点对应的高度。仍以离散坐标点P为例,按比例求取,z=d0+(d1–d0)*h0/(h0+h1)。

S140、对三维离散道路数据进行去噪处理,以去除冗余的三维离散坐标点,得到精简道路数据。

其中,精简道路数据包括道路的精简坐标点,精简坐标点的数量小于三维离散坐标点的数量。在三维离散道路数据中,存在大量冗余的三维离散坐标点。例如,至少三维两个离散坐标点重合或者距离过近,可认为是同一类,同一类离散坐标点只保留一个。这种处理方式可以称为模糊处理或聚类处理,能够在不影响数据处理精度的基础上,减少数据数量。

S150、采用精简道路数据进行道路拟合。

其中,道路拟合是指将三维离散坐标点进行连线,将三维离散坐标点还原成道路。

本发明实施例对二维道路数据先离散化、再添加高程数据并去噪、最后还原成道路,其中,对二维道路数据添加高程数据,实现了将平面的道路数据转化为三维数据,提高了道路数据处理的准确度。对三维离散道路数据进行去噪处理,去除冗余的三维离散坐标点,有利于道路去噪处理的统一,适用道路数据的多种表达方式。例如,对于采用单线绘制道路,能够保留单线上的坐标点;对于采用两线、三线绘制道路,能够将两线、三线合并为单线表示;对于道路数据重叠或近似重叠等情况,能够将道路合并。因此,本发明实施例无需针对不同的道路数据表达方式,分情况进行道路数据处理,本发明实施例不受道路数据表达方式的限制。同样地,本发明实施例无需针对不同的应用场景,分场景进行道路数据处理,本发明实施例不受应用场景的限制,可适用于基建行业的道路数据处理和光伏电站设计中的道路数据处理。综上所述,本发明实施例简化了道路数据处理的流程,降低了道路数据处理的复杂度,提高了道路数据处理的效率及质量。

在上述各实施例的基础上,可选地,在离散道路数据中添加高程数据之前,还包括:对高程数据进行高精度化,得到精确高程数据;其中,精确高程数据包括精确等高线,精确等高线的数量大于等高线的数量。这样设置,进一步提升了道路数据处理的准确度。

在上述各实施例中,对高程数据进行高精度化的实现方式有多种,下面就其中的几种进行说明,但不作为对本发明的限定。

在本发明的一种实施方式中,可选地,对高程数据进行高精度化,包括:在相邻两条等高线之间拟合新的等高线,原来的等高线和拟合的等高线构成精确等高线。图5为本发明实施例提供的一种在相邻两条等高线之间拟合新的等高线的效果示意图。如图5所示,原等高线50的数量为七条,在相邻两条等高线50之间增加新的等高线14,得到精确等高线的数量为十三条。在高精度化之前,相邻等高线表示的高度差为第一等高线尺度c1;在高精度化之后,相邻等高线表示的高度差为第二等高线尺度c2。其中,第二等高线尺度c2可以预先配置在文件中,当获取到高程数据后,可以先将第一等高线尺度c1和第二等高线尺度c2进行比较。可以理解的是,若c1<=c2,则无需对高程数据进行高精度化;若c1>c2,则对高程数据进行高精度化。相应地,在图4中,在离散道路数据中添加高程数据时,获取距离离散坐标点P最近的两条等高线的高度差m,高度差m为c1和c2中的较小者,即m=Min(c1,c2)。

需要说明的是,在上述实施例中,在相邻两条等高线之间拟合新的等高线的设置方式有多种,本发明不做限定,在实际应用中可以根据需要进行设定。

图6为本发明实施例提供的一种对高程数据进行高精度化的流程示意图。参见图6,在本发明的另一种实施方式中,可选地,对高程数据进行高精度化,包括以下步骤:

S151、对高程数据所覆盖的区域进行网格化,得到呈阵列排布的网格,等高线穿过部分网格。

其中,网格的形状可以是长方形或正方形等形状。图7为本发明实施例提供的一种对高程数据进行网格化的效果示意图。如图7所示,网格呈阵列排布,且等高线50穿过部分网格,且同一条等高线50穿过的网格所代表的高度相同。

S152、在有等高线穿过的网格中添加高程数据。

其中,在网格中添加高程数据是指,对网格匹配对应的高度。继续参见图7,由于等高线50的高度是已知的,且同一条等高线50穿过的网格所代表的高度相同,因此,可以直接将等高线50的高度添加到对应的网格。

S153、根据网格添加的高程数据,计算全部网格对应的高程数据,得到精确高程数据。

其中,对于高程数据所覆盖的区域,仅有部分网格有等高线穿过,其他部分网格没有等高线穿过。对于没有等高线穿过的表格,可以通过已知网格的高度计算未知网格的高度。图8为本发明实施例提供的一种计算网格对应的高程数据的效果示意图。参见图8,示例性地,三条等高线50的高度分别为d0、d1和d2,网格3的高度为d0,网格8的高度为d1,网格13和网格14的高度为d2。网格1、网格2、网格4、网格5、网格6、网格7、网格9、网格10、网格11和网格12的高度未知。高度为d0的等高线与高度为d1的等高线之间包括四个网格,相差5个网格,网格分辨率为|(d1-d0)|/5;高度为d1的等高线与高度为d2的等高线之间包括四个网格,相差5个网格,网格分辨率为|(d2-d1)|/5。得到各网格的高度如下:网格4的高度为d0+(d1-d0)/5;网格5的高度为d0+2*(d1-d0)/5;网格6的高度为d0+3*(d1-d0)/5;网格7的高度为d0+4*(d1-d0)/5;网格9的高度为d1+(d2-d1)/5,网格10的高度为d1+2*(d2-d1)/5;网格11的高度为d1+3*(d2-d1)/5;网格12的高度为d1+4*(d2-d1)/5。由此可见,在两等高线50之间的网格对应的高度渐变。对于网格1和网格2,其未位于两等高线50之间,可参照网格4~网格7的分辨率进行计算,可得:网格2的高度为d0-(d1-d0)/5;网格1的高度为d0-2*(d1-d0)/5。高程数据所覆盖的区域中的其他网格的高度计算方法类似,不再赘述。

通过S151-S153,实现了对高程数据的高精度化,且精度较高。

在上述实施例中,等高线的延伸方向决定了高度渐变的网格的延伸方向。本发明实施例提供了三种等高线延伸方向的基本类型,等高线的其他延伸方向可以作为这三种基本类型的组合。

继续参见图8,在本发明的一种实施方式中,可选地,等高线的延伸方向与网格的行方向平行,网格对应的高程数据沿网格的列方向渐变。这样,以一列网格为一组,该组网格与等高线的延伸方向垂直,重复一组的计算方式得到其他组的网格对应的高度,这样计算的每个网格对应的高度更加准确。

图9为本发明实施例提供的另一种计算网格对应的高程数据的效果示意图。在本发明的一种实施方式中,可选地,等高线的延伸方向与网格的列方向平行,网格对应的高程数据沿网格的行方向渐变。示例性地,网格1~网格21为一组,参照图8中网格1~网格12的高度进行计算,不再赘述。

图10为本发明实施例提供的又一种计算网格对应的高程数据的效果示意图。在本发明的一种实施方式中,可选地,等高线的延伸方向与网格行方向逆时针旋转135°,网格对应的高程数据沿网格的行方向逆时针旋转45°渐变。示例性地,网格1~网格10为一组,参照图8中网格1~网格12的高度进行计算,不再赘述。

在上述各实施例中,对三维离散道路数据进行去噪处理的实现方式有多种,下面就其中的几种进行说明,但不作为对本发明的限定。

图11为本发明实施例提供的另一种道路数据的处理方法的流程示意图,图12为本发明实施例提供的另一种道路数据处理的处理方法在各步骤中实现的效果示意图。参见图11和图12,在本发明的一种实施方式中,可选地,道路数据的处理方法包括以下步骤:

S210、获取高程数据和二维道路数据,高程数据包括等高线,二维道路数据包括道路的二维坐标点。

其中,二维道路数据可以仅包括一条道路的数据,也可以包括两条道路的数据,还可以包括多条道路的数据。在实际应用中,以二维道路数据包括多条道路数据的情况为主。图12中示例性地,以二维道路数据包括三条横向道路和三条竖向道路的二维坐标点进行说明。

S220、对二维道路数据进行离散化,得到离散道路数据。

示例性地,以第五预设尺度r5对每条道路分别进行离散化。对于大部分离散坐标点,相邻离散坐标点之间距离为第五预设尺度r5。例如,对于从左向右数的第一条横向道路,以上端点为起始坐标点进行离散化,每隔第五预设尺度r5增加一个坐标点,直至新增加的坐标点与下端点的距离不足第五预设尺度r5。二维坐标点和新增加的坐标点统称为离散坐标点,除最后两个离散坐标点的距离小于第五预设尺度r5外,其他相邻坐标点之间的距离均为第五预设尺度r5。

S230、在离散道路数据中添加高程数据,以将离散坐标点由二维扩展至三维,得到三维离散坐标点。

需要说明的是,S230的具体实施方式可以参照前述各实施例,为了清楚描述在二维平面上的离散坐标点的处理方式,图12未示出等高线,但在执行后续步骤时,需要考虑高程数据。

S240、对三维离散道路数据进行去噪处理包括S241和S242。

S241、根据每条道路各自的三维离散坐标点,进行单条道路自去噪处理,以去除每条单条道路中冗余的三维离散坐标点。

其中,单条道路自去噪处理是指不考虑其他道路中三维离散坐标点,仅针对每条道路自身的三维离散坐标点进行去噪处理。示例性地,单条道路自去噪处理包括:首先对选定的单条道路按照第一预设顺序确定一个三维离散坐标点为第一目标坐标点。第一预设顺序可以是由单条道路的一个端点坐标开始,至单条道路的另一个端点坐标结束,以图12为例,第一预设顺序可以是自上而下、自下而上、自左至右或自右至左。第一预设顺序还可以是由单条道路的两个端点坐标之间的三维离散坐标点开始,分别至单条道路的两个端点坐标结束。第一预设顺序还可以根据三维离散坐标点的数值大小确定。如果选择单条道路中数值最大的三维离散坐标点为起始坐标点,数值最小的三维离散坐标点为终止坐标点,第一预设顺序还可以是由起始坐标点开始,至终止坐标点结束,或者由终止坐标点开始,至起始坐标点结束。三维离散坐标点的数值比较可以在直角坐标系中实现,也可以在极坐标系中实现。

在直角坐标系中,以(x,y,z)表示三维离散坐标点。以x为第一比较位,y为第二比较位,z为第三比较位,或者其他比较顺序进行数值大小的比较。例如,三维离散坐标点(2,2,1)大于三维离散坐标点(1,1,1)。在极坐标系中,以(r,θ,z)表示三维离散坐标点。以r为第一比较位,θ为第二比较位,z为第三比较位,或者其他比较顺序进行数值大小的比较。例如,三维离散坐标点(5,60°,1)大于三维离散坐标点(2,30°,1)。

然后,以第一目标坐标点为基准确定第一预设范围,将第一预设范围内的三维离散坐标点进行融合,得到单条道路的精简坐标点。例如,以从左向右数的第一条道路中的三维离散坐标点A为第一目标坐标点来确定第一预设范围。可以采用几何学算法确定第一预设范围,例如,第一预设范围包括第一平面范围和第一高程范围;其中,第一平面范围可以是以第一目标坐标点为中心,以第一预设尺度为半径的圆或以第一预设尺度为对角线的矩形。图12中示例性地,以三维离散坐标点A为圆心,以第一预设尺度r1为半径的圆作为第一目标坐标点的第一平面范围。第一高程范围可以是与第一目标坐标点的高程差在第二预设尺度内的高程范围。示例性地,首先确定第一平面范围内的三维离散坐标点,然后判断这些三维离散坐标点是否符合第一高程范围,去除不符合第一高程范围的三维离散坐标点。

将第一预设范围内的三维离散坐标点进行融合的方式可以是,选取第一预设范围内的任意一点作为精简坐标点,滤除第一预设范围内除精简坐标点以外的其他三维离散坐标点。将第一预设范围内的三维离散坐标点进行融合的方式还可以是,计算第一预设范围内的三维离散坐标点的加权平均值,得到精简坐标点。将第一预设范围内的三维离散坐标点进行融合的方式还可以是,计算第一预设范围内的三维离散坐标点的均方差,选取与均方差的差值最小三维离散坐标点作为精简坐标点,滤除第一预设范围内除精简坐标点以外的其他三维离散坐标点。例如,以坐标点A为圆心确定的第一预设范围内有三个三维离散坐标点。其中的两个三维离散坐标点为从左向右数第一条道路上的三维离散坐标点,因此,仅计算这两个三维离散坐标点的加权平均值,得到三维离散坐标点B,以三维离散坐标点B作为精简坐标点。如此,便可以完成一条单条道路自去噪处理,然后依次选择其他单条道路进行自去噪处理,直至全部单条道路的自去噪处理完成。

S242、采用自去噪处理后的至少两条道路的三维离散坐标点,进行道路联动去噪处理,以去除至少两条道路中冗余的三维离散坐标点,将至少两条道路进行合并。

其中,道路联动去噪处理是指综合考虑不同道路中的三维离散坐标点,同时进行去噪处理。示例性地,道路联动去噪处理包括:首先对选定的一条道路按照第二预设顺序确定一个三维离散坐标点为第二目标坐标点。第二预设顺序的设定方式可以参照第一预设顺序的设定方式,不再赘述,第二预设顺序与第一预设顺序的设定方式可以相同,也可以不同。例如,选定从左向右数的第二条道路中的三维离散坐标点为第二目标坐标点,将该道路中的三维离散坐标点遍历完之后再选择其他道路中的三维离散坐标点。

然后,以第二目标坐标点为基准确定第二预设范围,将第二预设范围内的三维离散坐标点进行融合,得到至少两条道路的联动精简坐标点。其中,第二预设范围用于限定至少两条道路进行合并的距离条件。第二预设范围的设定方式可以参照第一预设范围的设定方式,且第二预设范围与第一预设范围的设定方式可以相同,也可以不同。第二预设范围内三维离散坐标点的融合方式参照第一预设范围内三维离散坐标点的融合方式。所不同的是,在第二预设范围内的全部三维离散坐标点均参与融合。例如,以从左向右数的第二条道路中的一个端点坐标点C为第二目标坐标点,以第三预设尺度r3为半径的圆设定第二平面范围。在第二平面范围内有三个三维离散坐标点,将这三个三维离散坐标点进行融合得到联动精简坐标点D。如此,便可以完成以一条道路为基准的联动去噪处理,然后依次选择其他单条道路进行联动去噪处理。

S250、采用精简道路数据进行道路拟合。

其中,采用精简道路数据进行道路拟合的方式有多种,示例性地,首先按照第四预设顺序依次选定一个精简坐标点为第三目标坐标点。第四预设顺序的设定方式可以参照第一预设顺序的设定方式,不再赘述,第四预设顺序与第一预设顺序的设定方式可以相同,也可以不同。然后,以第三目标坐标点为基准确定第四预设范围,确定第四预设范围内距离第三目标坐标点最近的精简坐标点为有效坐标点,连接第三目标坐标点和有效坐标点。第四预设范围的设定方式可以参照第一预设范围的设定方式,且第四预设范围与第一预设范围的设定方式可以相同,也可以不同。例如,第三目标坐标点为精简坐标点E,以第四预设尺度r4为半径的圆设定第四预设范围。在第四预设范围内除了精简坐标点E,还有精简坐标点F,精简坐标点F为有效坐标点,连接精简坐标点E和精简坐标点F。

本发明实施例将去噪处理划分为单条道路的自去噪处理和道路联动去噪处理两个步骤,有利于避免直接采用道路联动去噪处理带来的处理误差,从而有利于提升道路数据处理的准确度。

需要说明的是,当三维道路数据中仅包括一条道路的三维道路数据时,只需执行单条道路自去噪处理的步骤,无需执行道路联动去噪处理的步骤。

图13为本发明实施例提供的又一种道路数据的处理方法的流程示意图,图14-图17为本发明实施例提供的又一种道路数据处理的处理方法在各步骤中实现的效果示意图。参见图13-图17,在本发明的另一种实施方式中,可选地,道路数据的处理方法包括以下步骤:

S310、获取高程数据和二维道路数据,高程数据包括等高线,二维道路数据包括道路的二维坐标点。

S320、对二维道路数据所覆盖的区域进行网格化,得到呈阵列排布的网格,如图14所示。

其中,对二维道路数据进行网格化形成的网格与对高程数据进行网格化所形成的网格不同,两者需分别看待。图14中仅示出了对二维道路数据进行网格化形成的网格。需要说明的是,在实际应用中,可以进对二维道路数据进行网格化,或者仅对高程数据进行网格化,或者同时对二维道路数据和高程数据进行网格化。

S330、对二维道路数据进行离散化,得到离散道路数据。

如图15所示,离散坐标点均位于网格中。

S340、在离散道路数据中添加高程数据,以将离散坐标点由二维扩展至三维,得到三维离散坐标点。

S350、对离散道路数据进行去噪处理。

其中,可以利用网格实现离散道路去噪。具体地,结合图15和图16,首先选定具有三维离散坐标点的网格为第一目标处理网格。例如,选定网格G为第一目标处理网格,网格G内包括两个三维离散坐标点。然后确定网格G内的两个三维离散坐标点是否满足高程范围,将网格G中满足高程范围的三维离散坐标点进行融合,得到第一目标处理网格对应的精简坐标点。网格内三维离散坐标点的融合方式参照第一预设范围内三维离散坐标点的融合方式。例如,选择网格G的中心为精简坐标点。第一目标处理网格的处理顺序可以任意设置,本发明不做限定。

S360、采用精简道路数据进行道路拟合。

其中,利用网格进行道路拟合的方式有多种,示例性地,结合图16和图17,首先按照第三预设顺序依次选定一个具有精简坐标点的网格为第二目标处理网格。第三预设顺序的设定方式可以参照第一预设顺序的设定方式,第二预设顺序与第一预设顺序的设定方式可以相同,也可以不同。例如,首先选定左上角具有的三维离散坐标点的网格H为第二处理网格。以第二目标处理网格为基准确定第三预设范围,确定第三预设范围内具有精简坐标点的网格为有效网格;连接第二目标处理网格和距离第二目标处理网格最近的有效网格。第三预设范围的设定方式可以参照第一预设范围的设定方式,且第三预设范围与第一预设范围的设定方式可以相同,也可以不同。例如,以第二目标处理网格为圆心,以第四预设尺度r4为半径的圆内,包括一个有效网格I,连接网格H和网格I。若在第三预设范围内不存在有效网格,则删除网格H中数据。

由此可见,本发明实施例通过S310-S360实现了对道路数据先离散化、然后对数据网格化、再添加高程数据、再利用网格去噪、最后根据网格还原成道路的步骤,基于网格的道路数据处理,简化了道路数据处理的流程,提高了道路数据处理的效率及质量。

需要说明的是,在上述各实施例中,第一预设尺度r1、第二预设尺度r2、第三预设尺度r3、第四预设尺度r4和第五预设尺度r5的具体数值可以根据需要进行设定,本发明不做限定。

在上述各实施例中,执行道路拟合后,可以根据精简坐标点上的连线次数判断道路交叉点,具体地,端点坐标点仅连接一次,道路中间坐标点连接两次,连接三次及三次以上的坐标点为道路交叉点。

图18为本发明实施例提供的一种道路合并的示意图。参见图18,在上述各实施例的基础上,可选地,在对离散道路数据进行去噪处理之后,还包括:将距离小于预设距离的两条平行道路合并为一条道路。其中,预设距离包括平面距离和高程距离。例如,图纸中的道路包括道路31、道路32、道路33、道路34和道路35,其中,道路34的部分区域和道路35的部分区域平行且距离较近,小于预设距离,则将这两部分区域合并,得到修正后的道路。此时,图纸中的道路包括道路31、道路32、道路33、道路34、道路35和道路36。这样设置,进一步简化了道路数据,提高了道路数据处理的效率及质量。

本发明实施例还提供了一种道路数据的处理装置。图19为本发明实施例提供的一种道路数据的处理装置的结构示意图。参见图19,道路数据的处理装置包括数据获取模块410、二维离散模块420、三维扩展模块430、去噪模块440和拟合模块450。数据获取模块410用于获取高程数据和二维道路数据,高程数据包括等高线,二维道路数据包括道路的二维坐标点;二维离散模块420用于对二维道路数据进行离散化,得到离散道路数据;其中,离散道路数据包括道路的离散坐标点,离散坐标点的数量大于二维坐标点的数量;三维扩展模块430用于在离散道路数据中添加高程数据,以将离散坐标点由二维扩展至三维,得到三维离散坐标点;去噪模块440用于对三维离散道路数据进行去噪处理,以去除冗余的三维离散坐标点,得到精简道路数据;其中,精简道路数据包括道路的精简坐标点,精简坐标点的数量小于三维离散坐标点的数量;拟合模块450用于采用精简道路数据进行道路拟合。

可选地,道路数据的处理装置还包括:高程数据细化模块,高程数据细化模块用于对高程数据进行高精度化,得到精确高程数据;其中,精确高程数据包括精确等高线,精确等高线的数量大于等高线的数量。

可选地,高程数据细化模块还用于在相邻两条等高线之间拟合新的等高线,原来的等高线和拟合的等高线构成精确等高线。

可选地,高程数据细化模块还用于对高程数据所覆盖的区域进行网格化,得到呈阵列排布的网格,等高线穿过部分网格;在有等高线穿过的网格中添加高程数据;根据网格添加的高程数据,计算全部网格对应的高程数据,得到精确高程数据。

可选地,等高线穿过部分网格的形式包括以下形式中的至少一种:

等高线的延伸方向与网格的行方向平行,网格对应的高程数据沿网格的列方向渐变;

等高线的延伸方向与网格的列方向平行,网格对应的高程数据沿网格的行方向渐变;

以及,等高线的延伸方向与网格行方向逆时针旋转135°,网格对应的高程数据沿网格的行方向逆时针旋转45°渐变。

三维扩展模块还用于若离散坐标点位于等高线上,则离散坐标点的高度为等高线对应的高程数据;若离散坐标点位于等高线之外,则离散坐标点的高度为距离离散坐标点最近的等高线对应的高程数据;或者,根据离散坐标点与等高线之间的距离计算离散坐标点对应的高程数据。

可选地,去噪模块包括:自去噪单元和联动去噪单元。自去噪单元,用于根据每条道路各自的三维离散坐标点,进行单条道路自去噪处理,以去除每条单条道路中冗余的三维离散坐标点。联动去噪单元,用于采用自去噪处理后的至少两条道路的三维离散坐标点,进行道路联动去噪处理,以去除至少两条道路中冗余的三维离散坐标点,将至少两条道路进行合并。

可选地,自去噪单元还用于按照第一预设顺序依次选定单条道路中的一个三维离散坐标点为第一目标坐标点;以第一目标坐标点为基准确定第一预设范围,将第一预设范围内的三维离散坐标点进行融合,得到单条道路的精简坐标点。

可选地,将第一预设范围内的三维离散坐标点进行融合包括以下步骤中的至少一种:

选取第一预设范围内的任意一点作为精简坐标点,滤除第一预设范围内除精简坐标点以外的其他三维离散坐标点;

计算第一预设范围内的三维离散坐标点的加权平均值,得到精简坐标点;

以及,计算第一预设范围内的三维离散坐标点的均方差,选取与均方差的差值最小三维离散坐标点作为精简坐标点,滤除第一预设范围内除精简坐标点以外的其他三维离散坐标点。

可选地,第一预设范围包括第一平面范围和第一高程范围;

其中,第一平面范围是指,以第一目标坐标点为中心,以第一预设尺度为半径的圆或以第一预设尺度为对角线的矩形;

第一高程范围是指,与第一目标坐标点的高程差在第二预设尺度内的高程范围。

可选地,联动去噪单元还用于按照第二预设顺序依次选定一条道路中的一个三维离散坐标点为第二目标坐标点;以第二目标坐标点为基准确定第二预设范围,将第二预设范围内的离散坐标点进行融合,得到至少两条道路的联动精简坐标点。

可选地,拟合模块还用于按照第三预设顺序依次选定一个精简坐标点为第三目标坐标点;以第三目标坐标点为基准确定第四预设范围,确定第四预设范围内距离第三目标坐标点最近的精简坐标点为有效坐标点,连接第三目标坐标点和有效坐标点。

本发明实施例还提供了一种电子设备。图20为本发明实施例提供的一种电子设备的结构示意图。参见图20,该服务器包括处理器510、存储器520、输入装置530和输出装置540;服务器中处理器510的数量可以是一个或多个,图5中以一个处理器510为例;服务器中的处理器510、存储器520、输入装置530和输出装置540可以通过总线或其他方式连接,图20中以通过总线连接为例。

存储器520作为一种计算机可读存储介质,可用于存储软件程序、计算机可执行程序以及模块,如本发明实施例中的数据缓存方法对应的程序指令/模块(例如,数据获取模块410、二维离散模块420、三维扩展模块430、去噪模块440和拟合模块450)。处理器510通过运行存储在存储器520中的软件程序、指令以及模块,从而执行服务器的各种功能应用以及数据处理,即实现上述的数据缓存方法。

存储器520可主要包括存储程序区和存储数据区,其中,存储程序区可存储操作系统、至少一个功能所需的应用程序;存储数据区可存储根据服务器的使用所创建的数据等。此外,存储器520可以包括高速随机存取存储器,还可以包括非易失性存储器,例如至少一个磁盘存储器件、闪存器件、或其他非易失性固态存储器件。在一些实例中,存储器520可进一步包括相对于处理器510远程设置的存储器,这些远程存储器可以通过网络连接至服务器。上述网络的实例包括但不限于互联网、企业内部网、局域网、移动通信网及其组合。

输入装置530可用于接收输入的数字或字符信息,以及产生与服务器的功能控制有关的键信号输入。输出装置540可包括显示屏等显示设备。

注意,上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解,本发明不限于这里所述的特定实施例,对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此,虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明,但是本发明不仅仅限于以上实施例,在不脱离本发明构思的情况下,还可以包括更多其他等效实施例,而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。

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