[发明专利]用于电子地图的线段抽稀装置及其方法

说明书

技术领域

本发明涉及GIS数据、图像数据处理领域，特别是涉及基于折线的数据压缩方法，尤其是涉及一种用于电子地图的线段抽稀装置及其方法。

背景技术

在对电子地图的处理过程中，以嵌入式车载导航设备为例，由于其受到外存及内存容量的限制，在满足显示功能要求的情况下总是要将显示用的地图数据进行抽稀，以减小地图大小。传统的矢量数据压缩方法中的道格拉斯-普克法(简称DP算法)较为常用，其基本思路如图1所示：对每一条曲线的首末点虚连一条直线。求所有点与直线的距离，找出最大距离值dmax。用dmax与阈值D相比；若dmax＞D，这条曲线上的中间点全部舍去；若dmax≥D，保留dmax对应的坐标点，并以该点为界，把曲线分为两部分，对这两部分重复使用该方法。

但分析数据处理结果发现，道格拉斯在曲率较小的地方，抽稀力度不够，有些点没有抽稀掉，压缩率低，如图2中的A点；而曲率较大的地方，抽稀幅度过大，平滑度不够，失真比较严重。即对弧度较大的近似曲线的路段则抽移后给人以明显的棱角感，尤其在大比例尺地图下最为明显。

发明内容

本发明要解决的技术问题是为了克服现有技术的方法在曲率较小的地方压缩率低、曲率较大的地方失真严重的缺陷，提供一种兼顾压缩率和平滑度的用于电子地图的线段抽稀装置及其方法。

本发明是通过下述技术方案来解决上述技术问题的：

一种用于电子地图的线段抽稀装置，其特点在于，其包括以下模块：

地图导入模块，用于将电子地图分割成若干条线路，然后将所述线路转化成对应的曲线；

阈值设定模块，用于设定距离阈值数组{{σ₁，D₁}，{σ₂，D₂}，…{σ_n，D_n}}，其中σ为角度标准差，用于衡量一条曲线曲率的值，D为距离阈值；

夹角计算模块，用于先取一条曲线，设其拐点分别为P0、P1、P2、P3…Pn，取笛卡尔坐标系x轴正向为基准线，从P1开始，依次求出每点与前一点所形成的线段与基准线所构成的夹角a₁、a₂、a₃…、a_n；

标准差计算模块，用于求出所述各夹角a₁、a₂、a₃…、a_n的标准差σ；

线段抽稀模块，用于根据角度标准差σ在距离阈值数组中找到对应的距离阈值项，取其D值，以此D值进行标准的道格拉斯-普克抽稀过程。

较佳地，该装置还包括一遍历模块，用于对该地图上其他的曲线依次进行遍历，重复进行夹角计算、标准差计算及线段抽稀，直到完成对该地图上所有曲线的抽稀。

较佳地，所述距离阈值数组按照角度标准差σ由小到大或由大到小进行排序。

较佳地，标准差计算模块中，标准差σ的计算方法为，先求各夹角的平均值然后求标准差其中a_i为每点与前一点所形成的线段与基准线所构成的夹角a₁、a₂、a₃…、a_n。

较佳地，所述电子地图为用于车载导航设备上的电子地图。

本发明的另一技术方案为：

一种利用上述的装置的线段抽稀方法，其特征在于，其包括以下步骤：

S₁、将电子地图分割成若干条线路，然后利用地图导入模块将所述线路导入并转化成对应的曲线；

S₂、在阈值设定模块中，设定距离阈值数组{{σ₁，D₁}，{σ₂，D₂}，…{σ_n，D_n}}，其中σ为角度标准差，用于衡量一条曲线曲率的值，D为距离阈值；

S₃、先取一条曲线，设其拐点分别为P0、P1、P2、P3…Pn，取笛卡尔坐标系x轴正向为基准线，从P1开始，依次求出每点与前一点所形成的线段与基准线所构成的夹角a₁、a₂、a₃…、a_n；

S₄、利用标准差计算模块，求出所述各夹角a₁、a₂、a₃…、a_n的标准差σ；