[发明专利]一种球面图像索引方法及装置

权利要求书

1.一种球面图像索引方法，其特征在于：该方法包括：剖分层次为0的球面三角形T₀ⁱ投影为平面上的直角三角形，8个最大的球面三角形在某点展开并投影成一个平面上的正方形；该排列的中心点为球面上球面坐标为(0°,0°)的点，四个顶点的球面坐标为(±180°,±90°)；令投影后的直角三角形的两个直角边与笛卡尔坐标系重合，则球面三角像元用笛卡尔坐标上的整数坐标直接进行索引；

具体步骤为：

(1)定义球面三角像元二进索引的集合D_k为公式(4)

D_k＝{d_k＝(p_k,q_k,m_k),0≤p_k≤N,0≤q_k≤N,m_k∈{0,1}} (4)

经过变形排列后的球面三角像元两两结合，合为一组，并生成一个小方块，方块左下角的点的整数坐标作为两个三角像元索引的前两维p_k和q_k，m_k表示三角形的朝向，0和1分别代表朝上和朝下，0≤k≤n表示剖分层次，是四叉树的层数，N＝2^2k+3-1为球面三角像元的总数量；

(2)给定任意剖分层次k，球面三角像元的数量，这样球面图像的分辨率可以确定，此时根据公式(5)定义二进索引在笛卡尔坐标系下的坐标

c_k＝(x_k,y_k,m_k)＝(p_k2^-k,q_k2^-k,m_k) (5)

其中2^-k为二进索引在剖分层次k的步长。

2.根据权利要求1所述的球面图像索引方法，其特征在于：该方法在步骤(1)之前还包括建立二进索引与一维索引的转换：

从剖分层次k＝1始，逐步增加k的值，在此过程中，针对每一个k利用公式(3)计算中对应的a_k，

并用公式(6)计算对应的球面三角像元的笛卡尔坐标c_k，

当k＝n时，获得c_n，从而通过公式(5)的逆运算得到最终的二进索引(p_n,q_n,m_n)。

3.根据权利要求2所述的球面图像索引方法，其特征在于：从(p_n,q_n,m_n)生成有序根树索引i的逆过程，首先计算四叉树三角地址A_n；为得到A_n，从剖分层次k＝0开始，逐步增加k的值，直至达到最大剖分层次n；在此过程中针对每一个k计算一个判定坐标(u_k,v_k,m_uv)，然后通过该坐标计算该层次对应的a_k，最终生成a₀至a_n的序列；(u_k,v_k,m_uv)用公式(7)计算

对应的a_k通过公式(8)计算得到

4.根据权利要求3所述的球面图像索引方法，其特征在于：针对区域0之外的区域，在具体计算时进行简单的坐标平移或旋转，使之与区域0重合，然后套用区域0的方法进行索引的计算，计算完成后执行原平移或旋转的逆运算。

5.根据权利要求4所述的球面图像索引方法，其特征在于：有的区域进行整体旋转处理，使其三角朝向一致，从而保证二进索引的连续性。