一種地形圖圖式質(zhì)量評價方法
【技術(shù)領域】
[0001] 本發(fā)明屬于圖式質(zhì)量評價的技術(shù)領域，具體而言涉及一種地形圖圖式質(zhì)量評價方 法。
【背景技術(shù)】
[0002] 圖像質(zhì)量評價方法在圖像處理、計算機視覺和系統(tǒng)工程等領域具有廣泛應用價 值，圖像質(zhì)量評價方法可分為主觀質(zhì)量評價方法和客觀質(zhì)量評價方法兩類。主觀質(zhì)量評價 方法是指讓觀察者根據(jù)一些事先規(guī)定好的評價尺度或自己已有的經(jīng)驗，對待測試圖像按視 覺或主觀印象提出質(zhì)量判斷，并給出質(zhì)量分值。然而主觀質(zhì)量評價方法往往受到觀察者本 身因素的影響，而且進行視覺心理測試經(jīng)常需要花費的時間較長，對觀察環(huán)境有一定的限 制。因此，目前在圖像質(zhì)量評價中主要使用客觀質(zhì)量評價方法。
[0003] 專利申請(N102663764)公開了 一種基于結(jié)構(gòu)失真與空間頻率指標的圖像質(zhì)量評 價方法，該方法在基于結(jié)構(gòu)失真的圖像質(zhì)量評價方法的基礎上，提出結(jié)構(gòu)失真與空間頻率 指標結(jié)合的圖像質(zhì)量評價方法，從而實現(xiàn)了從影響圖像質(zhì)量評價的主要因素即亮度、清晰 度以及相關(guān)度對圖像質(zhì)量進行評價。該申請所選用的計算關(guān)系式較為簡單，但是只涉及到 原始圖像與失真圖像像素之間的計算。
[0004] 專利申請(CN105046277)公開了一種特征顯著性在圖像質(zhì)量評價中的魯棒機理研 究方法，其方法步驟為：首先，確立圖像質(zhì)量評價中特征選擇的目標函數(shù)并初始化模型參 數(shù);其次，選擇最優(yōu)特征加入特征矩陣并移除特征干擾項;然后，計算圖像質(zhì)量評價系統(tǒng)中 特征選擇的顯著性;接著，判斷是否滿足系統(tǒng)魯棒性要求或達到特征個數(shù)上限；最后，驗證 模型分類效果。該申請通過引入的系統(tǒng)特征信噪比衡量特征顯著性，求解圖像質(zhì)量評價系 統(tǒng)中光滑凸函數(shù)的約束優(yōu)化問題，有效地降低了非顯著特征對分類面的干擾，提升了圖像 質(zhì)量評價系統(tǒng)的魯棒性。
[0005] 現(xiàn)有的一些圖像質(zhì)量評價方法，存在如下問題：
[0006] 傳統(tǒng)的圖像質(zhì)量評價在形狀特征方面是針對整個形狀區(qū)域，考慮幾何結(jié)構(gòu)信息的 失真情況，主要包含方向結(jié)構(gòu)和幾何正則結(jié)構(gòu)等信息失真度量。本發(fā)明根據(jù)控制文件建立 緩沖區(qū)，將獲得的符號式樣進行量化，具有位移、尺寸、旋轉(zhuǎn)不變性，其檢測可靠性更高。
[0007] 傳統(tǒng)上對圖像顏色特征的評價是對圖像整體的描述，而且受到圖像某一區(qū)域內(nèi)全 部像素值的影響，無法反應圖像某一特定塊的旋轉(zhuǎn)及伸縮變化的影響，因此不能準確的獲 取圖像的局部單位特征，所以單一的顏色特征并不能作為衡量圖像質(zhì)量的指標。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008] 本發(fā)明針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種根據(jù)控制文件建立緩沖區(qū)，受圖像分辨率 和物體完整性的影響較小，在緩沖區(qū)范圍內(nèi)同時獲取其RGB符號色值，對其進行全面的色彩 檢測，可靠性更高的地形圖圖式質(zhì)量評價方法。
[0009] 為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案:一種地形圖圖式質(zhì)量評價方法，包括 以下步驟：
[0010] (1)數(shù)據(jù)源獲取:獲取待處理的數(shù)據(jù)并識別數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)類型，并將所獲取的數(shù)據(jù)輸 入到數(shù)據(jù)處理器；
[0011] (2)根據(jù)基準圖像進行數(shù)據(jù)預處理；
[0012 ](3)根據(jù)空間約束的Harr i S角點檢測形成地形圖內(nèi)圖廓角點的有效配對并實現(xiàn)圖 像校正；
[0013] ⑷根據(jù)基準圖像和國家基本比例尺地圖圖式制作點狀矢量控制文件；
[0014] (5)基于空間緩沖分析進行符號色值的檢測；
[00?5] (6)基于GrabCut分割算法實現(xiàn)符號式樣的檢測；
[0016] (7)根據(jù)符號色值和符號式樣檢測結(jié)果進行地形圖圖式質(zhì)量評價。
[0017] 進一步地，步驟（1)中，數(shù)據(jù)源包括基準圖像和待處理數(shù)據(jù);所述基準圖像分為標 準分幅數(shù)據(jù)和任意分幅數(shù)據(jù)，其數(shù)據(jù)類型為后綴名*. jpg的JPEG、*, tif的TIFF或*.img的 頂AGINE Image;待處理數(shù)據(jù)分為標準地形圖分幅數(shù)據(jù)和任意地形圖分幅數(shù)據(jù)，其數(shù)據(jù)類型 為后綴名 *.shp 的 Shapefile、*.mdb 的 Personal Geodatabase 或 *.gdb 的 File Geodatabase〇
[0018] 進一步地，步驟(2)中需要對待處理的數(shù)據(jù)源根據(jù)基準影像進行預處理，包括投影 轉(zhuǎn)換和矢量轉(zhuǎn)柵格，所述投影轉(zhuǎn)換用于將待處理數(shù)據(jù)的坐標系調(diào)整與基準圖像的坐標系一 致;所述矢量轉(zhuǎn)柵格用于將待處理數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)類型轉(zhuǎn)化為基準圖像的數(shù)據(jù)類型。
[00?9 ] 進一步地，步驟(3)中基于空間約束Harr i S角點的圖像校正包括如下步驟：
[0020] (a)讀取基準圖像和預處理后的數(shù)據(jù)；
[0021] (b)根據(jù)圖像的大小為NXM將數(shù)據(jù)分成大小為LXL的數(shù)據(jù)塊，其中，N為列像素數(shù)， Μ為行像素數(shù)，L單位為像素，以圖像四角處最小圖像塊包含內(nèi)圖廓線相交的交點確定最小 的L為圖像分塊初始值，后續(xù)根據(jù)匹配效果動態(tài)確定L值，直到L = N或L=M;并根據(jù)分塊數(shù)據(jù) 的空間關(guān)系選取原始圖像四角處四塊數(shù)據(jù)作為代檢測數(shù)據(jù)；
[0022] (c)Harris 角點檢測；
[0023] (cOHarris角點匹配將歐氏距離作為評判描述子匹配程度的標準；
[0024] (e)利用RANSAC隨機抽樣一致性算法，根據(jù)幾何限制消除誤匹配，提高魯棒性；
[0025] (f)根據(jù)下式對得到的匹配角點分別在基準圖像和待校正圖像間進行空間約束；
[0026]
[0027]其中，Sl為兩個角點間距離，^為數(shù)據(jù)內(nèi)圖廓邊長(比例尺一定的地形圖其內(nèi)圖廓 的四個邊長是確定的），△ s為容差；cii為三個角點構(gòu)成的角度(理論上其構(gòu)成的角度為90 度），Δα為容差;Max(M，N)取M、N中的最大值；
[0028] (g)根據(jù)形成的內(nèi)圖廓角點有效匹配對完成圖像數(shù)據(jù)的校正。
[0029] 進一步地，步驟(4)中根據(jù)基準圖像和國家基本比例尺地圖圖式制作點狀矢量控 制文件，包括符號色值的確定和符號式樣的量化，所述符號色值的確定用于在CMYK模式下 確定靛青C、品紅M、黃Y、黑K的四色色值;所述符號式樣量化用于將具有幾何特征的符號以 重心、寬度和高度的指標表示出來。
[0030] 進一步地，步驟(5)中基于空間緩沖分析進行符號色值的檢測包括如下步驟：
[0031 ] (1)根據(jù)創(chuàng)建的點狀控制文件生成緩沖區(qū)；
[0032] (2)將控制文件中的CMYK模式下的色值轉(zhuǎn)化為RGB模式下的色值，轉(zhuǎn)換公式如下：
[0033] R = 255*(100-C)*(100-K)/10000;
[0034] G = 255*(100-M)*(100-K)/10000;
[0035] B = 255*(100-Y)*(100-K)/10000;
[0036] (3)根據(jù)創(chuàng)建的緩沖區(qū)范圍在待檢測圖像內(nèi)進行RGB色值匹配；
[0037] (4)根據(jù)匹配結(jié)果輸出符號色值檢測結(jié)果;所述測結(jié)果包括圖像對比和文字描述。
[0038] 進一步地，步驟(6)中基于GrabCut分割算法實現(xiàn)符號式樣的檢測包括如下步驟：
[0039] 0-)根據(jù)點狀的控制文件生成用于GrabCut分割的矩形范圍；
[0040] (2'）根據(jù)符號色值檢測結(jié)果確定用于GrabCut分割的前景色，以提高分割精度；
[0041] (3'）在上述步驟（1)和（2)的基礎上進行GrabCut分割，并通過灰度化和二值化得 到二值圖像；
[0042] (4'）通過數(shù)學形態(tài)學腐蝕運算和開運算，填充內(nèi)部斑點得到比較平滑的二值區(qū)域 后進行輪廓檢測；
[0043] (5'）量化檢測的圖形，包括圖形的重心、寬度和高度；
[0044] (6'）與控制文件中的符號式樣的重心、寬度和高度進行匹配，并輸出符號式樣檢 測結(jié)果;所述檢測結(jié)果包括圖形對比和文字描述；
[0045] 進一步地，步驟(7)中需要根據(jù)符號色值和符號式樣檢測結(jié)果進行地形圖圖式質(zhì) 量評價，所述圖式質(zhì)量評價包括如下步驟:根據(jù)輸出的符號色值檢測結(jié)果和符號式樣檢測 結(jié)果進行定性和定量描述;當符號色值或符號式樣任何一個出現(xiàn)錯誤就判定為不合格。 [0046]本發(fā)明的有益效果：
[0047] 本