Добавление комментария:
Форумы GIS-Lab.info
6 Картографические векторизаторы
В последнее время выделяется целый класс программного обеспечения ввода картографической основы. Это связано с большой потребностью оцифровки картографической основы. В мире существует две технологии векторизации картографических основ: В первой — карта закрепляется на столе дигитайзера, оператор с помощью визира фиксирует точки объекта и на экране компьютера отображается создаваемый цифровой объект. Во второй — сначала с помощью сканера создается файл растрового изображения карты, после чего этот файл загружается в компьютер и оператор, с помощью мыши обводит изображение объекта, выполняя векторизацию и создавая цифровые образцы. Векторизация — процесс преобразования растра в вектор. Данный способ ввода цифровых карт завоевывает все большую популярность. Это так, называемые векторизаторы растровых картографических изображений, применяемые при обработке отсканированных растровых картографических изображений. Примерно с г. Отечественные разработчики предлагают более 15 различных пакетов, функционирующих на разных платформах и по эффективности использования не уступающих зарубежным аналогам. Программы - векторизаторы в основном ориентированы на автоматизацию процедуры векторизации. Ручной режим в них вводится для коррекции векторизованного изображения, полученного в автоматическом режиме. Картографические позволяют преобразовывать растровые изображения карт в векторную форму. CAD - векторизаторы позволяют преобразовывать растровые изображения чертежей в векторную форму. Автоматизированный векторизатор графических данных MapEDIT предназначен для создания цифровых векторных карт по их растровым изображениям на экране компьютера. MapEDIT работает с монохромными и цветными растрами. Поддерживаются форматы BMP, PCX, TIFF, JPG, GIF: Оцифровка карты возможна без создания единого растрового поля с последовательным переходом от одного растра к другому. Для работы с низкокачественными исходными растрами предусмотрены также разнообразные функции обработки растра. MapEDIT работает с цифровой картой, которая представлена группой файлов, показанные на рисунке Из рисунка видно, что структура цифровой карты включает следующие файлы: При добавлении растра программное обеспечение MapEDIT преобразовывает исходный формат растрового изображения в два формата. При выполнении команды Сохранить F2 создаются резервные копии файлов. Информация о группе карт, которые участвуют в операции сводки, хранится в файле MAPEDIT. Кроме этого, информация о последней выполненной операции, которая отображается в окне Сообщение , хранится в файле MAPMES. Резервные копии создаются для цифровой карты и библиотеки. Общий вид рабочего стола MapEDIT представлен ниже на рисунке. Он включает главное меню, инструментальные панели, окно карты и информационную строку. К основным меню можно отнести: Файл; Правка; Вид; Объекты; Растр; Данные; Карта. Меню Файл содержит команды управления файлами, выхода из приложения и сводки карт. Это меню содержит две команды Отменить и Вернуть. Они используются для отмены или повторения действий одной операции при редактировании растра. Это меню содержит команды управления отображением в окне карта. Все команды можно разделить на три группы команд. Первая группа команд реализует: Третья группа управляет дополнительными возможностями отображения: Это меню содержит команды создания и редактирования объектов карты, в том числе для выбора режимов и опций векторизации. Меню Растр содержит команды для обработки и редактирования растрового изображения. Это меню содержит две команды Редактировать данные и Повторить последние , определяющие заполнения базы атрибутивных данных. Вторая группа команд предназначена для выполнения контроля и корректуры топологических отношений между объектами, а также создание площадных объектов методом покрытия. На инструментальные панели вынесены наиболее часто используемые команды из раздела меню Файл, Вид, Объекты и Растр. Базовая линия — это возможность создания объектов параллельно, какому либо контуру или линии. На этом этапе определяют достоверность карты плана , степень деформации топографического плана и дается оценка точности. Достоверность карты плана определяется годом издания, где учитывается интенсивность изменений на территории в течение времени, прошедшего после съемки. Степень деформации определяется путем измерения расстояний между перекрестиями дицемитровой сетки и сопоставлением их с эталонным значением. Для создания цифровой карты плана в начале создают файлы растрового изображения с помощью сканера. Перед сканированием определяют разрешение, яркость и контрастность. Оптимальное разрешение - dpi высококачественная печать. Яркость и контрастность определяется методом проб и ошибок. На этом этапе, можно создать библиотеку типов, как копию существующей в ранее созданной карте. Библиотека типов — это описания правил группировки графических объектов векторной карты, по слоям и типам. Под заданием библиотеки типов подразумевается задание структур атрибутивных данных, описание вида отображения графических объектов и задание характеристик для автоматической трассировки. При загрузке растра в карту формируется два файла рабочий и временный. При добавлении растра регистрация растрового изображения не требуется. Это означает, что растровое изображение подключается к векторной карте со стандартной привязкой. Векторизатор MapEDIT позволяет работать с прямоугольными и географическими системами координат. Гаусса-Крюгера и конические равноугольная, равнопромежуточная и равновеликая. Предусмотрено изменение параметров проекций пользователем. Минимальное количество реперов не должно быть меньше четырех, а максимальное может быть Чем больше реперов, тем точнее будет привязана карта. Задание произвольного числа реперных точек с известными координатами, позволяет получить точную цифровую векторную карту и компенсировать деформации бумажного оригинала, связанные с его печатью, хранением и сканированием. Ошибка регистрации растра не должна превышать 0,1 мм масштаба карты. Исправление искажений бумажных оригиналов и редактирование растра, в том числе ошибок сканирования выполняется в двух режимах:. В меню выбрав команду Вид можно увеличить, уменьшить, показать все или переместить изображение, либо использовать кнопки в панели Общие. Перед началом ввода объектов в векторную карту необходимо настроить ее библиотеку типов, задать структуру карты, перечень слоев и их характеристик. Для полей, заполняемых оператором, может выполняться проверка вводимых значений. Векторизацию объектов рекомендуется выполнять в следующем порядке: Данное действие следует выполнять один раз. Повторный выбор команды отключает ее. Выбрать режим ввода атрибутивных данных по умолчанию ввод данных повторяется ;. Выбрать режим векторизации автоматизированный, полуавтоматический, автоматический ;. Для просмотра объекта в векторной карте следует нажать клавишу F8 — отключить растр, а вернуться повторить ее нажатие. Для окончательного ввода объекта нажимаем клавишу Enter и заносят информацию об объекте в базу данных, далее ОК. В случаях, когда линии и контуры плохо различимы и автоматизированная векторизация объектов затруднена или и невозможна, объекты цифровой векторной карты могут вводиться с помощью инструментов ручной векторизации цифровки. При ручной векторизации оператор ставит точки на карте, совмещая их с видимыми на растре объектами. В процессе ручной векторизации может использоваться режим совмещения с линией растра, при котором поставленная точка или отрезок подтягиваются к середине векторизуемой линии на растре. При автоматизированной и ручной векторизации положение вводимых узлов линий контуров может автоматически уточняться в соответствии с априорно заданным характером линии контура. Предусмотрены следующие режимы уточнения:. Если очередной поставленный узел оказывается в непосредственной близости от узла или линии ранее созданного векторного объекта, узел совмещается с ними. Обеспечение точной параллельности вводимой линии, предварительно заданному базовому отрезку. Различные режимы могут использоваться одновременно. При векторизации зданий рекомендуется выбрать совместно с командой Рисовать автоматизированный режим следующие опции: Если здания расположены вдоль дороги, тогда дополнительно следует использовать опцию — Базовая линия. Векторизацию горизонталей, контура границы растительности и ЛЭП, также как для зданий, совместно с командой Рисовать выбрать следующие опции: В данном режиме осуществляется автоматическое отслеживание на растре одноцветных линий произвольного типа с сохранением полученной трассы в виде последовательности координат точек, соответствующих середине растровой линии. Выбирается инструмент Трассирования сплошных или прерывистых линий в панели Объект. Далее вручную показывают первый узел, затем второй вводимого объекта и линия будет трассироваться автоматически. Трассировка заканчивается, когда будет пройдена вся линия либо программа не сможет обнаружить ее продолжение. При работе с приостановкой трассировки на препятствиях, ее можно остановить в момент паузы ПКМ и продолжить ЛКМ. Если процесс трассирования попал в неверное направление, его можно остановить нажатием любой клавиши мыши. Трассировка работает в любом допустимом масштабе изображения растра. В данном режиме осуществляется автоматическое отслеживание на растре контуров одноцветных площадных областей произвольного вида с сохранением полученного контура в виде последовательности координат точек, соответствующей внутренней границе области. Оконтуривание не может быть выполнено автоматически, если к контуру растрового изображения помимо внутренних линий примыкают внешние, их следует отсечь инструментом обработки растра. При векторизации зданий совместно с командой Контур необходимо задать следующие опции: Программа позволяет автоматически трассировать все линейные или площадные объекты на всем растре. Для этого используя кнопку Окно обработки в панели Растр , задается область для работы процедуры автотрассирования. В окне параметры Автотрассировки устанавливаются: MapEDIT поддерживает как объектовую, так и линейно-узловую с метками полигонов модель представления цифровой векторной карты. Проверка корректности топологических отношений между объектами карты может выполняться для обеих моделей. Исправление найденных ошибок возможно как в автоматическом, так и в интерактивном автоматизированном режиме. Если этот признак установлен, то точки пересечения будут включены в соответствующие объекты в качестве узлов. После окончания построения топологии в окне выдается результат расчета о количестве арок, полигонов, висящих дуг, неопределенных полигонов. Далее следует найти и устранить погрешности в топологии открытых слоев, для этого просматривают висящие дуги: Программа показывает неопределенные полигоны цветом текущего объекта. При установке параметров построения топологии во избежание значительных искажений векторной карты не рекомендуется задавать большие значения Max расстояние, Max длина и Max площадь. Площадь полигонов меньше установленного параметра исправляется или удаляется. Для исправления погрешностей можно использовать опцию позиционировать — по вектору и команды редактирования контура, в панели Объект. Площадные объекты создаются методом покрытия полигональное покрытие , которое представляет собой совокупность графических объектов цифровой карты, образующих непрерывное пространство цифровой карты. Любая точка такого пространства принадлежит какому-либо объекту не существует такой точки пространства, которая не принадлежала бы, хотя бы одному из объектов цифровой карты. Для построения полигонального покрытия необходимо расставить в неопределенных полигонах Метки полигонов. Метка полигона МП является необходимым средством описания замкнутых площадных объектов при задании полигональных и линейно-полигональных покрытий. Параметры автоматической корректуры топологии распространяются на видимые слои или объекты цифровой карты. Выполнение данной команды является необходимым этапом для экспорта картографических данных в виде покрытия во внешние форматы. Команда Покрытие в объекты преобразует все построенные полигоны в векторные объекты и записывает их в текущей карте. После выполнения этой команды появляется возможность просмотреть покрытие при помощи команды Покрытие в меню Вид. Поэтому перед выполнением этой операции рекомендуется сохранить файлы карты в другом каталоге для возможности восстановления. Команда Покрытие в объекты доступна только в режиме Топология. Для добавления узла подвести курсор к сегменту линии и нажать на ЛКМ, для удаления ПКМ. После каждого изменения объекта обязательно нажать клавишу Enter для сохранения, отмена Esc. Полученные с помощью векторизатора MapEDIT цифровые векторные карты и связанные с ними базы данных экспортируются передаются в файлы обменных форматов ГИС и САПР:. В программу MapEDITдля редактирования и обработки могут быть импортированы цифровые векторные карты из файлов обменных форматов ГИС:. FAQ Обратная связь Вопросы и предложения. Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сибирский государственный университет геосистем и технологий. По режиму векторизации их можно разделить на 3 типа: По типу исходного материала их можно разделить на: Исходные материалы MapEDIT работает с монохромными и цветными растрами. Обработанные растры могут быть сохранены в исходных растровых форматах. Основные функциональные возможности MapEDIT обеспечивает решение следующих основных задач: Достоинства и недостатки К достоинствам MapEDIT следует отнести: К недостаткам можно отнести следующее: Рисунок 14 - Структура файлов цифровой карты в MapEDIT. Главное меню состоит из девяти ниспадающих меню рисунок Рисунок 15 — Рабочий стол MapEDIT К основным меню можно отнести: Файл Меню Файл содержит команды управления файлами, выхода из приложения и сводки карт. Правка Это меню содержит две команды Отменить и Вернуть. Вид Это меню содержит команды управления отображением в окне карта. Вторая группа команд выполняет масштабирование и навигацию в окне карты. Объекты Это меню содержит команды создания и редактирования объектов карты, в том числе для выбора режимов и опций векторизации. Растр Меню Растр содержит команды для обработки и редактирования растрового изображения. Данные Это меню содержит две команды Редактировать данные и Повторить последние , определяющие заполнения базы атрибутивных данных. Карта Это меню содержит три группы команд. Информационная строка содержит, по порядку слева направо, следующие поля: Инструментальная панель Объект рисунок Рисунок 16 — Панель Объект команды редактирования контура слева на право: Инструментальная панель Растр рисунок Рисунок 17 — Панель Растр 1— окно обработки; 2 — удалить мусор, 3 — утоньшить; 4 —удалить цвет; 5- выделить цвет;6 — заменить цвет; 7 - сгладить; 8 — произвольную линию; 9 — прямую линию. Процесс создания векторных карт можно разбить на следующие этапы: Оценка картографического материала 2. Создание новой карты 4. Привязка растрового изображения 5. Оценка картматериала На этом этапе определяют достоверность карты плана , степень деформации топографического плана и дается оценка точности. Сканирование Для создания цифровой карты плана в начале создают файлы растрового изображения с помощью сканера. Привязка растрового изображения Для данного этапа следует выполнить: Исправление искажений бумажных оригиналов и редактирование растра, в том числе ошибок сканирования выполняется в двух режимах: Создать библиотеку настройка атрибутивной БД Перед началом ввода объектов в векторную карту необходимо настроить ее библиотеку типов, задать структуру карты, перечень слоев и их характеристик. Векторизация Векторизацию объектов рекомендуется выполнять в следующем порядке: Общий порядок Векторизацию объектов выполняют в следующем порядке: Выбрать режим ввода атрибутивных данных по умолчанию ввод данных повторяется ; 4. Выбрать режим векторизации автоматизированный, полуавтоматический, автоматический ; 5. Векторизация объектов в автоматизированном режиме. Этот режим ввода похож на ввод цифровых карт с помощью дигитайзера. Вспомогательные режимы При автоматизированной и ручной векторизации положение вводимых узлов линий контуров может автоматически уточняться в соответствии с априорно заданным характером линии контура. Предусмотрены следующие режимы уточнения: Векторизация объектов в полуавтоматическом режиме. Автотрассировка выполняется в два этапа: Переход на ручной режим выполняется нажатием ЛКМ и кнопки Ctrl. Полуавтоматическая трассировка выполняется в двух режимах: Корректура топологии MapEDIT поддерживает как объектовую, так и линейно-узловую с метками полигонов модель представления цифровой векторной карты. Редактирование объектов в автоматическом режиме. Редактирование объектов интерактивном режиме. Копирование и преобразование объекта. Импорт данных В программу MapEDITдля редактирования и обработки могут быть импортированы цифровые векторные карты из файлов обменных форматов ГИС:
Добавить в избранное О проекте. Векторизация изображения Вид работы:. Все курсовые работы по информационному обеспечению. Посмотреть все курсовые работы. Общая характеристика векторизации изображения. Программное обеспечение векторизации изображения. Решение любых задач на компьютере пока представляет собой большой комплекс вычислений по заданным алгоритмам. Областью применения алгоритма могут быть пакеты графических редакторов векторно-растровые и различные геоинформационные системы ГИС. Особенно актуален алгоритм векторизации именно для ГИС, так как процесс составления и формирования цифровых карт очень трудоемкий и, как правило, этот процесс ручного экспертного происхождения. В ГИС решение задачи векторизации осуществляется с помощью специальных программ. Их назначение - это обработка растровой карты местности с целью извлечения полезной информации об объектах на карте и сохранения этой информации в специальных векторных форматах данных на любом виде носителя или в базах данных. В растровой графике каждый объект или элемент изображения формируется при помощи точек пикселей. Векторная графика - это точное математическое описание каждого элемента. Это главное различие между растровыми изображениями и картинками, выполненными в векторной программе. Плюсы и минусы векторной и растровой графики Преимущество растровой графики - это возможность создания рисунка любой сложности, с какими только возможно цветовыми переходами. Из недостатков - это большой объем графических файлов и изменения размера изображений с потерей качества. Основные преимущества векторного изображения: Приближение изображения растровой и векторной графии векторизация изображение программный редактирование Преобразование пиксельного изображения в векторное векторизация или трассировка , в подавляющем большинстве случаев требует не просто вмешательства, а творческого участия. К устройствам, непосредственно фиксирующим векторные изображения, относятся: Векторным изображением в компьютерной графике принято называть совокупность более сложных и разнообразных геометрических объектов. Важнейшая особенность векторной графики состоит в том, что для каждого объекта или, как мы будем более точно говорить далее, класса геометрических объектов определяются управляющие параметры, конкретизирующие его внешний вид. Например, для окружности такими управляющими параметрами являются диаметр, цвет, тип и толщина линии, а также цвет внутренней области. Векторное изображение существенно более гибко в работе. Чтобы увеличить или уменьшить его, требуется всего лишь изменить один управляющий параметр изображения в целом - масштаб. При этом размер файла с векторным изображением не увеличится ни на один байт. Естественно, векторный формат более точно передает графическую информацию и более компактен, чем растровый. Кроме того, любое редактирование растровых файлов крайне затруднительно и требует больших затрат компьютерных ресурсов и времени оператора. В мире до настоящего момента пока не придумали единого алгоритма векторизации растровых изображений. Это объясняется тем, что существует много условий как на входные форматы и виды растровых изображений, используемых в различных областях жизнедеятельности человека, так и на форматы выходных векторных данных. У каждой известной ГИС имеется свой набор стандартов и сфер деятельности, для которых и создаются векторизаторы. В случае нашей задачи описания обобщенного алгоритма ограничимся самыми простыми изображениями растровой карты. Изображение состоит из множества областей различного цвета, эти области выглядят как многоугольники выпуклого или невыпуклого вида. Шум на изображении отсутствует или игнорируется. Пример такого изображения приведен на рисунке 2. Пример растрового изображения карты местности В связи с такой интерпретацией данных о карте можно выделить следующие этапы преобразования растра в его векторное представление: Некоторые типы изображений требуют предварительной настройки. Настройка - это процесс обработки исходного растрового изображения с целью приведения его к такому виду, который предполагает конкретный алгоритм векторизации. Различают следующие виды настроек: Ручная настройка производится экспертом, знакомым с ограничениями векторизации. Эксперт вручную редактирует растр, например он выделяет оставшиеся после сканирования нечеткие линии и прорисовывает их более четко. Он также может изменять соотношения контраста и яркости всего изображения, удалять шум. Автоматическая настройка - определенная заранее последовательность графических фильтров, применяемых к обрабатываемому изображению. В результате такой обработки предполагается получить требуемое растровое изображение. Комбинированная настройка - результат синтеза двух предыдущих в зависимости от специфики проблемы. Выделение контуров областей и крайних точек - следующий этап, необходимый для предварительного выделения точек которые описывают эти области. Но полученный результат не даст информации о том, какая группа точек описывают заданную область, ведь замкнутых областей одного цвета на изображении может быть сколько угодно рис. Для того чтобы решить эту проблему, нужно придумать способы по упорядочиванию точек одной области и определению их принадлежности к той или иной области. Пример выделения контуров областей и крайних точек Группировка точек решает проблему упорядочивания и принадлежности. Алгоритмы, которые позволяют это делать, очень разнообразны и в общем случае сводятся к следующим возможным решениям: Метод обхода контура является одним из самых популярных алгоритмов. Он прост в реализации, достаточно быстр и эффективен. Эти точки формируют многоугольники, описывающие области карты. Другие методы в этой работе не рассматриваются из-за их сложности. Обычно в таких задачах есть некоторые ограничения на количество областей, их линейные размеры и т. Для нас таким критерием служат линейные размеры областей. Формирование векторного формата - конечный этап, на котором решаются дополнительные задачи. Сюда относят нахождение различных статистических характеристик как всего изображения, так и характеристик некоторых областей. Полученную векторную и другую дополнительную информацию заносят в определенную структуру данных, которая сохраняется на носителях и используется в дальнейшем сторонними приложениями. Такая структура определена заранее. Существует 3 метода векторизации изображения: При автоматической векторизации нужно только задать параметры и запустить процедуру. Программа сама определит, какие растровые линии нужно аппроксимировать отрезками, дугами, а что является растровым текстом. Профессиональные пакеты автоматической векторизации, распознают типы линий размерные стрелки, штриховки, тексты. Они проводят коррекцию полученного векторного рисунка: При высоком качестве исходного изображения можно получить очень хорошие результаты автоматической векторизации. Такой метод векторизации также используется при пакетной обработке набора растровых файлов, что дает возможность провести обработку большого объема материалов без участия оператора, например, в нерабочее, ночное время. Но, как правило, программное обеспечение не может на сто процентов правильно векторизовать растровое изображение. Эту процедуру лучше всего использовать как компонент процесса преобразования, а не как общее решение. Для получения качественного векторного изображения требуется достаточно большая доработка. Интерактивная векторизация трассировка - один из наиболее перспективных методов преобразования. При трассировке оператор указывает растровые линии на экране, и они преобразуются в векторные объекты. Этот метод позволяет совместить интуитивное знание пользователя с автоматизированным процессом преобразования. Средства трассировки позволяют оператору разделить объекты растрового изображения по значению и преобразовать только то, что необходимо. Вот пример использования такой технологии. При обработке растрового изображения топографической карты сначала превращаем растровые изолинии в векторные полилинии. Оператор указывает точку на растровой линии, а программа прослеживает эту линию до ближайшего пересечения или разрыва и создает аппроксимирующую векторную ломаную - полилинию. Об одном способе векторного и аналитического представления контура изображения Предварительная обработка оцифрованного изображения объекта включает выделение, сглаживание и векторизацию контура. Скачать Скачать документ Читать online Читать online. Методика геоэкологического картографирования на основе ГИС-технологий на примере Следующий этап - векторизация растрового изображения. Векторизация выполняется по слоям. Эти слои можно представить, как прозрачные пленки, которые могут совмещаться в различных сочетаниях. Геоинформационное обеспечение электронных планов горных работ Создание векторного графического изображения векторизация плана горных работ осуществляется различными способами. Компьютерные задачи и упражнения по инженерной геодезии Дата загрузки. Работа с программой CorelDRAW Х6 векторизация программа точечный excel. Распознавая текст с изображения , программа переводит его в текстовый формат. Эта программа не всегда правильно распознает Сбор, обработка и анализ топографической информации для САПР. Разработка методических указаний к лабораторным работам для курса дисциплины " Нужна качественная работа без плагиата? Другие курсовые работы по информационному обеспечению. Не нашел материала для курсовой или диплома? Наш проект для тех, кому интересно, для тех, кто учится, и для тех, кто действительно нуждается!
Как сделать утяжелители для ног своими руками
Что делатьесли компьютерне видит руль
Схемы электрические усилителей
Пучинистость грунтов таблица гост
Чи потрібні права на скутер