專利名稱：一種基于折線抽稀算法的圖形數(shù)據(jù)壓縮處理方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種圖形數(shù)據(jù)壓縮處理領(lǐng)域，尤其涉及一種基于折線 抽稀算法的圖形數(shù)據(jù)壓縮處理方法。
背景技術(shù)：
目前計(jì)算機(jī)的存儲和網(wǎng)絡(luò)傳輸能力相對有限，特別是網(wǎng)絡(luò)傳輸寬
\
帶，遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足圖像數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)傳輸。公知的圖形數(shù)據(jù)壓縮處理方 法一折線抽稀算法,往往都需要對形狀數(shù)據(jù)進(jìn)行抽稀和提取，而在抽 稀過程中應(yīng)用最為普遍的是道格拉斯-普克算法，該算法利用限差
dmax對給定折線中的中間形狀點(diǎn)進(jìn)行抽稀，下面舉出一個實(shí)例說明， 具體過程描述如下
參看附圖1，計(jì)算機(jī)在配有圖形數(shù)據(jù)壓縮處理軟件的支持下，獲 取折線A B，中間折點(diǎn)ml， m2， m3， m4.以及限差dmax，將其放入 到中間存儲器中，抽稀步驟如下
1 )計(jì)算機(jī)所配套的圖形處理軟件對所有中間折點(diǎn)IIli到線段A-B 的距離進(jìn)行計(jì)算存儲，即要計(jì)算出中間折點(diǎn)mi在A-B上的垂足，并且 計(jì)算中間折點(diǎn)mi到垂足的距離，需要求平方根，中間存儲器將在計(jì) 算過程中對這些數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲,主要時(shí)間消耗在這個地方。將計(jì)算結(jié) 果與dmax進(jìn)行比較，找出距離最遠(yuǎn)的點(diǎn)，并且要大于dmax。如果所 有距離都小于或者等于dmax，則舍棄所有中間折點(diǎn)，該線段抽稀結(jié)束。
5經(jīng)過比較，找到離線段A-B距離最遠(yuǎn)的中間折點(diǎn)m3，連接A，B兩端點(diǎn)。 該步驟結(jié)果參照附圖2。
2)現(xiàn)在折線A B被分為兩部分了。首先計(jì)算機(jī)所配套的圖形處 理軟件對線段A-m3上所有中間折點(diǎn)到它的距離進(jìn)行計(jì)算并儲存，并 與dmax進(jìn)行比較，因?yàn)橹虚g折點(diǎn)到A-m3的距離都小于或者等于 dmax所以舍棄掉所有中間折點(diǎn)，該線段抽稀結(jié)束。
計(jì)算機(jī)所配套的圖形處理軟件對折線B m3上所有中間折點(diǎn)到 線段B-m3的距離用同樣的方法進(jìn)行處理，中間折點(diǎn)到B-m3的距離都 小于或者等于dmax，所以舍棄掉所有中間折點(diǎn)，該線段抽稀結(jié)束。 所有線段比較完畢，本次抽稀過程結(jié)束。最終結(jié)果參照附圖3。
這種算法穩(wěn)定可靠，并且通過改變限差dmax還可以任意的控制 形狀的變形程度，針對不同應(yīng)用要求生產(chǎn)不同外觀精度的形狀數(shù)據(jù)。 但是因?yàn)槊看味家?jì)算某條線段的所有中間折點(diǎn)到該線段的距離(包 括計(jì)算斜率，垂足,和開平方)，所以需要耗費(fèi)大量的計(jì)算時(shí)間。特別在
我們生產(chǎn)海量數(shù)據(jù)時(shí)，形狀數(shù)據(jù)巨大，導(dǎo)致抽稀效率很低。數(shù)據(jù)生成周期長。

發(fā)明內(nèi)容
為了克服現(xiàn)有算法抽稀耗時(shí)長，抽稀效率低的缺點(diǎn)，本發(fā)明設(shè)計(jì) 出一種基于折線抽稀算法的圖形數(shù)據(jù)壓縮處理方法,即通過對折線進(jìn) 行旋轉(zhuǎn)來提髙計(jì)算點(diǎn)到線段距離效率的折線抽稀算法。
本發(fā)明采用的技術(shù)方案是 一種基于折線抽稀算法的圖形數(shù)據(jù)壓縮處理方法，該方法是在配有圖形數(shù)據(jù)壓縮處理軟件的計(jì)算機(jī)的支 持下實(shí)現(xiàn)的，包括對數(shù)字圖像相關(guān)信息的采集、分類、壓縮、存儲以 及對中間數(shù)據(jù)存儲區(qū)域的劃分和對數(shù)據(jù)的處理操作，計(jì)算機(jī)調(diào)用配套 使用的圖形數(shù)據(jù)壓縮處理軟件程序，對圖像進(jìn)行數(shù)據(jù)壓縮處理中，對
于圖形中兩端點(diǎn)為A和B的折線，以及對折線A B中間各個中間折
點(diǎn)(mO的笛卡爾坐標(biāo)(xi,yi)進(jìn)行采集，并且連接A，B來兩個端點(diǎn)， 將線段A-B的坐標(biāo)的數(shù)據(jù)代碼、長度Ra-b長度值、將其長度Ra~b以
及折線中各個折點(diǎn)Olli)的笛卡爾坐標(biāo)(xi，yi)存儲在中間存儲器中， 在此基礎(chǔ)上借助折線抽稀法進(jìn)行圖形數(shù)據(jù)壓縮處理，其特征在于:基
于利用折線抽稀算法進(jìn)行圖形數(shù)據(jù)壓縮處理方法對折線A B進(jìn)行處
理中包括以下步驟
1) 對折線A B做整體做旋轉(zhuǎn)，旋轉(zhuǎn)角度為e,旋轉(zhuǎn)結(jié)果是使 線段A-B與水平坐標(biāo)軸平行，將e值存儲在中間存儲器中；
2) 對折線A B中間各個中間折點(diǎn)(IIli)的坐標(biāo)(Xi,yO進(jìn)行轉(zhuǎn) 換為旋轉(zhuǎn)后的新坐標(biāo)(Xi' ， yi')，具體方法為
a) 計(jì)算機(jī)將存儲在中間存儲器中折線的端點(diǎn)A、 B和各個中間折
點(diǎn)(nh)的坐標(biāo)(Xi, yi),以及旋轉(zhuǎn)角度0進(jìn)行調(diào)用；
b) 計(jì)算機(jī)對數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，設(shè)置變量dx為B點(diǎn)橫坐標(biāo)與A點(diǎn)橫
坐標(biāo)之差，設(shè)置變量dy為B點(diǎn)縱坐標(biāo)與A縱點(diǎn)坐標(biāo)之差，將dx， dy， sine， coW作為中間數(shù)據(jù)存儲在中間存儲器中；
c) 對中間折點(diǎn)(mi)的坐標(biāo)(Xi， yi)坐標(biāo)進(jìn)行轉(zhuǎn)換前，按照以
7下方法確定中間參考值ei和fi:
6i= Xi *cos0, fi=yi *sin^ 將ei和fi值存儲在暫存器中，
d)對旋轉(zhuǎn)后的中間折點(diǎn)(IIli')的坐標(biāo)(Xi' , yi')的坐標(biāo)值進(jìn) 行計(jì)算，計(jì)算機(jī)調(diào)用暫存器中的相應(yīng)數(shù)據(jù)，如果對折線A B為逆時(shí) 針旋轉(zhuǎn)，則Xi'為對應(yīng)ei和f i的差值，yi'為ei和f i的和值,計(jì)算 機(jī)將Xi'和yi'的值存儲在存儲器中；
f) 如果折線A B為順時(shí)針旋轉(zhuǎn)，則Xi'為ei和f i的和值， yr為ei和fi的差值，計(jì)算機(jī)將Xi'和yi'的值存儲在存儲器中；
h) 相關(guān)配套軟件對折線作進(jìn)一步的處理，在旋轉(zhuǎn)后的折線中，做
中間折點(diǎn)加i')對線段A-B的垂線段，并計(jì)算出各對應(yīng)垂線段的長度 di，這些值將會被存儲在中間存儲器中
i) 相關(guān)配套軟件對中間存儲其中的ck值進(jìn)行比較，找出最大的 di值與設(shè)定的dmax進(jìn)行比較,同時(shí)記錄下改點(diǎn)，若最大的di小于或
者等于dmax，舍掉所有的中間折點(diǎn)(mi),對該折線段的抽稀處理結(jié)束, 計(jì)算機(jī)保存結(jié)果；
g) 若中間折點(diǎn)Olli')的最遠(yuǎn)的對應(yīng)垂線段的長度di大于dmax, 則回到旋轉(zhuǎn)之前的折線狀態(tài)中,將該中間折點(diǎn)OIli)分別與A， B兩端點(diǎn) 連接，將這折線分成兩條折線，重新回到步驟a)進(jìn)行對折線A nii或 折線mi B的抽稀處理；
h) 直至計(jì)算機(jī)處理結(jié)束，將壓縮圖像數(shù)據(jù)存入存儲器。其中，正,余弦值有正負(fù)區(qū)別,不存在象限問題。中間折點(diǎn)(nii') 對線段a-b的垂線段的長度為各個中間折點(diǎn)(mi')與a點(diǎn)縱坐標(biāo)的 差。
本發(fā)明的有益效果是，改進(jìn)后的方法和原始算法相比，計(jì)算中 間折點(diǎn)到線段的距離的時(shí)間大幅縮小，即使生產(chǎn)海量數(shù)據(jù)時(shí)，形狀 數(shù)據(jù)巨大，抽稀效率也得到了很大的提高，數(shù)據(jù)生成周期明顯縮短。


圖i原始折線圖。
圖2原始方法處理第一步后的折線圖。 圖3本發(fā)明方法處理處理后的折線圖。 圖4折線旋轉(zhuǎn)e角度后的示意圖。 圖5本發(fā)明方法處理第一步后的折線圖。 下面結(jié)合附圖對本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)的說明。
具體實(shí)施例方式
本發(fā)明提出了一種基于折線抽稀算法的圖形數(shù)據(jù)壓縮處理方法， 該方法是在配有圖形數(shù)據(jù)壓縮處理軟件的計(jì)算機(jī)的支持下實(shí)現(xiàn)的，包 括對數(shù)字圖像相關(guān)信息的釆集、分類、壓縮、存儲以及對中間數(shù)據(jù)存 儲區(qū)域的劃分和對數(shù)據(jù)的處理操作，參看附圖l，計(jì)算機(jī)調(diào)用配套使 用的圖形數(shù)據(jù)壓縮處理軟件程序，對圖像進(jìn)行數(shù)據(jù)壓縮處理中，對于 圖形中兩端點(diǎn)為a和b的折線，以及對折線a b中間各個中間折點(diǎn)
(mi)的笛卡爾坐標(biāo)(xi, yi)進(jìn)行采集，并且連接a, b來兩個端點(diǎn)，將
9線段A-B的坐標(biāo)的數(shù)據(jù)代碼、長度RA^長度值、將其長度RA4以及
折線中各個折點(diǎn)Olli)的笛卡爾坐標(biāo)(xi,yi)存儲在中間存儲器中， 在此基礎(chǔ)上借助折線抽稀法進(jìn)行圖形數(shù)據(jù)壓縮處理,其特征在于:基 于利用折線抽稀算法進(jìn)行圖形數(shù)據(jù)壓縮處理方法對折線A B進(jìn)行處 理中包括以下步驟
1) 對折線A B做整體做旋轉(zhuǎn)，旋轉(zhuǎn)角度為0，旋轉(zhuǎn)結(jié)果是使 線段A-B與水平坐標(biāo)軸平行，參看附圖4，將0值存儲在中間存儲器 中；
2) 對折線A B中間各個中間折點(diǎn)(Hli)的坐標(biāo)(Xi，yi)進(jìn)行轉(zhuǎn) 換為旋轉(zhuǎn)后的新坐標(biāo)(Xi' ， yi')，具體方法為
a) 計(jì)算機(jī)將存儲在中間存儲器中折線的端點(diǎn)A、 B和各個中間折
點(diǎn)(mi)的坐標(biāo)(Xi， yi)，以及旋轉(zhuǎn)角度e進(jìn)行調(diào)用；
b) 計(jì)算機(jī)對數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，設(shè)置變量dx為B點(diǎn)橫坐標(biāo)與A點(diǎn)橫 坐標(biāo)之差，設(shè)置變量dy為B點(diǎn)縱坐標(biāo)與A縱點(diǎn)坐標(biāo)之差，將dx， dy, sin0， cosP作為中間數(shù)據(jù)存儲在中間存儲器中；
c) 對中間折點(diǎn)(IIli)的坐標(biāo)(Xi， yi)坐標(biāo)進(jìn)行轉(zhuǎn)換前，按照以 下方法確定中間參考值ei和f i:
6i= Xi *cos0，fi=yi氺sin^ 將ei和fi值存儲在暫存器中，
d)對旋轉(zhuǎn)后的中間折點(diǎn)(mi')的坐標(biāo)(Xi' , yi')的坐標(biāo)值進(jìn) 行計(jì)算，計(jì)算機(jī)調(diào)用暫存器中的相應(yīng)數(shù)據(jù)，如果對折線A B為逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)，則xi'為對應(yīng)ei和fi的差值，yi'為ei和fi的和值,計(jì)算 機(jī)將xr和yi'的值存儲在存儲器中；
f) 如果折線A B為順時(shí)針旋轉(zhuǎn)，則xi'為ei和fi的和值， yi'為ei和fi的差值，計(jì)算機(jī)將Xi'和yi'的值存儲在存儲器中
h) 相關(guān)配套軟件對折線作進(jìn)一步的處理，在旋轉(zhuǎn)后的折線中，做
中間折點(diǎn)(nu')對線段A-B的垂線段,并計(jì)算出各對應(yīng)垂線段的長度 di，這些值將會被存儲在中間存儲器中；
i) 相關(guān)配套軟件對中間存儲其中的di值進(jìn)行比較，找出最大的 di值與設(shè)定的dmax進(jìn)行比較，同時(shí)記錄下改點(diǎn)，若最大的di小于或
者等于dmax,舍掉所有的中間折點(diǎn)OIli),對該折線段的抽稀處理結(jié)束， 計(jì)算機(jī)保存結(jié)果；
g) 若中間折點(diǎn)011i')的最遠(yuǎn)的對應(yīng)垂線段的長度di大于dmax, 則回到旋轉(zhuǎn)之前的折線狀態(tài)中，將該中間折點(diǎn)OIh)分別與A, B兩端點(diǎn) 連接,將這折線分成兩條折線，參看附圖5，重新回到步驟a)進(jìn)行對
折線A IIli或折線nh B的抽稀處理；
h) 直至計(jì)算機(jī)處理結(jié)束，將壓縮圖像數(shù)據(jù)存入存儲器。
其中，正，余弦值有正負(fù)區(qū)別，不存在象限問題。中間折點(diǎn)Olli') 對線段A-B的垂線段的長度為各個中間折點(diǎn)(IIli')與A點(diǎn)縱坐標(biāo)的 差。
利用本發(fā)明處理的結(jié)果參看附圖3,與原始的方法相比，本發(fā)明 明顯的減少了抽稀所花的時(shí)間，提高了抽稀的效率。
ii
權(quán)利要求
1. 一種基于折線抽稀算法的圖形數(shù)據(jù)壓縮處理方法，該方法是在配有圖形數(shù)據(jù)壓縮處理軟件的計(jì)算機(jī)的支持下實(shí)現(xiàn)的，包括對數(shù)字圖像相關(guān)信息的采集、分類、壓縮、存儲以及對中間數(shù)據(jù)存儲區(qū)域的劃分和對數(shù)據(jù)的處理操作，計(jì)算機(jī)調(diào)用配套使用的圖形數(shù)據(jù)壓縮處理軟件程序，對圖像進(jìn)行數(shù)據(jù)壓縮處理中，對于圖形中兩端點(diǎn)為A和B的折線，以及對折線A～B中間各個中間折點(diǎn)(mi)的笛卡爾坐標(biāo)(xi，yi)進(jìn)行采集，并且連接A，B來兩個端點(diǎn)，將線段A-B的坐標(biāo)的數(shù)據(jù)代碼、長度RA-B長度值、將其長度RA-B以及折線中各個折點(diǎn)(mi)的笛卡爾坐標(biāo)(xi，yi)存儲在中間存儲器中，在此基礎(chǔ)上借助折線抽稀法進(jìn)行圖形數(shù)據(jù)壓縮處理，其特征在于基于利用折線抽稀算法進(jìn)行圖形數(shù)據(jù)壓縮處理方法對折線A～B進(jìn)行處理中包括以下步驟1)對折線A～B做整體做旋轉(zhuǎn)，旋轉(zhuǎn)角度為θ，旋轉(zhuǎn)結(jié)果是使線段A-B與水平坐標(biāo)軸平行，將θ值存儲在中間存儲器中；2)對折線A～B中間各個中間折點(diǎn)(mi)的坐標(biāo)(xi，yi)進(jìn)行轉(zhuǎn)換為旋轉(zhuǎn)后的新坐標(biāo)(xi′，yi′)，具體方法為a)計(jì)算機(jī)將存儲在中間存儲器中折線的端點(diǎn)A、B和各個中間折點(diǎn)(mi)的坐標(biāo)(xi，yi)，以及旋轉(zhuǎn)角度θ進(jìn)行調(diào)用；b)計(jì)算機(jī)對數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，設(shè)置變量dx為B點(diǎn)橫坐標(biāo)與A點(diǎn)橫坐標(biāo)之差，設(shè)置變量dy為B點(diǎn)縱坐標(biāo)與A縱點(diǎn)坐標(biāo)之差，將dx，dy，sinθ，cosθ作為中間數(shù)據(jù)存儲在中間存儲器中；c)對中間折點(diǎn)(mi)的坐標(biāo)(xi，yi)坐標(biāo)進(jìn)行轉(zhuǎn)換前，按照以下方法確定中間參考值ei和fiei＝xi*cosθ，fi＝y(tǒng)i*sinθ將ei和fi值存儲在暫存器中，d)對旋轉(zhuǎn)后的中間折點(diǎn)(mi′)的坐標(biāo)(xi′，yi′)的坐標(biāo)值進(jìn)行計(jì)算，計(jì)算機(jī)調(diào)用暫存器中的相應(yīng)數(shù)據(jù)，如果對折線A～B為逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)，則xi′為對應(yīng)ei和fi的差值，yi′為ei和fi的和值，計(jì)算機(jī)將xi′和yi′的值存儲在存儲器中；f)如果折線A～B為順時(shí)針旋轉(zhuǎn)，則xi′為ei和fi的和值，yi′為ei和fi的差值，計(jì)算機(jī)將xi′和yi′的值存儲在存儲器中；h)相關(guān)配套軟件對折線作進(jìn)一步的處理，在旋轉(zhuǎn)后的折線中，做中間折點(diǎn)(mi′)對線段A-B的垂線段，并計(jì)算出各對應(yīng)垂線段的長度di，這些值將會被存儲在中間存儲器中；i)相關(guān)配套軟件對中間存儲其中的di值進(jìn)行比較，找出最大的di值與設(shè)定的dmax進(jìn)行比較，同時(shí)記錄下改點(diǎn)，若最大的di小于或者等于dmax，舍掉所有的中間折點(diǎn)(mi)，對該折線段的抽稀處理結(jié)束，計(jì)算機(jī)保存結(jié)果；g)若中間折點(diǎn)(mi′)的最遠(yuǎn)的對應(yīng)垂線段的長度di大于dmax，則回到旋轉(zhuǎn)之前的折線狀態(tài)中，將該中間折點(diǎn)(mi)分別與A，B兩端點(diǎn)連接，將這折線分成兩條折線，重新回到步驟a)進(jìn)行對折線A～mi或折線mi～B的抽稀處理；h)直至計(jì)算機(jī)處理結(jié)束，將壓縮圖像數(shù)據(jù)存入存儲器。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于折線抽稀算法的圖形數(shù)據(jù)壓 縮處理方法，其特征在于:上述正,余弦值有正負(fù)區(qū)別，不存在象限問 題。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于折線抽稀算法的圖形數(shù)據(jù)壓縮處理方法，其特征在于中間折點(diǎn)(IIli')對線段A-B的垂線段的長 度為各個中間折點(diǎn)(mi')與A點(diǎn)縱坐標(biāo)的差。
全文摘要
一種基于折線抽稀算法的圖形數(shù)據(jù)壓縮處理方法，解決了圖形數(shù)據(jù)壓縮處理過程中抽稀過程所花時(shí)間長的問題。采用的技術(shù)方案是，在配有圖形數(shù)據(jù)壓縮處理軟件的計(jì)算機(jī)的支持下實(shí)現(xiàn)的，包括對數(shù)字圖像相關(guān)信息的采集、分類、壓縮、存儲以及對中間數(shù)據(jù)存儲區(qū)域的劃分和對數(shù)據(jù)的處理操作，對圖像中的折點(diǎn)進(jìn)行旋轉(zhuǎn)，使其連接折線兩端點(diǎn)的線段與水平坐標(biāo)平行，計(jì)算各個中間折點(diǎn)到端點(diǎn)線段的垂線段的長度，與給定值進(jìn)行比較，舍去小于給定值的點(diǎn)，找出距離端點(diǎn)線段最遠(yuǎn)的點(diǎn)，在原圖像中與兩端點(diǎn)進(jìn)行連接，構(gòu)造新折線，再做抽稀。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是，大幅縮小了時(shí)間，提高了抽稀效率，使數(shù)據(jù)生成周期明顯縮短。
文檔編號G06T9/00GK101458818SQ20081021656
公開日2009年6月17日 申請日期2008年9月26日 優(yōu)先權(quán)日2008年9月26日
發(fā)明者張宗濤, 張維軍, 郭秀梅 申請人:深圳市路暢科技有限公司