CN110197518B - 曲线抽稀方法及装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种曲线抽稀方法及装置。该方法包括：从曲线的点集中获取一个点及其周边预设范围内的点作为待处理点；判断获取的一个点是否位于待处理点所在的直线段内；如果是，则从点集中确定与待处理点位于同一直线段的点；进而确定直线段的端点；从点集中去除位于同一直线段的点，返回从曲线的点集中获取一个点及其周边预设范围内的点作为待处理点的步骤，直到曲线的点集中不存在位于直线段内的点时，将确定出的直线段的端点确定为所述曲线的抽稀结果。根据本发明实施例，能够确定组成曲线的直线段的端点并去除其他点，从而在保证曲线的几何轮廓的前提下，减少数据点的数量，并有效提高抗干扰能力。
Description
技术领域
本发明涉及图像处理技术领域，尤其涉及一种曲线抽稀方法及装置。
背景技术
图像处理领域涉及曲线的抽稀处理，所谓抽稀处理是指保留图像中曲线上必要的数据点，删除曲线上非必要的数据点。抽稀处理的要求是在保持原始图像不失真的情况下，尽可能的减少图像的数据量。例如，在对图像进行矢量化处理后，将矢量图中的曲线进行抽稀，得到由若干条线段表示的曲线。由于两个数据点即可表达一条线段，而一条曲线至少要用三个数据点表达，所以，对曲线进行抽稀之后用线段来表达曲线，可以减少图像的数据量。
图1是通过现有曲线抽稀方法得到的一商场导购图的边缘曲线的示意图。如图1所示，每个商户由一个闭合的曲线构成。在相关技术中，常用的曲线抽稀方法有补步长法、圆柱法、垂距限制法、DP法等。但实际应用中的曲线难免存在噪点，因此，如何在曲线抽稀时消除噪点影响，并且能得到保持曲线几何形状不失真的曲线抽稀结果，是曲线抽稀亟需解决的问题。
发明内容
有鉴于此，本发明提出了一种曲线抽稀方法及装置，能够排除噪声影响，得到保持曲线几何形状不失真的曲线抽稀结果。
根据本发明的一方面，提供了一种曲线抽稀方法，所述方法包括：从曲线的点集中，获取一个点及其周边预设范围内的点作为待处理点；
判断所述获取的一个点是否位于所述待处理点所在的直线段内；
如果是，则从所述点集中，确定与所述待处理点位于同一直线段的点；
根据位于同一直线段的点，确定所述直线段的端点；
从所述点集中，去除位于同一直线段的点，若点集非空，则返回从曲线的点集中，获取一个点及其周边预设范围内的点作为待处理点的步骤，直到所述点集中不存在位于直线段内的点时，将确定出的直线段的端点确定为所述曲线的抽稀结果。
在一种可能的实现方式中，将确定出的直线段的端点确定为所述曲线的抽稀结果之前，所述方法进一步包括：
在相邻的两条直线段的斜率之差大于预设的斜率阈值，且距离最近的两个端点的距离小于预设的距离阈值时，获取所述相邻的两条直线段所在直线的交点；
将所述相邻的两条直线段的距离最近的两个端点替换为所述交点。
在一种可能的实现方式中，将确定出的直线段的端点确定为所述曲线的抽稀结果之前，所述方法进一步包括：
在相邻的两条直线段的斜率之差小于或等于预设的斜率阈值时，删除所述相邻的两条直线段的距离最近的端点。
在一种可能的实现方式中，判断所述获取的一个点是否位于所述待处理点所在的直线段内，包括：
对所述待处理点进行直线拟合，得到第一拟合直线；
若所述待处理点与所述第一拟合直线之间的距离均小于或等于预设的拟合距离，则确定所述获取的一个点位于所述待处理点所在的直线段内。
在一种可能的实现方式中，对所述待处理点进行直线拟合，得到第一拟合直线之前，所述方法进一步包括：
判断所述待处理点的数量是否大于或等于预设的数量阈值，若是，则执行所述对所述待处理点进行直线拟合，得到第一拟合直线的步骤。
在一种可能的实现方式中，从所述点集中，确定与所述待处理点位于同一直线段的点，包括：
将所述第一拟合直线按照预设的步长进行延长，得到延长后的第一拟合直线；
从所述点集中，确定到所述延长后的第一拟合直线的距离小于预设的筛选距离的点作为目标点；
对所述待处理点和所述目标点进行直线拟合，得到第二拟合直线；
若所述待处理点和所述目标点与所述第二拟合直线之间的距离均小于或等于预设的拟合距离，则将所述目标点确定为与所述待处理点位于同一直线段的点。
在一种可能的实现方式中，所述从所述点集中，确定到所述延长后的第一拟合直线的距离小于预设的筛选距离的点作为目标点具体包括：
获取以所述点集中的点为圆心，以预设的筛选距离为半径的圆，若圆与所述延长后的第一拟合直线相交或相切，则确定所述圆的圆心对应的点为目标点。
在一种可能的实现方式中，所述根据位于同一直线段的点，确定所述直线段的端点，包括：
将位于同一直线段的点，向所述直线段做投影，得到每个点对应的投影点；
在所述投影点中，获取距离最远的两个投影点对应的点作为所述直线段的端点。
根据本发明的另一方面，提供了一种曲线抽稀装置，所述装置包括：
待处理点获取模块，用于从曲线的点集中，获取一个点及其周边预设范围内的点作为待处理点；
点位置判断模块，用于判断所述获取的一个点是否位于所述待处理点所在的直线段内，如果是，则触发共同点确定模块；
共线点确定模块，用于从所述点集中，确定与所述待处理点位于同一直线段的点；
端点确定模块，用于根据位于同一直线段的点，确定所述直线段的端点；
点删除模块，用于从所述点集中，去除位于同一直线段的点，若点集非空，则触发待处理点获取模块，直到所述点集中不存在位于直线段内的点时，则触发结果确定模块；
结果确定模块，用于将确定出的直线段的端点确定为所述曲线的抽稀结果。
在一种可能的实现方式中，所述装置还包括：
交点获取模块，用于在相邻的两条直线段的斜率之差大于预设的斜率阈值，且距离最近的两个端点的距离小于预设的距离阈值时，获取所述相邻的两条直线段所在直线的交点；
端点替换模块，用于将所述相邻的两条直线段的距离最近的两个端点替换为所述交点。
在一种可能的实现方式中，所述装置还包括：
端点删除模块，用于在相邻的两条直线段的斜率之差小于或等于预设的斜率阈值时，删除所述相邻的两条直线段的距离最近的端点。
在一种可能的实现方式中，所述点位置判断模块包括：
第一拟合子模块，用于对所述待处理点进行直线拟合，得到第一拟合直线；
点位置确定子模块，用于若所述待处理点与所述第一拟合直线之间的距离均小于或等于预设的拟合距离，则确定所述获取的一个点位于所述待处理点所在的直线段内。
在一种可能的实现方式中，所述点位置判断模块还包括：
阈值判断子模块，用于判断所述待处理点的数量是否大于或等于预设的数量阈值，若是，则触发所述第一拟合子模块。
在一种可能的实现方式中，所述共线点确定模块包括：
直线延长子模块，用于将所述第一拟合直线按照预设的步长进行延长，得到延长后的第一拟合直线；
目标点确定子模块，用于从所述点集中，确定到所述延长后的第一拟合直线的距离小于预设的筛选距离的点作为目标点；
第二拟合子模块，用于对所述待处理点和所述目标点进行直线拟合，得到第二拟合直线；
共线确定子模块，用于若所述待处理点和所述目标点与所述第二拟合直线之间的距离均小于或等于预设的拟合距离，则将所述目标点确定为与所述待处理点位于同一直线段的点。
在一种可能的实现方式中，所述目标点确定子模块具体用于：
获取以所述点集中的点为圆心，以预设的筛选距离为半径的圆，若圆与所述延长后的第一拟合直线相交或相切，则确定所述圆的圆心对应的点为目标点。
在一种可能的实现方式中，所述端点确定模块包括：
投影子模块，用于将位于同一直线段的点，向所述直线段做投影，得到每个点对应的投影点；
端点获取子模块，用于在所述投影点中，获取距离最远的两个投影点对应的点作为所述直线段的端点。
根据本发明的另一方面，提供了一种曲线抽稀装置，包括：处理器；用于存储处理器可执行指令的存储器；其中，所述处理器被配置为执行上述方法。
根据本发明的另一方面，提供了一种非易失性计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序指令，其中，所述计算机程序指令被处理器执行时实现上述方法。
根据本发明各方面的曲线抽稀方法及装置，通过重复执行“从曲线的点集中，获取一个点及其周边预设范围内的点作为待处理点，判断所述获取的一个点是否位于所述待处理点所在的直线段内，如果是，则从所述点集中，确定与所述待处理点位于同一直线段的点”，找到了所述曲线的点集中所有能够位于直线段上的点，同时，当点集中剩余的点不存在位于直线段内的点时，说明这些剩余点不仅不属于任何一条已经确定出的直线段而且它们自身也无法形成一条直线段，即这些剩余点都是噪声点，由于本发明的噪声点会被保留在点集中不会参与到确定端点的过程中，所以，本发明提供的曲线抽稀技术方案排除了噪声影响，得到保持曲线几何形状不失真的曲线抽稀结果。
根据下面参考附图对示例性实施例的详细说明，本发明的其它特征及方面将变得清楚。
附图说明
包含在说明书中并且构成说明书的一部分的附图与说明书一起示出了本发明的示例性实施例、特征和方面，并且用于解释本发明的原理。
图1是通过现有曲线抽稀方法得到的一商场导购图的边缘曲线的示意图。
图2是根据一示例性实施例示出的一种曲线抽稀方法的流程图。
图3a和图3b是根据一示例性实施例示出的曲线的点的示意图。
图4是根据一示例性实施例示出的一种曲线抽稀方法的步骤S12的流程图。
图5是根据一示例性实施例示出的一种曲线抽稀方法的步骤S12的流程图。
图6是根据一示例性实施例示出的一种曲线抽稀方法的步骤S13的流程图。
图7是根据一示例性实施例示出的一种曲线抽稀方法的步骤S14的流程图。
图8是根据一示例性实施例示出的一种曲线抽稀方法的流程图。
图9a和图9b分别是相邻直线段的连接关系的示意图。
图10是根据一示例性实施例示出的一种曲线抽稀方法的流程图。
图11a和图11b分别是根据一示例性实施例示出的一种曲线抽稀方法的应用场景的示意图。
图12a和图12b分别是根据相关技术和根据本发明实施例的曲线抽稀结果对比的示意图。
图13是根据一示例性实施例示出的一种曲线抽稀装置的框图。
图14是根据一示例性实施例示出的一种曲线抽稀装置的框图。
图15是根据一示例性实施例示出的一种曲线抽稀装置的框图。
图16是根据一示例性实施例示出的一种曲线抽稀装置的框图。
具体实施方式
以下将参考附图详细说明本发明的各种示例性实施例、特征和方面。附图中相同的附图标记表示功能相同或相似的元件。尽管在附图中示出了实施例的各种方面，但是除非特别指出，不必按比例绘制附图。
在这里专用的词“示例性”意为“用作例子、实施例或说明性”。这里作为“示例性”所说明的任何实施例不必解释为优于或好于其它实施例。
另外，为了更好的说明本发明，在下文的具体实施方式中给出了众多的具体细节。本领域技术人员应当理解，没有某些具体细节，本发明同样可以实施。在一些实例中，对于本领域技术人员熟知的方法、手段、元件和电路未作详细描述，以便于凸显本发明的主旨。
本发明公开了一种曲线抽稀方法，该方法可以运行在终端设备或服务器中，包括：
从曲线的点集中，获取一个点及其周边预设范围内的点作为待处理点；
判断所述获取的一个点是否位于所述待处理点所在的直线段内；
如果是，则从所述点集中，确定与所述待处理点位于同一直线段的点；
根据位于同一直线段的点，确定所述直线段的端点；
从所述点集中，去除位于同一直线段的点，若点集非空，则返回从曲线的点集中，获取一个点及其周边预设范围内的点作为待处理点的步骤，直到所述点集中不存在位于直线段内的点时，将确定出的直线段的端点确定为所述曲线的抽稀结果。
以上是本发明提供的一种曲线抽稀方法，以下结合附图对本发明实施例提供的曲线抽稀方法的实现过程进行详细介绍。
图2是根据一示例性实施例示出的一种曲线抽稀方法的流程图。如图2所示，根据本发明实施例的曲线抽稀方法包括：
步骤S11，从曲线的点集中，获取一个点及其周边预设范围内的点作为待处理点；
在实际应用中，步骤S11可以从曲线上随机/任意获取一个点。
具体地，可以以随机获取的一个点为圆心，以预设的距离为半径，得到一个圆，所述曲线的点集中落入该圆的点，则为该获取的点周边预设范围的点。本领域技术人员应当理解，预设的距离可以根据实际情况进行设定，本发明对此不作限制。同时，也可以以该获取的一个点为矩形的中心点，以预设的距离为边长，得到一个矩形(含正方形)或其他形状，所述曲线点集中落入该矩形的点，则为该获取的点周边预设范围的点。
步骤S12，判断所述获取的一个点是否位于所述待处理点所在的直线段内，如果判断结果为是，则进入步骤S13；
如果判断结果为否，点集非空且存在未被获取的点，则返回步骤S11；
如果判断结果为否，点集非空但不存在未被获取的点，或者，点集为空，则进入步骤S16；
其中，如果判断结果为否，点集非空但不存在未被获取的点，说明点集中剩余的点已被判断过且判断结果为这些点均不是位于直线段内的点，即，此时，点集中已不存在位于直线段内的点，此时可以执行步骤S16。
图3a和图3b是根据一示例性实施例示出的曲线的点的示意图。曲线上的点，可能是直线段内的点(例如图3a中的点A)，也可能是直线段的端点，(例如图3b中的点B)。本发明步骤S12则是要获取出直线段内的点(例如图3a中的点A)。
步骤S13，从所述点集中，确定与所述待处理点位于同一直线段的点；
步骤S14，根据位于同一直线段的点，确定所述直线段的端点；
在实际应用中，确定出的直线段的端点可以存入端点集合中。
步骤S15，从所述点集中，去除(删除)位于同一直线段的点，若所述点集非空，则返回步骤S11，若点集为空，则进入步骤S16；
步骤S16，将确定出的直线段的端点确定为所述曲线的抽稀结果。
图2所示本发明公开的一种实施例，该实施例中，每获取出一次位于同一直线段的点，则确定该直线段的端点。比如，先获取出10个点位于直线段1，则确定直线段1的端点，然后，获取出20个点位于直线段2，则确定直线段2的端点，最后，获取出15个点位于直线段3，则确定直线段3的端点。当然，在实际应用中，也可以先从曲线的点集中确出所有位于直线段内的点，这些直线段可能是一条，也可能是两条及以上，然后，再确定这些直线端的端点。比如，先从点集，确定出有10个点位于直线段1，20个点位于直线段2，15个点位于直线段3，然后，再确定直线段1的端点，直线段2的端点，直线段3的端点。这两种实施方式属于等同的实施方式，技术人员可以视情况选择。
以上是本发明公开的曲线抽稀方法的一种优选实施例，该实施例通过重复执行“从曲线的点集中，获取一个点及其周边预设范围内的点作为待处理点，判断所述获取的一个点是否位于所述待处理点所在的直线段内，如果是，则从所述点集中，确定与所述待处理点位于同一直线段的点”，找到了所述曲线的点集中所有能够位于直线段上的点，同时，当点集中剩余的点不存在位于直线段内的点时，说明这些剩余点不仅不属于任何一条已经确定出的直线段而且它们自身也无法形成一条直线段，即这些剩余点都是噪声点，由此可见，由于本发明的噪声点会被保留在点集中不会参与到确定端点的过程中，所以，本发明提供的曲线抽稀技术方案排除了噪声影响，得到保持曲线几何形状不失真的曲线抽稀结果。
以上对本发明提供的曲线抽稀方法的一种优选实施例进行了介绍，以下结合附图，对本发明上述优选实施例中的具体步骤的优选实施方式进行详细介绍。
图4是根据一示例性实施例示出的一种曲线抽稀方法的步骤S12的流程图。如图4所示，步骤S12可包括：
步骤S121，对所述待处理点进行直线拟合，得到第一拟合直线；
步骤S122，判断所述待处理点与所述第一拟合直线之间的距离是否均小于或等于预设的拟合距离；
如果所述待处理点与所述第一拟合直线之间的距离均小于或等于预设的拟合距离，则进入步骤S123；
如果所述待处理点中有一个点与所述第一拟合直线之间的距离大于预设的拟合距离，则说明步骤S11获取的一个点可能是线段的端点或者是噪声点，则返回步骤S11，从曲线的点集中，再次获取一个点及其周边预设范围内的点作为待处理点。
步骤S123，确定所述获取的一个点位于所述待处理点所在的直线段内。
关于直线拟合，可通过求取与待处理点的距离之和最小的参考直线作为第一拟合直线，具体说明如下。
设待求取的第一拟合直线的方程为ax+by+c＝0，则此时的目标函数可表示为：
公式(1)中，N可表示待处理点的数量，(xn，yn)可表示待处理点中第n个点的坐标，min J可表示点(xn，yn)到直线的距离的最小值，a、b、c表示参考直线的参数。
为了不失一般性，可以设定a2+b2＝1。从而公式(1)可转化为带约束的优化问题，可利用拉格朗日方法求解，拉格朗日函数可表示为：
公式(2)中，L可表示拉格朗日函数，λ可表示与参考直线相对应的特征值。对公式(2)中的参数c进行求导，并令导数为零，可得到：
根据公式(3)可得到：
采用向量的形式进行表达，可以设则可以得到：
在公式(5)中，参数在该情况下，拉格朗日函数可表示为：
对公式(6)求导并令导数为零，可得到：
在公式(7)中，参数A可表示为：
公式(8)中，S可表示ST可表示/>
根据公式(7)可以得到：
公式(9)中，可表示矩阵A的特征向量，而λ可表示相对应的特征值。由于A是2×2的矩阵，因此，根据上述公式得到的直线有两条，一条是与点(xn，yn)的距离之和最小的直线，另一条是与点(xn，yn)的距离之和最大的直线，且两条直线相互垂直。可以分别计算所有待处理点到两条直线的距离之和，距离之和较小的即为拟合得到的所述第一拟合直线。
以上直线拟合方法仅为示例，技术人员可以根据情况选择其他的直线拟合方法得到前述第一拟合直线，并不影响本发明的实现。
图5是根据一示例性实施例示出的一种曲线抽稀方法的步骤S12的流程图。该方法与如图4所示方法区别仅在于，在步骤S121之前，所述方法进一步包括：
步骤S120，判断所述待处理点的数量是否大于或等于预设的数量阈值，若是，则执行对所述待处理点进行直线拟合，得到第一拟合直线的步骤S121。
举例来说，如果待处理点的数量大于或等于数量阈值，则可以对待处理点进行直线拟合处理，确定第一拟合直线。反之，如果该待处理点的数量小于数量阈值，则通过这些点，判断所述获取的一个点是否位于所述待处理点所在的直线段内会存在一定偏差，为了进一步提高前述判断的准确性，图5在图4所示实施例的基础上进一步包括了前述步骤120。本领域技术人员应当理解，该数量阈值可以根据实际情况进行设定，本发明对此不作限制。
进一步，由于通过步骤S11和S12可能存在并没有获取到与所述待处理点位于同一直线的所有点，所以，本发明步骤S13目的是获取出与所述待处理点位于同一直线的所有点。如图6，是根据一示例性实施例示出的一种曲线抽稀方法的步骤S13的流程图，包括：
步骤S131，将第一拟合直线按照预设的步长进行延长，得到延长后的第一拟合直线；
举例来说，可以将第一拟合直线按照预先设定的步长向第一拟合直线的首尾两个方向延长，从而得到延长后的第一拟合直线。其中，预先设定的步长的距离可以根据实际情况进行设定，本发明对该步长的具体取值不作限制。
步骤S132，从所述点集中，确定到所述延长后的第一拟合直线的距离小于预设的筛选距离的点作为目标点；
其中，步骤S132的一种优选实施方式可以包括：
获取以所述点集中的点为圆心，以预设的筛选距离为半径的圆，若圆与所述延长后的第一拟合直线相交或相切，则确定所述圆的圆心对应的点为目标点。所述预设的筛选距离可以由技术人员根据情况具体设定，本发明不做任何限制。
当然，步骤S132还可以采用另一种优选实施方式，该方式包括：
获取以延长后的第一拟合直线上的点为圆心，以预设的筛选距离为半径的圆，将所述点集中落入该圆中的点确定为目标点。
步骤S133，对所述待处理点和所述目标点进行直线拟合，得到第二拟合直线；
其中，对待处理点和目标点进行直线拟合处理，得到第二拟合直线，可以按照前述公式(1)-(9)中的方式进行直线拟合，以确定拟合后的第二拟合直线，当然也可以采用其他直线拟合方式，本发明不做限制。优选的是，采用相同的直线拟合方式，得到第一拟合直线和第二拟合直线。
步骤S134，判断所述待处理点和所述目标点与所述第二拟合直线之间的距离是否均小于或等于预设的拟合距离；
如果所述待处理点和所述目标点与所述第二拟合直线之间的距离均小于或等于预设的拟合距离，则进入步骤S135；
如果所述待处理点和所述目标点与所述第二拟合直线之间的距离有一个大于预设的拟合距离，则进入步骤S14；
步骤S135，将所述目标点确定为与所述待处理点位于同一直线段的点，将所述第二拟合直线作为新的第一拟合直线，将所述目标点和所述待处理点确定为新的待处理点，并返回步骤S131。
如图6所示，为了得到点集中与待处理点位于同一直线段的所有点，图6所示方法在对第一拟合直线进行一次延长后，还可以对新得到的第一拟合直线再次进行延长，直到得到位于同一直线的点再进入步骤S14，这样保证了拟合后得到的直线的数量不会过多，降低了直线的冗余性，保证了后续处理的效率。
图7是根据一示例性实施例示出的一种曲线抽稀方法的步骤S14，根据位于同一直线段的点，确定所述直线段的端点的流程图。如图7所示，步骤S14可包括：
步骤S141，将位于同一直线段的点，向所述直线段做投影，得到每个点对应的投影点；
步骤S142，在所述投影点中，获取距离最远的两个投影点对应的点作为所述直线段的端点。
如前所述，在实际应用中，确定出的所有的直线段的端点可以存入端点集合中。
以上是一种确定直线段的端点的实施方式，另外，也可以在位于同一直线段的点中寻找距离最远的两个点作为直线段的端点。
关于步骤S15中，从所述点集中，去除(删除)位于同一直线段的点，如前所述，本发明目的是将噪声点(即无法拟合为直线的点)留在点集中，让其不要参与到抽稀过程中，所以，本发明步骤S15要将能够拟合为直线的点删除，从点集中删除，从而保证最终剩余的点均为噪声点。
虽然本发明通过图6所示方法，获取到与所述待处理点位于同一直线段的所有点，但是不排除存在如下情况：
1、两条直线段可以连接为一条直线段；
2、两条直线段之间是断开的，需要连接在一起；
为解决上述问题，本发明提供了两种优选实施方式，如图8和图10所示。
图8是根据一示例性实施例示出的一种曲线抽稀方法的流程图，该方法与前述实施例的差别在于，在步骤S16中将确定出的直线段的端点确定为所述曲线的抽稀结果之前，所述方法可进一步包括：
步骤S17，在相邻的两条直线段的斜率之差大于预设的斜率阈值，且距离最近的两个端点的距离小于预设的距离阈值时，获取所述相邻的两条直线段所在直线的交点；
步骤S18，将所述相邻的两条直线段的距离最近的两个端点替换为所述交点。
如图9a所示，相邻的两条直线段的斜率之差大于预设的斜率阈值，且距离最近的两个端点之间的距离值小于预设的距离阈值时，则说明这两条没有连接在一起的直线段实际上应该连接在一起，因此，如图9a所示，可以将相邻的直线段所在直线的交点确定为相邻的直线段的端点，用该交点替换所述相邻的两条直线段的距离最近的两个端点，从而实现了将两条直线段相连的效果，同时进一步减少了直线段的端点数量。在实际应用中，可从端点集合中删除该相邻的两条直线段的距离最近的两个端点，而将该交点保存在端点集合中。其中，该斜率阈值可以由本领域技术人员根据实际情况进行设定，本发明对此不作限制。通过这种方式，不仅减少了端点的数量，还可以避免曲线抽稀结果失真。
图10是根据一示例性实施例示出的一种曲线抽稀方法的流程图。如图10所示，该方法与前述实施例的差别在于，在步骤S16中将确定出的直线段的端点确定为所述曲线的抽稀结果之前，所述方法可进一步包括：
步骤S19，在相邻的两条直线段的斜率之差小于或等于预设的斜率阈值时，删除所述相邻的两条直线段的距离最近的端点。
举例来说，如果相邻的直线段的斜率之差小于或等于预设的斜率阈值，则可以认为两条直线段的角度差异较小，它们应该属于同一条直线段。如图9b所示，为了可以将这两条直线段距离最近的端点连接在一起，此时，这两个端点将变成连接后直线的中间点，由于这两个此前被添加到了端点集合中，因此，需要从端点集合中删除这两个已经不是端点的点。通过这种方式，不仅减少了端点的数量，还可以避免曲线抽稀结果失真。
以上对本发明提供的曲线抽稀方法进行介绍，以下结合附图本发明提供方法的效果进行介绍。
应用示例
以下结合“室内地图矢量化过程中的曲线抽稀处理”作为一个示例性应用场景，给出根据本发明实施例的应用示例，以便于理解曲线抽稀方法的流程。本领域技术人员应理解，以下应用示例仅仅是出于便于理解本发明实施例的目的，不应视为对本发明实施例的限制。
图11a是商场导购图的矢量原图，图11b是采用本发明提供曲线抽稀方法对该图进行抽稀，得到的抽稀效果图，如图11b所示，图中黑点为抽稀得到的端点，将这些端点依次相连后，得到的商场导购图的形状基本保持了原图的效果。
图12a是采用本领域公知的DP算法进行曲线抽稀处理，得到的图像抽稀结果，如图所示抽稀结果受到噪声点的干扰，边缘存在毛刺等。图12b是根据本发明提供方法对同一图像进行抽稀处理，得到的抽稀效果图，明显地，本发明提供的方法具有良好的抗噪声能力，能够准确描述曲线的拐角信息，可以保持区块的几何图形轮廓，忽略毛刺、短折线、噪声等干扰，相对于图12，得到了保持曲线几何形状不失真的曲线抽稀结果。
图13是根据一示例性实施例示出的一种曲线抽稀装置的框图。该装置应用于服务器或终端设备中，如图13所示，该装置包括：
待处理点获取模块31，用于从曲线的点集中，获取一个点及其周边预设范围内的点作为待处理点；
点位置判断模块32，用于判断所述获取的一个点是否位于所述待处理点所在的直线段内，如果是，则触发共同点确定模块；
共线点确定模块33，用于从所述点集中，确定与所述待处理点位于同一直线段的点；
端点确定模块34，用于根据位于同一直线段的点，确定所述直线段的端点；
点删除模块35，用于从所述点集中，去除位于同一直线段的点，若点集非空，则触发待处理点获取模块，直到所述点集中不存在位于直线段内的点时，则触发结果确定模块；
结果确定模块36，用于将确定出的直线段的端点确定为所述曲线的抽稀结果。
图14是根据一示例性实施例示出的一种曲线抽稀装置的框图。如图14所示，在一种可能的实现方式中，所述装置还包括：
交点获取模块37，用于在相邻的两条直线段的斜率之差大于预设的斜率阈值，且距离最近的两个端点的距离小于预设的距离阈值时，获取所述相邻的两条直线段所在直线的交点；
端点替换模块38，用于将所述相邻的两条直线段的距离最近的两个端点替换为所述交点。
如图14所示，在一种可能的实现方式中，所述装置还包括：
端点删除模块39，用于在相邻的两条直线段的斜率之差小于或等于预设的斜率阈值时，删除所述相邻的两条直线段的距离最近的端点。
如图14所示，在一种可能的实现方式中，所述点位置判断模块32包括：
第一拟合子模块321，用于对所述待处理点进行直线拟合，得到第一拟合直线；
点位置确定子模块322，用于若所述待处理点与所述第一拟合直线之间的距离均小于或等于预设的拟合距离，则确定所述获取的一个点位于所述待处理点所在的直线段内。
如图14所示，在一种可能的实现方式中，所述点位置判断模块32还包括：
阈值判断子模块320，用于判断所述待处理点的数量是否大于或等于预设的数量阈值，若是，则触发所述第一拟合子模块321。
如图14所示，在一种可能的实现方式中，所述共线点确定模块33包括：
直线延长子模块331，用于将所述第一拟合直线按照预设的步长进行延长，得到延长后的第一拟合直线；
目标点确定子模块332，用于从所述点集中，确定到所述延长后的第一拟合直线的距离小于预设的筛选距离的点作为目标点；
第二拟合子模块333，用于对所述待处理点和所述目标点进行直线拟合，得到第二拟合直线；
共线确定子模块334，用于若所述待处理点和所述目标点与所述第二拟合直线之间的距离均小于或等于预设的拟合距离，则将所述目标点确定为与所述待处理点位于同一直线段的点。
如图14所示，在一种可能的实现方式中，所述目标点确定子模块132具体用于：
获取以所述点集中的点为圆心，以预设的筛选距离为半径的圆，若圆与所述延长后的第一拟合直线相交或相切，则确定所述圆的圆心对应的点为目标点。
如图14所示，在一种可能的实现方式中，所述端点确定模块34包括：
投影子模块341，用于将位于同一直线段的点，向所述直线段做投影，得到每个点对应的投影点；
端点获取子模块342，用于在所述投影点中，获取距离最远的两个投影点对应的点作为所述直线段的端点。
图15是根据一示例性实施例示出的一种曲线抽稀装置800的框图。例如，装置800可以是移动电话，计算机，数字广播终端，消息收发设备，游戏控制台，平板设备，医疗设备，健身设备，个人数字助理等。
参照图15，装置800可以包括以下一个或多个组件：处理组件802，存储器804，电源组件806，多媒体组件808，音频组件810，输入/输出(I/O)的接口812，传感器组件814，以及通信组件816。
处理组件802通常控制装置800的整体操作，诸如与显示，电话呼叫，数据通信，相机操作和记录操作相关联的操作。处理组件802可以包括一个或多个处理器820来执行指令，以完成上述的方法的全部或部分步骤。此外，处理组件802可以包括一个或多个模块，便于处理组件802和其他组件之间的交互。例如，处理组件802可以包括多媒体模块，以方便多媒体组件808和处理组件802之间的交互。
存储器804被配置为存储各种类型的数据以支持在装置800的操作。这些数据的示例包括用于在装置800上操作的任何应用程序或方法的指令，联系人数据，电话簿数据，消息，图片，视频等。存储器804可以由任何类型的易失性或非易失性存储设备或者它们的组合实现，如静态随机存取存储器(SRAM)，电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)，可擦除可编程只读存储器(EPROM)，可编程只读存储器(PROM)，只读存储器(ROM)，磁存储器，快闪存储器，磁盘或光盘。
电源组件806为装置800的各种组件提供电力。电源组件806可以包括电源管理***，一个或多个电源，及其他与为装置800生成、管理和分配电力相关联的组件。
多媒体组件808包括在所述装置800和用户之间的提供一个输出接口的屏幕。在一些实施例中，屏幕可以包括液晶显示器(LCD)和触摸面板(TP)。如果屏幕包括触摸面板，屏幕可以被实现为触摸屏，以接收来自用户的输入信号。触摸面板包括一个或多个触摸传感器以感测触摸、滑动和触摸面板上的手势。所述触摸传感器可以不仅感测触摸或滑动动作的边界，而且还检测与所述触摸或滑动操作相关的持续时间和压力。在一些实施例中，多媒体组件808包括一个前置摄像头和/或后置摄像头。当装置800处于操作模式，如拍摄模式或视频模式时，前置摄像头和/或后置摄像头可以接收外部的多媒体数据。每个前置摄像头和后置摄像头可以是一个固定的光学透镜***或具有焦距和光学变焦能力。
音频组件810被配置为输出和/或输入音频信号。例如，音频组件810包括一个麦克风(MIC)，当装置800处于操作模式，如呼叫模式、记录模式和语音识别模式时，麦克风被配置为接收外部音频信号。所接收的音频信号可以被进一步存储在存储器804或经由通信组件816发送。在一些实施例中，音频组件810还包括一个扬声器，用于输出音频信号。
I/O接口812为处理组件802和***接口模块之间提供接口，上述***接口模块可以是键盘，点击轮，按钮等。这些按钮可包括但不限于：主页按钮、音量按钮、启动按钮和锁定按钮。
传感器组件814包括一个或多个传感器，用于为装置800提供各个方面的状态评估。例如，传感器组件814可以检测到装置800的打开/关闭状态，组件的相对定位，例如所述组件为装置800的显示器和小键盘，传感器组件814还可以检测装置800或装置800一个组件的位置改变，用户与装置800接触的存在或不存在，装置800方位或加速/减速和装置800的温度变化。传感器组件814可以包括接近传感器，被配置用来在没有任何的物理接触时检测附近物体的存在。传感器组件814还可以包括光传感器，如CMOS或CCD图像传感器，用于在成像应用中使用。在一些实施例中，该传感器组件814还可以包括加速度传感器，陀螺仪传感器，磁传感器，压力传感器或温度传感器。
通信组件816被配置为便于装置800和其他设备之间有线或无线方式的通信。装置800可以接入基于通信标准的无线网络，如WiFi，2G或3G，或它们的组合。在一个示例性实施例中，通信组件816经由广播信道接收来自外部广播管理***的广播信号或广播相关信息。在一个示例性实施例中，所述通信组件816还包括近场通信(NFC)模块，以促进短程通信。例如，在NFC模块可基于射频识别(RFID)技术，红外数据协会(IrDA)技术，超宽带(UWB)技术，蓝牙(BT)技术和其他技术来实现。
在示例性实施例中，装置800可以被一个或多个应用专用集成电路(ASIC)、数字信号处理器(DSP)、数字信号处理设备(DSPD)、可编程逻辑器件(PLD)、现场可编程门阵列(FPGA)、控制器、微控制器、微处理器或其他电子元件实现，用于执行上述方法。
在示例性实施例中，还提供了一种非易失性计算机可读存储介质，例如包括计算机程序指令的存储器804，上述计算机程序指令可由装置800的处理器820执行以完成上述方法。
图16是根据一示例性实施例示出的一种曲线抽稀装置1900的框图。例如，装置1900可以被提供为一服务器。参照图16，装置1900包括处理组件1922，其进一步包括一个或多个处理器，以及由存储器1932所代表的存储器资源，用于存储可由处理组件1922的执行的指令，例如应用程序。存储器1932中存储的应用程序可以包括一个或一个以上的每一个对应于一组指令的模块。此外，处理组件1922被配置为执行指令，以执行上述方法。
装置1900还可以包括一个电源组件1926被配置为执行装置1900的电源管理，一个有线或无线网络接口1950被配置为将装置1900连接到网络，和一个输入输出(I/O)接口1958。装置1900可以操作基于存储在存储器1932的操作***，例如Windows ServerTM，MacOS XTM，UnixTM,LinuxTM，FreeBSDTM或类似。
在示例性实施例中，还提供了一种非易失性计算机可读存储介质，例如包括计算机程序指令的存储器1932，上述计算机程序指令可由装置1900的处理组件1922执行以完成上述方法。
本发明可以是***、方法和/或计算机程序产品。计算机程序产品可以包括计算机可读存储介质，其上载有用于使处理器实现本发明的各个方面的计算机可读程序指令。
计算机可读存储介质可以是可以保持和存储由指令执行设备使用的指令的有形设备。计算机可读存储介质例如可以是――但不限于――电存储设备、磁存储设备、光存储设备、电磁存储设备、半导体存储设备或者上述的任意合适的组合。计算机可读存储介质的更具体的例子(非穷举的列表)包括：便携式计算机盘、硬盘、随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、可擦式可编程只读存储器(EPROM或闪存)、静态随机存取存储器(SRAM)、便携式压缩盘只读存储器(CD-ROM)、数字多功能盘(DVD)、记忆棒、软盘、机械编码设备、例如其上存储有指令的打孔卡或凹槽内凸起结构、以及上述的任意合适的组合。这里所使用的计算机可读存储介质不被解释为瞬时信号本身，诸如无线电波或者其他自由传播的电磁波、通过波导或其他传输媒介传播的电磁波(例如，通过光纤电缆的光脉冲)、或者通过电线传输的电信号。
这里所描述的计算机可读程序指令可以从计算机可读存储介质下载到各个计算/处理设备，或者通过网络、例如因特网、局域网、广域网和/或无线网下载到外部计算机或外部存储设备。网络可以包括铜传输电缆、光纤传输、无线传输、路由器、防火墙、交换机、网关计算机和/或边缘服务器。每个计算/处理设备中的网络适配卡或者网络接口从网络接收计算机可读程序指令，并转发该计算机可读程序指令，以供存储在各个计算/处理设备中的计算机可读存储介质中。
用于执行本发明操作的计算机程序指令可以是汇编指令、指令集架构(ISA)指令、机器指令、机器相关指令、微代码、固件指令、状态设置数据、或者以一种或多种编程语言的任意组合编写的源代码或目标代码，所述编程语言包括面向对象的编程语言—诸如Smalltalk、C++等，以及常规的过程式编程语言—诸如“C”语言或类似的编程语言。计算机可读程序指令可以完全地在用户计算机上执行、部分地在用户计算机上执行、作为一个独立的软件包执行、部分在用户计算机上部分在远程计算机上执行、或者完全在远程计算机或服务器上执行。在涉及远程计算机的情形中，远程计算机可以通过任意种类的网络—包括局域网(LAN)或广域网(WAN)—连接到用户计算机，或者，可以连接到外部计算机(例如利用因特网服务提供商来通过因特网连接)。在一些实施例中，通过利用计算机可读程序指令的状态信息来个性化定制电子电路，例如可编程逻辑电路、现场可编程门阵列(FPGA)或可编程逻辑阵列(PLA)，该电子电路可以执行计算机可读程序指令，从而实现本发明的各个方面。
这里参照根据本发明实施例的方法、装置(***)和计算机程序产品的流程图和/或框图描述了本发明的各个方面。应当理解，流程图和/或框图的每个方框以及流程图和/或框图中各方框的组合，都可以由计算机可读程序指令实现。
这些计算机可读程序指令可以提供给通用计算机、专用计算机或其它可编程数据处理装置的处理器，从而生产出一种机器，使得这些指令在通过计算机或其它可编程数据处理装置的处理器执行时，产生了实现流程图和/或框图中的一个或多个方框中规定的功能/动作的装置。也可以把这些计算机可读程序指令存储在计算机可读存储介质中，这些指令使得计算机、可编程数据处理装置和/或其他设备以特定方式工作，从而，存储有指令的计算机可读介质则包括一个制造品，其包括实现流程图和/或框图中的一个或多个方框中规定的功能/动作的各个方面的指令。
也可以把计算机可读程序指令加载到计算机、其它可编程数据处理装置、或其它设备上，使得在计算机、其它可编程数据处理装置或其它设备上执行一系列操作步骤，以产生计算机实现的过程，从而使得在计算机、其它可编程数据处理装置、或其它设备上执行的指令实现流程图和/或框图中的一个或多个方框中规定的功能/动作。
附图中的流程图和框图显示了根据本发明的多个实施例的***、方法和计算机程序产品的可能实现的体系架构、功能和操作。在这点上，流程图或框图中的每个方框可以代表一个模块、程序段或指令的一部分，所述模块、程序段或指令的一部分包含一个或多个用于实现规定的逻辑功能的可执行指令。在有些作为替换的实现中，方框中所标注的功能也可以以不同于附图中所标注的顺序发生。例如，两个连续的方框实际上可以基本并行地执行，它们有时也可以按相反的顺序执行，这依所涉及的功能而定。也要注意的是，框图和/或流程图中的每个方框、以及框图和/或流程图中的方框的组合，可以用执行规定的功能或动作的专用的基于硬件的***来实现，或者可以用专用硬件与计算机指令的组合来实现。
以上已经描述了本发明的各实施例，上述说明是示例性的，并非穷尽性的，并且也不限于所披露的各实施例。在不偏离所说明的各实施例的范围和精神的情况下，对于本技术领域的普通技术人员来说许多修改和变更都是显而易见的。本文中所用术语的选择，旨在最好地解释各实施例的原理、实际应用或对市场中的技术的技术改进，或者使本技术领域的其它普通技术人员能理解本文披露的各实施例。
Claims (14)
1.一种曲线抽稀方法，其特征在于，所述曲线是经过矢量化处理的室内地图中的曲线，所述方法包括：
从曲线的点集中，获取一个点及其周边预设范围内的点作为待处理点；
判断所述获取的一个点是否位于所述待处理点所在的直线段内，包括：对所述待处理点进行直线拟合，得到第一拟合直线；若所述待处理点与所述第一拟合直线之间的距离均小于或等于预设的拟合距离，则确定所述获取的一个点位于所述待处理点所在的直线段内；
如果是，则从所述点集中，确定与所述待处理点位于同一直线段的点，包括：将所述第一拟合直线按照预设的步长进行延长，得到延长后的第一拟合直线；从所述点集中，确定到所述延长后的第一拟合直线的距离小于预设的筛选距离的点作为目标点；对所述待处理点和所述目标点进行直线拟合，得到第二拟合直线；若所述待处理点和所述目标点与所述第二拟合直线之间的距离均小于或等于预设的拟合距离，则将所述目标点确定为与所述待处理点位于同一直线段的点；
根据位于同一直线段的点，确定所述直线段的端点；
从所述点集中，去除位于同一直线段的点，若点集非空，则返回从曲线的点集中，获取一个点及其周边预设范围内的点作为待处理点的步骤，直到所述点集中不存在位于直线段内的点时，将确定出的直线段的端点确定为所述曲线的抽稀结果，将所述端点依次相连，得到室内地图的形状。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，将确定出的直线段的端点确定为所述曲线的抽稀结果之前，所述方法进一步包括：
在相邻的两条直线段的斜率之差大于预设的斜率阈值，且距离最近的两个端点的距离小于预设的距离阈值时，获取所述相邻的两条直线段所在直线的交点；
将所述相邻的两条直线段的距离最近的两个端点替换为所述交点。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，将确定出的直线段的端点确定为所述曲线的抽稀结果之前，所述方法进一步包括：
在相邻的两条直线段的斜率之差小于或等于预设的斜率阈值时，删除所述相邻的两条直线段的距离最近的端点。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，对所述待处理点进行直线拟合，得到第一拟合直线之前，所述方法进一步包括：
判断所述待处理点的数量是否大于或等于预设的数量阈值，若是，则执行所述对所述待处理点进行直线拟合，得到第一拟合直线的步骤。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述从所述点集中，确定到所述延长后的第一拟合直线的距离小于预设的筛选距离的点作为目标点具体包括：
获取以所述点集中的点为圆心，以预设的筛选距离为半径的圆，若圆与所述延长后的第一拟合直线相交或相切，则确定所述圆的圆心对应的点为目标点。
6.根据权利要求1-3中任一项权利要求所述的方法，其特征在于，所述根据位于同一直线段的点，确定所述直线段的端点，包括：
将位于同一直线段的点，向所述直线段做投影，得到每个点对应的投影点；
在所述投影点中，获取距离最远的两个投影点对应的点作为所述直线段的端点。
7.一种曲线抽稀装置，其特征在于，所述曲线是经过矢量化处理的室内地图中的曲线，所述装置包括：
待处理点获取模块，用于从曲线的点集中，获取一个点及其周边预设范围内的点作为待处理点；
点位置判断模块，用于判断所述获取的一个点是否位于所述待处理点所在的直线段内，如果是，则触发共同点确定模块，包括：对所述待处理点进行直线拟合，得到第一拟合直线；若所述待处理点与所述第一拟合直线之间的距离均小于或等于预设的拟合距离，则确定所述获取的一个点位于所述待处理点所在的直线段内；
共线点确定模块，用于从所述点集中，确定与所述待处理点位于同一直线段的点，包括：将所述第一拟合直线按照预设的步长进行延长，得到延长后的第一拟合直线；从所述点集中，确定到所述延长后的第一拟合直线的距离小于预设的筛选距离的点作为目标点；对所述待处理点和所述目标点进行直线拟合，得到第二拟合直线；若所述待处理点和所述目标点与所述第二拟合直线之间的距离均小于或等于预设的拟合距离，则将所述目标点确定为与所述待处理点位于同一直线段的点；
端点确定模块，用于根据位于同一直线段的点，确定所述直线段的端点；
点删除模块，用于从所述点集中，去除位于同一直线段的点，若点集非空，则触发待处理点获取模块，直到所述点集中不存在位于直线段内的点时，则触发结果确定模块；
结果确定模块，用于将确定出的直线段的端点确定为所述曲线的抽稀结果，将所述端点依次相连，得到室内地图的形状。
8.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述装置还包括：
交点获取模块，用于在相邻的两条直线段的斜率之差大于预设的斜率阈值，且距离最近的两个端点的距离小于预设的距离阈值时，获取所述相邻的两条直线段所在直线的交点；
端点替换模块，用于将所述相邻的两条直线段的距离最近的两个端点替换为所述交点。
9.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述装置还包括：
端点删除模块，用于在相邻的两条直线段的斜率之差小于或等于预设的斜率阈值时，删除所述相邻的两条直线段的距离最近的端点。
10.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述点位置判断模块还包括：
阈值判断子模块，用于判断所述待处理点的数量是否大于或等于预设的数量阈值，若是，则触发所述第一拟合子模块。
11.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述目标点确定子模块具体用于：
获取以所述点集中的点为圆心，以预设的筛选距离为半径的圆，若圆与所述延长后的第一拟合直线相交或相切，则确定所述圆的圆心对应的点为目标点。
12.根据权利要求7-9中任意一项所述的装置，其特征在于，所述端点确定模块包括：
投影子模块，用于将位于同一直线段的点，向所述直线段做投影，得到每个点对应的投影点；
端点获取子模块，用于在所述投影点中，获取距离最远的两个投影点对应的点作为所述直线段的端点。
13.一种曲线抽稀装置，其特征在于，包括：
处理器；
用于存储处理器可执行指令的存储器；
其中，所述处理器被配置为执行权利要求1-6中任意一项所述的方法。
14.一种非易失性计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序指令，其特征在于，所述计算机程序指令被处理器执行时实现权利要求1至6中任意一项所述的方法。
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