CN111062875B - 一种用于空中全景漫游数据的坐标转换方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于空中全景漫游数据的坐标转换方法及装置，该方法先获取航拍区域拍摄到的N张空中全景漫游照片，并提取N张空中全景漫游照片的经纬度信息；根据第i张空中全景漫游照片的经纬度信息和第一张空中全景漫游照片的经纬度信息，结合预设转换方法，获得与第i张空中全景漫游照片对应的转换经纬度信息；其中，N≥i>1；根据转换经纬度信息、地球半径和圆周率，获得第i张空中全景漫游照片对应的横轴坐标值和纵轴坐标值。本发明技术方案不需要获取大量参数信息就能够将经纬度坐标转换为平面坐标，从而提高坐标的转换效率和降低数据的储存空间。

Description

一种用于空中全景漫游数据的坐标转换方法及装置

技术领域

本发明涉及计算机数据处理领域，尤其涉及一种用于空中全景漫游数据的坐标转换方法及装置。

背景技术

在制作空间漫游的过程中，需要获取每一张空中全景漫游照片的相对空间坐标，并根据这些相对空间坐标构建全景漫游模型。然而，空中拍摄的全景漫游照片仅包含GPS信息，因此需要将GPS中经纬度坐标转换为平面坐标。

现有技术中，采用墨卡托投影方法将GPS中经纬度坐标转换为平面坐标，其主要原理是将球面投影到圆柱面上，再将圆柱面展开。在本发明研究的过程中，发明人发现墨卡托投影方法主要应用在军事和测绘领域，其特点在于能够精准表达全球任一位置，从而使得墨卡托投影方法需要获取大量的参数信息，进而增加坐标转换时间；其中，参数信息包括椭球体长半轴、椭球体短半轴、偏心率、扁率。然而，在空间漫游模型的制作过程中，不需要获取大量的参数信息，若采用墨卡托投影方法将导致坐标转换时间增加，进而导致转换效率低，不仅如此，墨卡托投影法获取的参数信息多，需要占用更多的存储空间。

发明内容

本发明实施例提供了一种用于空中全景漫游数据的坐标转换方法，不需要获取大量参数信息就能够将经纬度坐标转换为平面坐标，从而提高坐标的转换效率和降低数据的储存空间。

为了解决上述技术问题，本发明实施例提供了一种用于空中全景漫游数据的坐标转换方法，包括：

获取航拍区域拍摄到的N张空中全景漫游照片，并提取N张所述空中全景漫游照片的经纬度信息；

根据第i张空中全景漫游照片的经纬度信息和第一张空中全景漫游照片的经纬度信息，结合预设转换方法，获得与所述第i张空中全景漫游照片对应的转换经纬度信息；其中，N≥i>1；

根据所述转换经纬度信息、地球半径和圆周率，获得所述第i张空中全景漫游照片对应的横轴坐标值和纵轴坐标值。

作为优选方案，所述方法还包括：

获取所述第i张空中全景漫游照片的高度数据，并根据所述高度数据获得所述第i张空中全景漫游照片对应的竖轴坐标值。

作为优选方案，所述方法还包括：

将所述第i张空中全景漫游照片对应的横轴坐标值、纵轴坐标值和竖轴坐标值以二进制的方式进行存储。

作为优选方案，所述根据第i张空中全景漫游照片的经纬度信息和第一张空中全景漫游照片的经纬度信息，结合预设转换方法，获得与所述第i张空中全景漫游照片对应的转换经纬度信息，具体为：

基于第一转换方法并根据所述第i张空中全景漫游照片的经纬度信息中的经度和所述第一张空中全景漫游照片的经纬度信息中的经度，获得所述第i张空中全景漫游照片对应的转换经度；

基于第二转换方法并根据所述第i张空中全景漫游照片的经纬度信息中的纬度和所述第一张空中全景漫游照片的经纬度信息中的纬度，获得所述第i张空中全景漫游照片对应的转换纬度。

作为优选方案，所述基于第一转换方法并根据所述第i张空中全景漫游照片的经纬度信息中的经度和所述第一张空中全景漫游照片的经纬度信息中的经度，获得所述第i张空中全景漫游照片对应的转换经度，具体为：

计算所述第i张空中全景漫游照片的经纬度信息中的经度与所述第一张空中全景漫游照片的经纬度信息中的经度之间的经度差值，并判断所述经度差值是否小于第一阈值；

若所述经度差值小于第一阈值时，则所述第i张空中全景漫游照片对应的转换经度为第二阈值与所述第i张空中全景漫游照片的经纬度信息中的经度的差加上所述第一张空中全景漫游照片的经纬度信息中的经度；

若所述经度差值大于或等于第一阈值时，则所述i张空中全景漫游照片对应的转换经度为所述经度差值。

作为优选方案，所述基于第二转换方法并根据所述第i张空中全景漫游照片的经纬度信息中的纬度和所述第一张空中全景漫游照片的经纬度信息中的纬度，获得所述第i张空中全景漫游照片对应的转换纬度，具体为：

计算所述第i张空中全景漫游照片的经纬度信息中的纬度与所述第一张空中全景漫游照片的经纬度信息中的纬度之间的纬度差值，并判断所述纬度差值是否小于第一阈值；

若所述纬度差值小于第一阈值时，则所述第i张空中全景漫游照片对应的转换纬度为第二阈值与所述第i张空中全景漫游照片的经纬度信息中的纬度的差加上所述第一张空中全景漫游照片的经纬度信息中的纬度；

若所述纬度差值大于或等于第一阈值时，则所述i张空中全景漫游照片对应的转换纬度为所述纬度差值。

作为优选方案，所述根据所述转换经纬度信息、地球半径和圆周率，获得所述第i张空中全景漫游照片对应的横轴坐标值和纵轴坐标值，具体为：

所述转换经纬度信息包括转换经度和转换纬度；

根据所述转换经度、地球半径和圆周率，结合第一预设公式，获得所述第i张空中全景漫游照片对应的横轴坐标值；

根据所述转换纬度、地球半径和圆周率，结合第二预设公式，获得所述第i张空中全景漫游照片对应的纵轴坐标值。

作为优选方案，所述第一预设公式，具体为：

其中，rx表示为第i张空中全景漫游照片对应的横轴坐标值，M_PI表示为圆周率，L表示为地球半径，orign_lat表示为第一张空中全景漫游照片的经纬度信息中的纬度，d_lon表示为转换经度。

作为优选方案，所述第二预设公式，具体为：

其中，ry表示为第i张空中全景漫游照片对应的纵轴坐标值，M_PI表示为圆周率，L表示为地球半径，d_lat表示为转换纬度。

相应地，本发明还提供一种用于空中全景漫游数据的坐标转换装置，包括：

信息提取模块，用于获取航拍区域拍摄到的N张空中全景漫游照片，并提取N张所述空中全景漫游照片的经纬度信息；

数据获取模块，用于根据第i张空中全景漫游照片的经纬度信息和第一张空中全景漫游照片的经纬度信息，结合预设转换方法，获得与所述第i张空中全景漫游照片对应的转换经纬度信息；其中，N≥i>1；

转换模块，用于根据所述转换经纬度信息、地球半径和圆周率，获得所述第i张空中全景漫游照片对应的横轴坐标值和纵轴坐标值。

实施本发明实施例，具有如下有益效果：

本发明实施例提供的用于空中全景漫游数据的坐标转换方法，该方法先获取航拍区域拍摄到的N张空中全景漫游照片，并提取N张空中全景漫游照片的经纬度信息；根据第i张空中全景漫游照片的经纬度信息和第一张空中全景漫游照片的经纬度信息，结合预设转换方法，获得与第i张空中全景漫游照片对应的转换经纬度信息；其中，N≥i>1；根据转换经纬度信息、地球半径和圆周率，获得第i张空中全景漫游照片对应的横轴坐标值和纵轴坐标值。相比于现有技术采用墨卡托投影方法将经纬度坐标转为平面坐标，本发明技术方案无需获取大量的参数信息，而是只需要获取图片的经纬度信息，并选择第一张全集照片以此为原点计算各照片的相对坐标，获得该照片的相对坐标值，以此实现坐标的转换；采用本发明技术方案能够有效地提高坐标信息的转换效率和降低数据的储存空间。

附图说明

图1是本发明提供的一种用于空中全景漫游数据的坐标转换方法的第一实施例的流程示意图；

图2是本发明提供的一种用于空中全景漫游数据的坐标转换装置的第二实施例的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

第一实施例：

参见图1，是本发明提供的一种用于空中全景漫游数据的坐标转换方法的一种实施例的流程示意图。如图1，该方法包括步骤101至步骤103，各步骤具体如下：

步骤101：获取航拍区域拍摄到的N张空中全景漫游照片，并提取N张空中全景漫游照片的经纬度信息。

在本实施例中，首先，通过无人机拍摄N张空中全景漫游照片，并按照时间循序将空中全景漫游照片进行排列，构成空中全景漫游照片集，其次，将空中全景漫游照片集发送至计算机***。

在本实施例中，只需要获取图片的经纬度信息，无需获取大量的参数信息，例如椭球体长半轴、椭球体短半轴、偏心率、扁率，从而减少相应的信息处理流程，进而提高坐标的转换效率，同时无需存储大量的参数信息，进一步降低数据的存储空间。

步骤102：根据第i张空中全景漫游照片的经纬度信息和第一张空中全景漫游照片的经纬度信息，结合预设转换方法，获得与第i张空中全景漫游照片对应的转换经纬度信息；其中，N≥i>1。

在本实施例中，经纬度信息包括经度和纬度；因此，第i张空中全景漫游照片的经纬度信息中的经度信息包括第i张空中全景漫游照片的经纬度信息中的经度和第i张空中全景漫游照片的经纬度信息中的纬度；第一张空中全景漫游照片的经纬度信息中的经度信息包括第一张空中全景漫游照片的经纬度信息中的经度和第一张空中全景漫游照片的经纬度信息中的纬度；转换经度信息包括转换经度和转换纬度。

在本实施例中，步骤102具体为：基于第一转换方法并根据第i张空中全景漫游照片的经纬度信息中的经度和第一张空中全景漫游照片的经纬度信息中的经度，获得第i张空中全景漫游照片对应的转换经度；基于第二转换方法并根据第i张空中全景漫游照片的经纬度信息中的纬度和第一张空中全景漫游照片的经纬度信息中的纬度，获得第i张空中全景漫游照片对应的转换纬度。

在本实施例中，基于第一转换方法并根据第i张空中全景漫游照片的经纬度信息中的经度和第一张空中全景漫游照片的经纬度信息中的经度，获得第i张空中全景漫游照片对应的转换经度，具体为：计算第i张空中全景漫游照片的经纬度信息中的经度与第一张空中全景漫游照片的经纬度信息中的经度之间的经度差值，并判断经度差值是否小于180；

若经度差值小于180时，则第i张空中全景漫游照片对应的转换经度为360与第i张空中全景漫游照片的经纬度信息中的经度的差加上第一张空中全景漫游照片的经纬度信息中的经度；

若经度差值大于或等于180时，则i张空中全景漫游照片对应的转换经度为经度差值。

在本实施例中，基于第二转换方法并根据第i张空中全景漫游照片的经纬度信息中的纬度和第一张空中全景漫游照片的经纬度信息中的纬度，获得第i张空中全景漫游照片对应的转换纬度，具体为：计算第i张空中全景漫游照片的经纬度信息中的纬度与第一张空中全景漫游照片的经纬度信息中的纬度之间的纬度差值，并判断纬度差值是否小于180；

若纬度差值小于180时，则第i张空中全景漫游照片对应的转换纬度为360与第i张空中全景漫游照片的经纬度信息中的纬度的差加上第一张空中全景漫游照片的经纬度信息中的纬度；

若纬度差值大于或等于180时，则i张空中全景漫游照片对应的转换纬度为纬度差值。

步骤103：根据转换经纬度信息、地球半径和圆周率，获得第i张空中全景漫游照片对应的横轴坐标值和纵轴坐标值。

在本实施例中，步骤103具体为：根据转换经度、地球半径和圆周率，结合第一预设公式，获得第i张空中全景漫游照片对应的横轴坐标值；根据转换纬度、地球半径和圆周率，结合第二预设公式，获得第i张空中全景漫游照片对应的纵轴坐标值。

在本实施例中，第一预设公式，具体为：

其中，rx表示为第i张空中全景漫游照片对应的横轴坐标值，M_PI表示为圆周率，L表示为地球半径，orign_lat表示为第一张空中全景漫游照片的经纬度信息中的纬度，d_lon表示为转换经度。

在本实施例中，第二预设公式，具体为：

其中，ry表示为第i张空中全景漫游照片对应的纵轴坐标值，M_PI表示为圆周率，L表示为地球半径，d_lat表示为转换纬度。

在本实施例中，以地球半径，计算各经纬度上的没单位经度/维度的所代表的距离，以此推算GPS点位的相对坐标，在估算过程中考虑了不同纬度上圆周长不同的情况，从而使得获取的相对位置的准确度较高。

在本实施例中，在步骤103之后，该方法还包括：获取第i张空中全景漫游照片的高度数据，并根据高度数据获得第i张空中全景漫游照片对应的竖轴坐标值，并将第i张空中全景漫游照片对应的横轴坐标值、纵轴坐标值和竖轴坐标值以二进制的方式进行存储，以便于减少储存空间。需说明的是，将转换结果以二进制的形式存储，有利于进一步降低数据的储存空间。

在本实施例中，将经纬度信息和高度数据分别转为横轴坐标值、纵轴坐标值和竖轴坐标值，以便于更好适配计算机三维渲染的流程。

由上可见，本发明实施例提供的一种用于空中全景漫游数据的坐标转换方法，该方法先获取航拍区域拍摄到的N张空中全景漫游照片，并提取N张空中全景漫游照片的经纬度信息；根据第i张空中全景漫游照片的经纬度信息和第一张空中全景漫游照片的经纬度信息，结合预设转换方法，获得与第i张空中全景漫游照片对应的转换经纬度信息；其中，N≥i>1；根据转换经纬度信息、地球半径和圆周率，获得第i张空中全景漫游照片对应的横轴坐标值和纵轴坐标值。相比于现有技术采用墨卡托投影方法将经纬度坐标转为平面坐标，本发明技术方案无需获取大量的参数信息，而是只需要获取图片的经纬度信息，并选择第一张全集照片以此为原点计算各照片的相对坐标，获得该照片的相对坐标值，以此实现坐标的转换；采用本发明技术方案能够有效地提高坐标信息的转换效率和降低数据的储存空间。

第二实施例

请参见图2，是本发明提供的一种用于空中全景漫游数据的坐标转换装置的第二实施例的结构示意图，该***包括信息提取模块101、数据获取模块102和转换模块103。

信息提取模块101，用于获取航拍区域拍摄到的N张空中全景漫游照片，并提取N张空中全景漫游照片的经纬度信息；

数据获取模块102，用于根据第i张空中全景漫游照片的经纬度信息和第一张空中全景漫游照片的经纬度信息，结合预设转换方法，获得与第i张空中全景漫游照片对应的转换经纬度信息；其中，N≥i>1；

转换模块103，用于根据转换经纬度信息、地球半径和圆周率，获得第i张空中全景漫游照片对应的横轴坐标值和纵轴坐标值。

本实施例更详细的工作原理和流程可以但不限于参见第一实施例的用于空中全景漫游数据的坐标转换方法。

由上可见，本发明技术方案无需获取大量参数信息，只需要获取图片的经纬度信息，就能够将经纬度坐标转化为平面坐标，从而提高坐标的转换效率和降低数据的储存空间。

本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，的程序可存储于一计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，的存储介质可为磁碟、光盘、只读存储记忆体(Read-Only Memory，ROM)或随机存储记忆体(Random Access Memory，RAM)等。

以上是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本发明的保护范围。

Claims (7)

1.一种用于空中全景漫游数据的坐标转换方法，其特征在于，包括：

获取航拍区域拍摄到的N张空中全景漫游照片，并提取N张所述空中全景漫游照片的经纬度信息；

根据第i张空中全景漫游照片的经纬度信息和第一张空中全景漫游照片的经纬度信息，结合预设转换方法，获得与所述第i张空中全景漫游照片对应的转换经纬度信息；其中，N≥i>1；

根据所述转换经纬度信息、地球半径和圆周率，获得所述第i张空中全景漫游照片对应的横轴坐标值和纵轴坐标值；

所述根据第i张空中全景漫游照片的经纬度信息和第一张空中全景漫游照片的经纬度信息，结合预设转换方法，获得与所述第i张空中全景漫游照片对应的转换经纬度信息，具体为：

基于第一转换方法并根据所述第i张空中全景漫游照片的经纬度信息中的经度和所述第一张空中全景漫游照片的经纬度信息中的经度，获得所述第i张空中全景漫游照片对应的转换经度；

基于第二转换方法并根据所述第i张空中全景漫游照片的经纬度信息中的纬度和所述第一张空中全景漫游照片的经纬度信息中的纬度，获得所述第i张空中全景漫游照片对应的转换纬度；

其中，所述基于第一转换方法并根据所述第i张空中全景漫游照片的经纬度信息中的经度和所述第一张空中全景漫游照片的经纬度信息中的经度，获得所述第i张空中全景漫游照片对应的转换经度，具体为：

计算所述第i张空中全景漫游照片的经纬度信息中的经度与所述第一张空中全景漫游照片的经纬度信息中的经度之间的经度差值，并判断所述经度差值是否小于第一阈值；

若所述经度差值小于第一阈值时，则所述第i张空中全景漫游照片对应的转换经度为第二阈值与所述第i张空中全景漫游照片的经纬度信息中的经度的差加上所述第一张空中全景漫游照片的经纬度信息中的经度；

若所述经度差值大于或等于第一阈值时，则所述i张空中全景漫游照片对应的转换经度为所述经度差值；

或者

计算所述第i张空中全景漫游照片的经纬度信息中的纬度与所述第一张空中全景漫游照片的经纬度信息中的纬度之间的纬度差值，并判断所述纬度差值是否小于第一阈值；

若所述纬度差值小于第一阈值时，则所述第i张空中全景漫游照片对应的转换纬度为第二阈值与所述第i张空中全景漫游照片的经纬度信息中的纬度的差加上所述第一张空中全景漫游照片的经纬度信息中的纬度；

若所述纬度差值大于或等于第一阈值时，则所述i张空中全景漫游照片对应的转换纬度为所述纬度差值。

2.如权利要求1所述的用于空中全景漫游数据的坐标转换方法，其特征在于，所述方法还包括：

获取所述第i张空中全景漫游照片的高度数据，并根据所述高度数据获得所述第i张空中全景漫游照片对应的竖轴坐标值。

3.如权利要求2所述的用于空中全景漫游数据的坐标转换方法，其特征在于，所述方法还包括：

将所述第i张空中全景漫游照片对应的横轴坐标值、纵轴坐标值和竖轴坐标值以二进制的方式进行存储。

4.如权利要求1所述的用于空中全景漫游数据的坐标转换方法，其特征在于，所述根据所述转换经纬度信息、地球半径和圆周率，获得所述第i张空中全景漫游照片对应的横轴坐标值和纵轴坐标值，具体为：

所述转换经纬度信息包括转换经度和转换纬度；

根据所述转换经度、地球半径和圆周率，结合第一预设公式，获得所述第i张空中全景漫游照片对应的横轴坐标值；

根据所述转换纬度、地球半径和圆周率，结合第二预设公式，获得所述第i张空中全景漫游照片对应的纵轴坐标值。

5.如权利要求4所述的用于空中全景漫游数据的坐标转换方法，其特征在于，所述第一预设公式，具体为：

其中，rx表示为第i张空中全景漫游照片对应的横轴坐标值，M_PI表示为圆周率，L表示为地球半径，orign_lat表示为第一张空中全景漫游照片的经纬度信息中的纬度，d_lon表示为转换经度。

6.如权利要求4所述的用于空中全景漫游数据的坐标转换方法，其特征在于，所述第二预设公式，具体为：

其中，ry表示为第i张空中全景漫游照片对应的纵轴坐标值，M_PI表示为圆周率，L表示为地球半径，d_lat表示为转换纬度。

7.一种用于空中全景漫游数据的坐标转换装置，其特征在于，包括：

信息提取模块，用于获取航拍区域拍摄到的N张空中全景漫游照片，并提取N张所述空中全景漫游照片的经纬度信息；

数据获取模块，用于根据第i张空中全景漫游照片的经纬度信息和第一张空中全景漫游照片的经纬度信息，结合预设转换方法，获得与所述第i张空中全景漫游照片对应的转换经纬度信息；其中，N≥i>1；

转换模块，用于根据所述转换经纬度信息、地球半径和圆周率，获得所述第i张空中全景漫游照片对应的横轴坐标值和纵轴坐标值；

所述数据获取模块，还用于基于第一转换方法并根据所述第i张空中全景漫游照片的经纬度信息中的经度和所述第一张空中全景漫游照片的经纬度信息中的经度，获得所述第i张空中全景漫游照片对应的转换经度；

基于第二转换方法并根据所述第i张空中全景漫游照片的经纬度信息中的纬度和所述第一张空中全景漫游照片的经纬度信息中的纬度，获得所述第i张空中全景漫游照片对应的转换纬度；

所述数据获取模块，还用于计算所述第i张空中全景漫游照片的经纬度信息中的经度与所述第一张空中全景漫游照片的经纬度信息中的经度之间的经度差值，并判断所述经度差值是否小于第一阈值；

若所述经度差值小于第一阈值时，则所述第i张空中全景漫游照片对应的转换经度为第二阈值与所述第i张空中全景漫游照片的经纬度信息中的经度的差加上所述第一张空中全景漫游照片的经纬度信息中的经度；

若所述经度差值大于或等于第一阈值时，则所述i张空中全景漫游照片对应的转换经度为所述经度差值；

或者

所述数据获取模块，还用于计算所述第i张空中全景漫游照片的经纬度信息中的纬度与所述第一张空中全景漫游照片的经纬度信息中的纬度之间的纬度差值，并判断所述纬度差值是否小于第一阈值；

若所述纬度差值小于第一阈值时，则所述第i张空中全景漫游照片对应的转换纬度为第二阈值与所述第i张空中全景漫游照片的经纬度信息中的纬度的差加上所述第一张空中全景漫游照片的经纬度信息中的纬度；

若所述纬度差值大于或等于第一阈值时，则所述i张空中全景漫游照片对应的转换纬度为所述纬度差值。

Images