CN111652957B - 一种线性工程设计图生成方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及图像处理领域，具体涉及一种线性工程设计图生成方法。本发明提出了一种线性工程设计图的生成方法，通过分析线性工程各节点之间的相互位置关系，对线性工程及其一定范围内的地理信息数据进行裁剪、旋转以及平移，然后将处理过的数据放置于设计图框中，并使线性工程处于工程设计图的中心位置而突出显示，本发明的方法准确、高效，且能够在铁路、公路等线性工程中进行应用。
Description
技术领域
本发明涉及图像处理领域，特别是一种线性工程设计图生成方法。
背景技术
在完成以一条线性工程为核心，周边点线面标注等要素为附属补充数据的设计后，现有软件中的生成功能，会先根据所有数据计算出一个最小外接矩形，再将包含线性工程在内的所有数据一起放置于该矩形图框中，从而完成生成功能。
现有方式生成的设计图包含了很多无用数据，设计图图幅较大，细节不够清晰，即不能将线性工程放置在设计图中心，也不能生成线性工程周围一定距离范围内的数据，线性工程主体不够突出。如果线性工程较为狭长，那么现有方式生成的设计图效果更差。所以需要一种突出线性工程主体的设计图生成方法。
发明内容
本发明的目的在于：针对现有技术存在生成设计图无用数据过多，不能突出线性工程主体的问题，提供一种线性工程设计图生成方法。
为了实现上述目的，本发明采用的技术方案为：
一种线性工程设计图生成方法，包括以下步骤：
a：导入二维线路工程图，获取线路中所有节点；所述节点包括初始点和最终点；所述线路由若干所述节点构成；
b：在所述节点中依次选取多个裁剪节点；
c：计算每一个所述裁剪节点相应的裁剪角度，依据所述裁剪节点以及相应的所述裁剪角度对所述二维线路工程图进行裁剪和旋转；
d：对裁剪后的所述二维线路工程图进行平移合并，输出线性工程设计图。本发明提出了一种线性工程设计图的生成方法，通过分析线性工程各节点之间的相互位置关系，对线性工程及其一定范围内的地理信息数据进行裁剪、旋转以及平移，然后将处理过的数据放置于设计图框中，并使线性工程处于工程设计图的中心位置而突出显示，本发明的方法准确、高效，且能够在铁路、公路等线性工程中进行应用。
作为本发明的优选方案，所述步骤b中的所述裁剪节点满足条件：任意选取两个相邻的裁剪节点K1和K2，所述K1和所述K2之间的其他所述节点与直线段L1的垂直距离小于阈值宽度D；所述直线段L1连接所述K1和所述K2；所述阈值宽度D使得所述二维线路工程图的线路周边相关设施的标记包含在所述线性工程设计图中。本发明通过阈值宽度D来选取裁剪节点，保证了裁剪节点之间的节点不会超出裁剪范围，也将线路两端的相关设施尽可能的包含在工程设计图内。
作为本发明的优选方案，所述步骤b中的所述裁剪节点还满足条件：所述K2相邻的后一个节点K3与所述K1之间的其他所述节点中存在一个节点，与连接所述K1和所述K3的直线段的垂直距离大于或等于所述阈值宽度D。本发明通过对所述裁剪节点进行进一步限制，保证了同一工程设计图能够最大限度的容纳节点，减少了总的工程设计图的数量，提高了本发明的实用性。
作为本发明的优选方案，所述步骤c中任意一个所述裁剪节点K1相应的所述裁剪角度的计算过程如下：
选取与K1相邻的两个裁剪节点K2和K3，依次连接K2，K1和K3构成一个夹角，所述裁剪节点K1相应的所述裁剪角度为所述夹角的1/2。
作为本发明的优选方案，所述步骤c中任意两个相邻的所述裁剪节点K1和K2之间的裁剪步骤包括：
c1：连接所述K1和所述K2，得到直线段L1；
c2：分别过所述K1和所述K2作裁剪辅助线，使所述裁剪辅助线与所述直线段L1的夹角等于所在裁剪节点相应的所述裁剪角度；
c3：沿垂直于所述直线段L1的方向分别向两端偏移，得到两条裁剪辅助线，其中偏移距离等于阈值宽度D；
c4：沿所述裁剪辅助线对所述二维线路工程图进行裁剪，输出裁剪后的所述二维线路工程图。
作为本发明的优选方案，所述裁剪节点为初始点和最终点时，对应的裁剪辅助线为：过所述裁剪节点作垂直于所述直线段L1的直线，沿所述直线段L1方向向所述裁剪节点外进行偏移，得到裁剪辅助线；其中偏移距离等于阈值宽度D。本发明通过在线路的初始点和最终点外设置裁剪辅助线，使所述初始点和所述最终点以及周边相关设施的标记也尽量的纳入所述线性工程设计图中，便于后续的制图以及确认起点和终点。
作为本发明的优选方案，所述步骤c中的旋转角度等于所述直线段L1与水平方向的夹角。
作为本发明的优选方案，所述步骤d还包括对各个裁剪后的所述二维线路工程图进行描边和填充处理，使裁剪后的所述二维线路工程图转换为方便合并的长方形。本发明通过增添了描边和填充处理，使最终得到的工程图能够方便的进行后续拼接合并，使本发明的方案更加实用。
一种线性工程设计图生成设备，包括至少一个处理器，以及与所述至少一个处理器通信连接的存储器；所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的指令，所述指令被所述至少一个处理器执行，以使所述至少一个处理器能够执行上述任一项所述的方法。
综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：
1、本发明提出了一种线性工程设计图的生成方法，通过分析线性工程各节点之间的相互位置关系，对线性工程及其一定范围内的地理信息数据进行裁剪、旋转以及平移，然后将处理过的数据放置于设计图框中，并使线性工程处于工程设计图的中心位置而突出显示，本发明的方法准确、高效，且能够在铁路、公路等线性工程中进行应用。
2、本发明通过阈值宽度D来选取裁剪节点，保证了裁剪节点之间的节点不会超出裁剪范围，也将线路两端的相关设施尽可能的包含在工程设计图内。
3、本发明通过对所述裁剪节点进行进一步限制，保证了同一工程设计图能够最大限度的容纳节点，减少了总的工程设计图的数量，提高了本发明的实用性。
4、本发明通过增添了描边和填充处理，使最终得到的工程图能够方便的进行后续拼接合并，使本发明的方案更加实用。
附图说明
图1是本发明的实施例1所述的一种线性工程设计图生成方法流程示意图；
图2是本发明的实施例2所述的一种线性工程设计图生成方法流程示意图；
图3是本发明的实施例2所述的一种线性工程设计图生成方法中步骤S1示意图；
图4是本发明的实施例2所述的一种线性工程设计图生成方法中步骤S2示意图；
图5是本发明的实施例2所述的一种线性工程设计图生成方法中步骤S4示意图；
图6是本发明的实施例2所述的一种线性工程设计图生成方法中步骤S6示意图；
图7是本发明的实施例2所述的一种线性工程设计图生成方法中步骤S8示意图；
图8是本发明的实施例2所述的一种线性工程设计图生成方法中步骤S9示意图A；
图9是本发明的实施例2所述的一种线性工程设计图生成方法中步骤S9示意图B；
图10是本发明的实施例2所述的一种线性工程设计图生成方法中步骤S10示意图；
图11是本发明的实施例2所述的一种线性工程设计图生成方法中步骤S11示意图；
图12是本发明的实施例2所述的一种线性工程设计图生成方法中步骤S12示意图；
图13是本发明的实施例2所述的一种线性工程设计图生成方法中步骤S14示意图；
图14是本发明的实施例2所述的一种线性工程设计图生成方法中步骤S16示意图；
图15是本发明的实施例2所述的一种线性工程设计图生成方法中步骤S17示意图；
图16是本发明的实施例2所述的一种线性工程设计图生成方法中步骤S18示意图；
图17是本发明的实施例2所述的一种线性工程设计图生成方法中步骤S20示意图；
图18是本发明的实施例2所述的一种线性工程设计图生成方法中步骤S21示意图A；
图19是本发明的实施例2所述的一种线性工程设计图生成方法中步骤S21示意图B；
图20是本发明的实施例2所述的一种线性工程设计图生成方法中步骤S22示意图；
图21是本发明的实施例2所述的一种线性工程设计图生成方法中步骤S24示意图；
图22是本发明的实施例2所述的一种线性工程设计图生成方法中输入的原始线性工程图；
图23是本发明的实施例2所述的一种线性工程设计图生成方法中线性工程设计图复原图；
图24为本发明实施例3所述的一种利用了实施例2所述的一种线性工程设计图生成方法的一种线性工程设计图生成设备具体实施方式。
具体实施方式
下面结合附图，对本发明作详细的说明。
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
实施例1
本发明思路是在线性工程弯曲程度较大的节点处裁剪，然后将裁剪节点连接成线，在线性工程周围指定距离范围内的数据进行裁剪，然后计算角度对数据进行旋转，平移，达到将线性工程固定在设计图中心的目的，本发明生成的设计图比较长，但是线性工程主体信息更加突出。
如图1所示，一种线性工程设计图生成方法，包括以下步骤：
a：导入二维线路工程图，获取线路中所有节点；所述节点包括初始点和最终点；所述线路由若干所述节点构成；
b：在所述节点中依次选取多个裁剪节点；
c：计算每一个所述裁剪节点相应的裁剪角度，依据所述裁剪节点以及相应的所述裁剪角度对所述二维线路工程图进行裁剪和旋转；
d：对裁剪后的所述二维线路工程图进行平移合并，输出线性工程设计图。
其中，所述裁剪节点满足条件：
1)任意选取两个相邻的裁剪节点K1和K2，所述K1和所述K2之间的其他所述节点与直线段L1的垂直距离小于阈值宽度D；所述直线段L1连接所述K1和所述K2；所述阈值宽度D使得所述二维线路工程图的线路周边相关设施的标记包含在所述线性工程设计图中。
2)所述K2相邻的后一个节点K3与所述K1之间的其他所述节点中存在一个节点，与连接所述K1和所述K3的直线段的垂直距离大于或等于所述阈值宽度D。
实施例2
如图2所示，本实施例为实施例1的详细技术方案，一种线性工程设计图生成方法，包含以下步骤：
S1：获取核心线性工程中从所有节点，如图3所示；
S2：设置第1个节点为节点K1，设置节点K1后的第1个节点为节点K2，如图4所示；
S3：将节点K1与节点K2连接成直线L1，节点K1与节点K2之间的其他节点分别计算垂直于直线L1的距离d；
S4：判断离直线L1最远的距离是否大于D，如果距离小于D进入步骤S5；否则进入步骤S6，如图5所示；
其中，如果节点K1与节点K2相邻，中间没有其他节点，则距离是0，在范围D内。
S5：如果此时节点K2是线路最后一个节点，进入步骤S11；否则设置节点K2后的一个邻近节点为节点K2，重复过程S3；
S6：此时节点K1与节点K2中存在节点到直线L1的距离超出指定范围，但是在节点K2前的一个邻近节点肯定没有超出范围，因此设置节点K2前的一个节点为节点K2，如图6所示；
S7：判断节点K1是否是起点，如果是起点，则进入步骤S8，否则进入步骤S9；
S8：将节点K1保存为端点A1，节点K2保存为顶点A2，同时设置顶点A2为节点K1，节点K1后第1个点为节点K2，进入步骤S3，如图7所示；
S9：将此时的节点K2保存为端点A3，如图8和图9所示；
S10：连接端点A1、顶点A2和端点A3形成∠A，其中顶点A2为所述∠A的顶点，端点A1和端点A3为∠A两边的非公共端点，求出过顶点A2的角平分线直线L2，其中，L2与L3的夹角即裁剪角度，如图10所示(已知三点坐标可通过余弦定理和角平分线上的点到这个角两边的距离相等计算角平分线)；
S11：将端点A1与顶点A2连接成直线L3，做一条过端点A1且指向正东方的辅助线，计算出辅助线与直线L3的夹角，即旋转角度α，如图11所示；
S12：将直线L3往垂直于直线L3的两个方向分别偏移距离D，得到直线L4和直线L5，如图12所示；
S13：判断顶点A2是否是终点，如果是终点进入步骤S22，否则进入步骤S14；
S14：直线L4、直线L5分别和步骤S10中的角平分线直线L2求交点，分别得到端点P3和端点P4，如图13所示；
S15：判断端点A1是否是起点，如果是起点，进入步骤S16，否则进入步骤S17；
S16：求出过端点A1且垂直于直线L3的直线L6，将直线L6往顶点A2到端点A1的方向偏移距离D，得到直线L7；分别求出直线L7与直线L4、直线L5的交点，分别得到端点P1、端点P2，如图14所示；
S17：去除多余辅助线，连接端点P1、端点P2、端点P3、端点P4、端点P1后得到一个区域，该区域就是线路D范围内的边界，如图15所示；
S18：将步骤S14得到的区域对数据进行裁剪，然后根据步骤S11求出的旋转角度α进行逆时针旋转，如图16所示；
S19：判断端点A1是起点并且顶点A2不是终点，若是则进入步骤S20，否则进入步骤S24；
S20：将端点P3存储为端点P2，端点P4存储为端点P1；顶点A2设置为端点A1，端点A3设置为顶点A2，进入步骤S8，如图17所示；
S21：将数据平移至与上一幅图末尾连接，进入步骤S20，如图18和图19所示；
S22：过顶点A2做垂直于直线L3的直线L6，将直线L6偏移指定距离D得到直线L7，分别计算出直线L7与直线L4、直线L5的交点，得到端点P4和端点P3，如图20所示；
S23：判断是否存在端点P1，端点P2，若存在进入步骤S17，否则进入步骤S16；
S24：判断顶点A2是否是终点，若不是，则进入步骤S21；否则结束，如图21所示。
即采用本方法输入如图22所示的原始线性工程图，得到如图21所示的线性工程设计图，经过旋转后可复原得到如图23所示的线性工程设计图。与原始线性工程图相比，本发明导出的工程设计图舍弃了绝大部分的无用数据，且以线性工程为主体，极大的提高了设计图细节部分的清晰度，更加适合进行工程中的设计处理。
实施例3
如图24所示，一种线性工程设计图生成设备，包括至少一个处理器，以及与所述至少一个处理器通信连接的存储器；所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的指令，所述指令被所述至少一个处理器执行，以使所述至少一个处理器能够执行前述实施例所述的一种线性工程设计图生成方法。所述输入输出接口可以包括显示器、键盘、鼠标、以及USB接口，用于输入输出数据；电源用于为线性工程设计图生成设备提供电能。
本领域技术人员可以理解：实现上述方法实施例的全部或部分步骤可以通过程序指令相关的硬件来完成，前述的程序可以存储于计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，执行包括上述方法实施例的步骤；而前述的存储介质包括：移动存储设备、只读存储器(Read On直线Ly Memory，ROM)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
当本发明上述集成的单元以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，也可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明实施例的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机、服务器、或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分。而前述的存储介质包括：移动存储设备、ROM、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (9)
1.一种线性工程设计图生成方法，其特征在于：包括以下步骤：
a：导入二维线路工程图，获取线路中所有节点；所述节点包括初始点和最终点；所述线路由若干所述节点构成；
b：在所述节点中依次选取多个裁剪节点；
c：计算每一个所述裁剪节点相应的裁剪角度，依据所述裁剪节点以及相应的所述裁剪角度对所述二维线路工程图进行裁剪和旋转；
d：对裁剪后的所述二维线路工程图进行平移合并，输出线性工程设计图。
2.根据权利要求1所述的一种线性工程设计图生成方法，其特征在于：所述步骤b中的所述裁剪节点满足条件：任意选取两个相邻的裁剪节点K1和K2，所述K1和所述K2之间的其他所述节点与直线段L1的垂直距离小于阈值宽度D；所述直线段L1连接所述K1和所述K2；所述阈值宽度D使得所述二维线路工程图的线路周边相关设施的标记包含在所述线性工程设计图中。
3.根据权利要求2所述的一种线性工程设计图生成方法，其特征在于：所述步骤b中的所述裁剪节点还满足条件：所述K2相邻的后一个节点K3与所述K1之间的其他所述节点中存在一个节点，与连接所述K1和所述K3的直线段的垂直距离大于或等于所述阈值宽度D。
4.根据权利要求3所述的一种线性工程设计图生成方法，其特征在于：所述步骤c中任意一个所述裁剪节点K1相应的所述裁剪角度的计算过程如下：
选取与K1相邻的两个裁剪节点K2和K3，依次连接K2，K1和K3构成一个夹角，所述裁剪节点K1相应的所述裁剪角度为所述夹角的1/2。
5.根据权利要求4所述的一种线性工程设计图生成方法，其特征在于：所述步骤c中任意两个相邻的所述裁剪节点K1和K2之间的裁剪步骤包括：
c1：连接所述K1和所述K2，得到直线段L1；
c2：分别过所述K1和所述K2作裁剪辅助线，使所述裁剪辅助线与所述直线段L1的夹角等于所在裁剪节点相应的所述裁剪角度；
c3：沿垂直于所述直线段L1的方向分别向两端偏移，得到两条裁剪辅助线，其中偏移距离等于阈值宽度D；
c4：沿所述裁剪辅助线对所述二维线路工程图进行裁剪，输出裁剪后的所述二维线路工程图。
6.根据权利要求5所述的一种线性工程设计图生成方法，其特征在于：所述裁剪节点为初始点和最终点时，对应的裁剪辅助线为：过所述裁剪节点作垂直于所述直线段L1的直线，沿所述直线段L1方向向所述裁剪节点外进行偏移，得到裁剪辅助线；其中偏移距离等于阈值宽度D。
7.根据权利要求5所述的一种线性工程设计图生成方法，其特征在于：所述步骤c中的旋转角度等于所述直线段L1与水平方向的夹角。
8.根据权利要求1所述的一种线性工程设计图生成方法，其特征在于：所述步骤d还包括对各个裁剪后的所述二维线路工程图进行描边和填充处理，使裁剪后的所述二维线路工程图转换为方便合并的长方形。
9.一种线性工程设计图生成设备，其特征在于，包括至少一个处理器，以及与所述至少一个处理器通信连接的存储器；所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的指令，所述指令被所述至少一个处理器执行，以使所述至少一个处理器能够执行权利要求1至8中任一项所述的方法。
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