一种数字照片自动空间标识及索引方法技术

本发明专利技术涉及空间信息技术领域。本发明专利技术提供了一种数字照片自动空间标识方法，包括：读取数字图像ｐ↓［ｉ］的多媒体属性数据，包括其拍摄时间Ｔ↓［ｉ］；通过ＧＰＳ设备获取地物对象Ｆ的空间位置数据Ｗ↓［ｊ］和时间属性数据，包括其定位时间Ｔ↓［ｊ］；计算得到所述ＧＰＳ设备的校准时间δ↓［ｔ］；若｜Ｔ↓［ｉ］＋δ↓［ｔ］－Ｔ↓［ｊ］｜≤ε，则识别所述数字图像与所述地物对象相匹配，将所述空间位置数据写入所述多媒体属性数据中，其中ε为一预置可调的参数。本发明专利技术的方法实现了ＧＰＳ位置数据与数字图像信息自动融合；同时，实现在ＧＩＳ环境下为数字图像自动建立基于空间位置的索引和链接方法，实现ＧＩＳ环境下基于空间对象的数字图像属性快速索引与查询浏览功能。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及空间信息
，尤其涉及一种面向农业资源环境 信息数字化釆集管理应用领域的数字图像空间位置标识及索引方法。
技术介绍
农业资源环境数字化釆集管理技术已经成为促使资源消耗、环境 污染和生态脆弱的传统农业向资源节约、环境友好、生态保护的可持 续发展农业迅速过渡的一个关键技术手段，同时也是精准农业技术体 系中的关键环节，是实施精准农业的前提条件。近年来，随着精准农业和以"3S"技术为代表的空间信息技术在农业领域的快速发展和应 用，农业资源环境信息数字化采集管理技术已经逐渐得到应用推广。 如基于GPS的测土配方土壤调查、农田病虫害信息釆集、林草生长 信息监测调查等领域中都充分应用了 GPS、 GIS和RS等空间信息信 息技术手段。地理信息系统管理空间对象的属性信息主要是文本和数 据信息，这些属性信息多用于对空间对象的定性描述性表达和基于数 值的定量表达。但是，仅仅基于文本和数值对空间对象的描述往往还 远不能满足实际工作需要，如在野外现场采集作物病虫害信息过程 中，文字和数值信息就不能全面表达某种作物病虫害特征信息。如何 能够在GIS系统中更加生动直观全面的表达空间对象的属性成为农 业资源环境信息数字化采集管理工作的新要求。随着多媒体技术曰益 成熟， 一些用于多媒体信息获取的软硬件设备如数码相机、数码摄像 机等已经广泛应用于生产、科学研究和个人生活等各个领域，且性价 比逐步提高。这就使得现场数据釆集过程中大量采集数字图像信息成 为可能，也对GIS应用系统管理空间对象的多媒体属性数据提出新要 求。 一些学者已经研究在GIS平台中集成多媒体数据，将多媒体数据存储在特定目录的媒体数据库中，通过关系数据库建立与空间实体的 关联。传统地理信息系统软件管理数字照片的方法多以热链接的方式 将数字图像信息直接硬性关联到某一地理空间对象上，不能将数字图 像和空间位置真正关联起来，缺乏灵活性且不便于不同GIS系统之间进行数据交换。这种方法的主要缺陷在于(1)没有将数字照片釆集、管理和应用作为一个完整流程结合 起来，仅仅关注数字照片的地理信息系统软件中使用和表达，不适合进行大量数字照片文件管理；(2 )传统方法以数字照片文件在操作系统文件管理中的存储的绝对路径作为关联空间矢量对象和数字照片的链接纽带，当照片文件 的存储位置变动会导致这种硬性指定的关联失效，缺乏灵活性。(3)传统空间矢量对象和数字照片属性关联方式对于不同应用 系统之间的数据交换困难，需要在空间矢量文件和数字照片文件在新 系统中绝对存储路径不变的情况下才能保证关联的有效性。因此，如何将GPS、 GIS和多媒体技术集成，研究空间多媒体信 息釆集融合方法和技术，打破传统GIS在农业资源环境数据管理上 的局限性，扩展GIS系统对空间矢量数据和多媒体属性数据的支持， 对于提高农业数字资源釆集管理的效率、精确性、直观性和科学性具 有创新性意义。就精准农业意义而言， 一幅现场釆集的数字照片的真 正价值在于清楚获取这幅照片的准确位置。然而，给数字图像建立空 间位置标签是一个耗时费力的过程，特别处理野外现场大量釆集数字 照片情况下。
技术实现思路
本专利技术目的是实现一种面向农业资源环境信息数字化釆集管理 应用领域的数字图像空间位置索引方法，实现GPS位置数据与数字图 像信息自动融合；同时，实现在GIS环境下为数字图像自动建立基于空间位置的索引和链接方法，实现gis环境下基于空间对象的数字图 像属性快速索引与查询浏览功能。为实现上述目的，本专利技术提供了 一种数字照片自动空间标识方法，所述方法包括Sl:读取数字图像p,的多媒体属性数据，所述属性数据包括其拍摄时间？;；s2:通过gps设备获取地物对象f的空间位置数据^和时间属性 数据，所述时间属性数据包括其定位时间r,;s3:计算得到所述gps设备的定位校准时间《；s4:若l7;+《-r」^f，则识别所述数字图像与所述地物对象相匹 配，将所述空间位置数据写入所述多媒体属性数据中，其中c为一预 置可调的参数。其中，所述拍摄时间7;存储于f exififd标签中；其中，所述gps设备包括gps接收机；其中，所述空间位置数据为所述地物对象的经纬度位置坐标 (丄a。,Z朋》J进 一步地,所述步骤s3通过读取所述gps设备的配准照片实现， 所述配准照片为显示所述gps设备时间信息页面的照片；其中，步骤s4中，所述空间位置数据被写入f的gps ifd标签段；进一步地，步骤s3包括由所述配准照片读取其拍摄时间7;和gps设备的utc时间7;;将所述utc时间7;转化为本地时间7;;计算得到所述gps设备的定位校准时间《=|r,-z;|。本专利技术的另 一个方面提供了 一种基于空间位置的数字照片索引方法，包括读入一组具有空间位置标识的数字图像文件尸=",/ 2,.../7,...，凡};读取每 一 数字图像文件A的空间位置数据(Z气,￡ 0 ,); 根据所述空间位置数据生成空间矢量点对象f,丄卵,)，构成矢 量图层F;将矢量点对象《(z"(,i:o",)所对应的数字图像文件A的相对存储位置写入所述矢量图层F的属性信息内。其中，所述空间位置数据(丄",/,^",)存储于《的GPSIFD标签段； 其中，所述矢量图层F可以转换为ESRI Shp文件格式、MaplnfoTab格式等通用地理信息系统矢量数据文件格式或Html数据格式。 与现有技术相比，本专利技术具有以下优势(1) 本专利技术将数字照片釆集、空间标识、快速索引、热链接表 达和数据转换等环节作为 一个完整的流程处理，实现了基于普通数码 照相机和手持GPS设备的空间多媒体数据釆集、空间位置标识索引 和数据交换方法，突破了传统地理信息系统管理属性数据的局限性；(2 )本专利技术提出了基于时间阈值的数字照片自动空间标识方法， 提高了数字照片的空间位置标识效率，便于大量数字照片的管理；(3) 本专利技术提出基于空间位置的数字照片索引和热链接方法， 实现基于地理信息系统的数字照片动态索引和关联方法，不受数字照片存储位置和方式的限制；(4) 本专利技术提出空间多媒体数据的转换方法，实现空间多媒体矢量数据与通用地理信息系统应用软件的数据交换，便于空间多媒体 数据的釆集管理和共享。本专利技术的有益效果(1 )数字图像的空间索引方式扩展了传统GIS系统对空间矢量 数据和多媒体属性数据的支持，打破数据管理上的局限性，有利于提 高数字资源釆集管理的效率、精确性、直观性和科学性。(2) 基于GPS、 GIS和多媒体技术和野外数据釆集方法，提出空 间多媒体信息釆集融合方法和技术，打破传统GIS在农业资源环境数据管理上的局限性，扩展GIS系统对空间矢量数据和多媒体属性数据 的支持，对于提高农业数字资源釆集管理的效率、精确性、直观性和 科学性具有创新性意义。附图说明图l是本专利技术标识方法的图2是本专利技术标识方法的的数字照片；图3是本专利技术索引方法的 图4是本专利技术索引方法的具体实施例方式商品化数码相机(Digital Still Camera, DSC)所拍摄的数字照片 格式文件都釆用可交换图像文件格式EXIF ( Exchangeable Image File format)来记录数码照片的属性信息。EXIF文件格式基于现有的图像 文件格式，如本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种数字照片自动空间标识方法，其特征在于，包括：　Ｓ１：读取数字图像ｐ↓［ｉ］的多媒体属性数据，所述属性数据包括数字图像ｐ↓［ｉ］的拍摄时间Ｔｉ↓［］；　Ｓ２：通过ＧＰＳ设备获取地物对象Ｆ的空间位置数据Ｗｊ和时间属性数据，所述时 间属性数据包括其定位时间Ｔ↓［ｊ］；　Ｓ３：计算得到所述ＧＰＳ设备的校准时间δ↓［ｔ］；　Ｓ４：若｜Ｔ↓［ｉ］＋δ↓［ｔ］－Ｔ↓［ｊ］｜≤ε，则识别所述数字图像与所述地物对象相匹配，将所述空间位置数据写入所述多媒体属性数据中，其 中ε为一预置可调的参数。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：孟志军，赵春江，付卫强，徐飞军，陈立平，
申请(专利权)人：北京农业信息技术研究中心，
类型：发明
国别省市：11[中国|北京]