[发明专利]一种球面距离快速变换方法

摘要

本发明公开一种球面距离快速变换的方法，属于图像处理技术领域。本发明方法包括：在经度-纬度参数域上将球面参数化成一个二维网格，行表示纬线，列表示经线；在二维网格上标注边界像素和非边界像素；沿表示纬线的行扫描，对于二维网格的每个像素，得到在相同纬度上与其具有最小距离的边界像素的索引并记录于该像素中；沿表示经线的列扫描，将每个网格像素保存的索引指向的边界像素依次加入到一个队列中，并在每次加入一个新的边界像素时做判断，以删除不满足一定条件的边界像素；沿表示经度的列再次扫描，根据上述队列依次得到列中的每个像素的球面距离变换。

主权项

一种球面距离快速变换方法，其特征在于包括如下步骤：（1）在经度‑纬度参数域上，将球面参数化成二维网格；其中所述二维网格的行表示纬线，列表示经线；（2）根据球面上边界点的分布要求，在所述二维网格中将与球面上边界点对应的网格像素标注为边界像素，其余网格像素标注为非边界像素；（3）先并行地对所述二维网格的每一行从行首向行尾做第一次扫描，当扫描至行尾后，再从行首向行尾继续扫描，在该继续扫描过程中，若在不超过行的长度的一半时遇到边界像素，则结束第一次扫描，否则在达到行的长度的一半时结束第一次扫描；并且，在整个第一次扫描过程中跟踪每个边界像素并将每个边界像素的有效索引保存到在相应边界像素之后被扫描到的网格像素内；如果某一行中不存在边界像素，则在第一次扫描过程之后该行的所有网格像素保存无效索引；当第一次扫描结束后，再并行地对所述二维网格的每一行从行尾到行首做第二次扫描，当扫描至行首后，再从行尾向行首继续扫描，在该继续扫描过程中，若在不超过行的长度的一半时遇到边界像素，则结束第二次扫描，否则在达到行的长度的一半时结束第二次扫描；并且，在整个第二次扫描过程中跟踪每个边界像素并将每个边界像素到当前网格像素的距离与第一次扫描过程中当前网格像素所保存的有效索引所指向的边界像素到当前网格像素的距离进行比较：如果在第二次扫描过程中跟踪的边界像素到当前网格像素的距离小于第一次扫描过程中当前网格像素所保存的有效索引所指向的边界像素到当前网格像素的距离，则将第二次扫描过程中所跟踪的边界像素的有效索引保存到当前网格像素内；（4）对所述二维网格的每一列分别构造一个用于保存边界像素的先进后出的候选队列，且只能在所述候选队列的尾端插入或取出元素；接着并行地对所述二维网格的每一列从头到尾进行扫描，在该扫描过程中，依次将各列中的网格像素所保存的有效索引指向的边界像素从所在列的候选队列的尾端插入到该候选队列中，并且当出现候选队列中的边界像素的数量≥3时，按以下步骤进行：（a）顺序取出该候选队列中的三个边界像素并分别依次记作q1、q2、q3；在对应的正在扫描的列的中心线所在的经度上找两个点P1和P2，使得P1到q1、q2的距离相等且P2到q2、q3的距离相等，并进行以下判断：如果P1的纬度值小于P2的纬度值，或者P1和P2同时处在以两个相邻的网格像素的中心点为端点的球面线段上，则按照q3、q1的次序将这两个边界像素放回候选队列并执行步骤（b），否则，按照q3、q2、q1的次序将这三个边界像素放回对应的候选队列并继续扫描该列的余下网格像素；（b）判断该候选队列中的边界像素的数量是否≥3，若是，则返回步骤（a）；若不是，则继续扫描该列的余下网格像素；（5）再次并行地沿着所述二维网格的每一列从头到尾进行扫描，顺序从各列对应的候选队列的首端取出两个边界像素，并分别依次记作q4、q5；从当前列的第一个网格像素开始，对于扫描过程中的每一个网格像素，分别计算它的中心点到q4、q5的球面距离，并记作d1和d2；如果d1

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