本申請涉及一種地震勘探觀測系統(tǒng)設計中地理背景圖像處理的技術領域，特別涉及一種地理背景圖像的裁剪方法及系統(tǒng)。

背景技術：

三維地震勘探技術是集物理、數(shù)學、計算機技術為一體的綜合性應用技術，其能夠將地下圖像更加清晰的、直觀的展現(xiàn)出來，同時能夠更加科學的對油層位置進行預測。隨著三維地震勘探技術應用的不斷增加，三維地震勘探技術已經(jīng)成為現(xiàn)代石油、天然氣、煤炭等地下礦產(chǎn)的勘探的重要勘探技術。采用三維地震勘探技術進行地下礦產(chǎn)的勘探過程中，適合三維地震勘探的觀測系統(tǒng)設計便顯得尤為重要。一旦勘探工區(qū)確定以后，觀測系統(tǒng)類型和參數(shù)的設計關系到整個數(shù)據(jù)采集的質(zhì)量以及野外施工效率。因此，地震資料的品質(zhì)和施工成本，在很大程度上也取決于觀測系統(tǒng)是否合理。

目前，施工區(qū)的地表條件越來越復雜，許多工區(qū)都處于山地沼澤區(qū)、水陸過渡帶、人口稠密區(qū)，復雜的地表條件給野外施工帶來了較大的影響，也加大了觀測系統(tǒng)的設計難度。隨著衛(wèi)星遙感和計算機圖像處理技術的發(fā)展，高分辨率衛(wèi)片、地形圖作為地理背景圖像，在其上進行觀測系統(tǒng)布設和炮檢點編輯，用以解決復雜地表條件下的地震三維觀測系統(tǒng)設計需求。而基于地理背景圖的三維勘探觀測系統(tǒng)設計中，設計人員感興趣的主要是勘探工區(qū)所在的地理范圍。由于現(xiàn)有地理背景圖不可能完全和勘探工區(qū)匹配，所以地理背景圖裁剪是實際觀測系統(tǒng)設計中不可或缺的一項關鍵技術。

目前國內(nèi)外地震采集觀測系統(tǒng)設計中地理背景圖裁剪主要是采用數(shù)據(jù)抽取或重采樣的方法。具體地，一般是采用查找算法或插值算法對現(xiàn)有背景圖文件中現(xiàn)有圖像像元數(shù)據(jù)查找或插值，獲取裁剪區(qū)域像元數(shù)據(jù)，在裁剪過程中，需要先將獲取的裁剪區(qū)域中所有像元數(shù)據(jù)加載到內(nèi)存中，然后寫入裁剪后的背景圖文件，得到裁剪后的圖像。

發(fā)明人發(fā)現(xiàn)現(xiàn)有技術中至少存在如下問題：

現(xiàn)有地理背景圖裁剪方法需要先將獲取的裁剪區(qū)域像元數(shù)據(jù)加載到內(nèi)存中，對計算設備內(nèi)存有較大依賴性，裁剪時間較長；特別是對于較大地理背景圖文件，裁剪后的背景圖文件大小可能大于計算設備內(nèi)存，計算設備中內(nèi)存與磁盤虛擬內(nèi)存之間存在頻繁數(shù)據(jù)交換，可能會導致裁剪速度很慢，甚至無法進行裁剪功能，無法滿足實際工區(qū)基于地理背景圖觀測系統(tǒng)設計的應用需求。

技術實現(xiàn)要素：

本申請實施例的目的是提供一種地理背景圖像的裁剪方法及系統(tǒng)，以提高地理背景圖像的裁剪速度。

為解決上述技術問題，本申請實施例提供一種地理背景圖像的裁剪方法及系統(tǒng)是這樣實現(xiàn)的：

一種地理背景圖像的裁剪方法，包括以下步驟：

獲取原始地理背景圖文件，所述原始地理背景圖文件包括：多個像元數(shù)據(jù)；

選定所述原始地理背景圖文件中的多邊形區(qū)域；

設定掃描線，利用所述掃描線對所述多邊形區(qū)域進行掃描，得到所述掃描線與所述多邊形區(qū)域中多邊形邊的交點，獲得所述交點之間的所述像元數(shù)據(jù)；

根據(jù)所述獲取的像元數(shù)據(jù)生成目標地理背景圖文件。

優(yōu)選方案中，所述原始地理背景圖文件還包括：坐標系統(tǒng)和原始地理背景圖文件頭；所述原始地理背景圖文件頭包括：所述原始地理背景圖文件的屬性信息。

優(yōu)選方案中，所述坐標系統(tǒng)包括：第一方向、第二方向、第一方向坐標值和第二方向坐標值。

優(yōu)選方案中，所述多邊形區(qū)域包括：所述坐標系統(tǒng)中，所述多邊形區(qū)域對應的頂點坐標值、所述多邊形區(qū)域第一方向坐標值最大值或第一方向坐標值最小值，以及所述多邊形區(qū)域第二方向坐標值最大值或第二方向坐標值最小值。

優(yōu)選方案中，所述設定掃描線，包括：所述設定所述掃描線與第一方向或第二方向平行。

優(yōu)選方案中，所述利用所述掃描線對所述多邊形區(qū)域進行掃描，包括：按照預設方向移動所述掃描線。

優(yōu)選方案中，所述預設方向包括：

當所述掃描線與第一方向平行時，所述預設方向為第二方向坐標值從小到大或從大到小的方向；或，

當所述掃描線與第二方向平行時，所述預設方向為第一方向坐標值從小到大或從大到小的方向。

優(yōu)選方案中，第一方向和第二方向相互垂直。

優(yōu)選方案中，所述得到所述掃描線與所述多邊形區(qū)域中多邊形邊的交點，包括：采用直線段求交的方式計算所述交點的第一方向坐標值和第二方向坐標值。

優(yōu)選方案中，所述得到所述掃描線與所述多邊形區(qū)域中多邊形邊的交點，還包括：采用活動邊表的方式計算所述掃描線與所述多邊形邊的交點的第一方向坐標值和第二方向坐標值。

優(yōu)選方案中，

當所述預設方向為第二方向坐標值從小到大的方向時，所述活動邊表中包括：與所述掃描線相交的所述多邊形區(qū)域的活動邊、所述頂點坐標值中所述活動邊的第二方向坐標值形成的第一值域范圍和所述活動邊第一方向的第一坐標增量值，其中所述第一方向的第一坐標增量值與所述活動邊相對應；或，

當所述預設方向為第二方向坐標值從大到小的方向時，所述活動邊表中包括：與所述掃描線相交的所述多邊形區(qū)域的活動邊、所述頂點坐標值中所述活動邊的第二方向坐標值形成的第二值域范圍和所述活動邊第一方向的第二坐標增量值，其中所述第一方向的第二坐標增量值與所述活動邊相對應；或，

當所述預設方向為第一方向坐標值從小到大的方向時，所述活動邊表中包括：與所述掃描線相交的所述多邊形區(qū)域的活動邊、所述頂點坐標值中所述活動邊的第一方向坐標值形成的第三值域范圍和所述活動邊第二方向的第三坐標增量值，其中所述第二方向的第三坐標增量值與所述活動邊相對應；或，

當所述預設方向為第一方向坐標值從大到小的方向時，所述活動邊表中包括：與所述掃描線相交的所述多邊形區(qū)域的活動邊、所述頂點坐標值中所述活動邊的第一方向坐標值形成的第四值域范圍和所述活動邊第二方向的第四坐標增量值，其中所述第二方向的第四坐標增量值與所述活動邊相對應。

優(yōu)選方案中，所述采用活動邊表計算掃描線與所述多邊形邊的交點的第一方向坐標值和第二方向坐標值，包括：

所述預設方向為第二方向坐標值從小到大的方向時，移動所述掃描線，當所述活動邊表中包括與所述移動后的掃描線相交的活動邊時，計算所述移動后的掃描線與所述活動邊的交點的第一方向坐標值和第二方向坐標值，其中所述移動后的掃描線與所述活動邊的交點的第一方向坐標值是所述移動前的掃描線與所述活動邊的交點的第一方向坐標值加上第一坐標增量值，所述移動后的掃描線與所述活動邊的交點的第二方向坐標值是所述移動前的掃描線與所述活動邊的交點的第二方向坐標值加上1；或，

所述預設方向為第二方向坐標值從大到小的方向時，移動所述掃描線，當所述活動邊表中包括與所述移動后的掃描線相交的活動邊時，計算所述移動后的掃描線與所述活動邊的交點的第一方向坐標值和第二方向坐標值，其中所述移動后的掃描線與所述活動邊的交點的第一方向坐標值是所述移動前的掃描線與所述活動邊的交點的第一方向坐標值加上所述第二坐標增量值，所述移動后的掃描線與所述活動邊的交點的第二方向坐標值是所述移動前的掃描線與所述活動邊的交點的第二方向坐標值減去1；或，

所述預設方向為第一方向坐標值從小到大的方向時，移動所述掃描線，當所述活動邊表中包括與所述移動后的掃描線相交的活動邊時，計算所述移動后的掃描線與所述活動邊的交點的第一方向坐標值和第二方向坐標值，其中所述移動后的掃描線與所述活動邊的交點的第一方向坐標值是所述移動前的掃描線與所述活動邊的交點的第一方向坐標值加上1，所述移動后的掃描線與所述活動邊的交點的第二方向坐標值是所述移動前的掃描線與所述活動邊的交點的第二方向坐標值加上所述第三坐標增量；或，

所述預設方向為第一方向坐標值從大到小的方向時，移動所述掃描線，當所述活動邊表中包括與所述移動后的掃描線相交的活動邊時，計算所述移動后的掃描線與所述活動邊的交點的第一方向坐標值和第二方向坐標值，其中所述移動后的掃描線與所述活動邊的交點的第一方向坐標值是所述移動前的掃描線與所述活動邊的交點的第一方向坐標值減去1，所述移動后的掃描線與所述活動邊的交點的第二方向坐標值是所述移動前的掃描線與所述活動邊的交點的第二方向坐標值加上所述第四坐標增量。

優(yōu)選方案中，所述方法還包括：判斷所述掃描線與所述多邊形區(qū)域各邊的交點是否存在，根據(jù)所述判斷結果更新所述活動邊表。

優(yōu)選方案中，所述判斷所述掃描線與所述多邊形區(qū)域各邊的交點是否存在，根據(jù)所述判斷結果更新所述活動邊表，包括：

判斷所述活動邊表中是否包括與所述掃描線相交的邊，若不包括，在所述活動邊表中加入所述相交的邊；以及，

判斷所述活動邊表中的活動邊是否與所述掃描線相交，若不相交，刪除所述活動邊表中的所述活動邊。

優(yōu)選方案中，所述方法還包括：判斷所述利用掃描線掃描所述多邊形區(qū)域的掃描過程是否結束，若所述判斷結果為結束，停止所述掃描過程。

優(yōu)選方案中，所述判斷所述利用掃描線掃描所述多邊形區(qū)域的掃描過程是否結束，若所述判斷結果為結束，停止所述掃描過程，包括：

當所述預設方向為第二方向時，獲取所述掃描線第二方向坐標值；判斷所述掃描線第二方向坐標值是否在所述多邊形區(qū)域第二方向坐標值最大值和第二方向坐標值最小值之間的范圍內(nèi)，若否，所述掃描過程結束；或，

當所述預設方向為第一方向時，獲取所述掃描線第一方向坐標值；判斷所述掃描線第一方向坐標值在所述多邊形區(qū)域第一方向坐標值最大值和第一方向坐標值最小值之間的值域范圍內(nèi)，若否，所述掃描過程結束。

優(yōu)選方案中，所述目標地理背景圖文件的格式，包括TIF格式、GIF格式、BMP格式、JPEG格式或PNG格式。

優(yōu)選方案中，所述目標地理背景圖文件包括：目標地理背景圖文件頭和目標地理背景圖像像元數(shù)據(jù)；所述目標地理背景圖文件頭包括：所述目標地理背景文件的屬性信息。

優(yōu)選方案中，所述屬性信息包括：文件版本標識、文件大小、波段數(shù)和地理背景圖的地理坐標。

優(yōu)選方案中，所述方法還包括：建立所述目標地理背景圖文件頭與所述原始地理背景圖文件頭之間坐標轉換的對應關系。

優(yōu)選方案中，建立所述目標地理背景圖文件頭與所述原始地理背景圖文件頭之間坐標轉換的對應關系，包括：

將所述原始地理背景圖文件頭的地理坐標信息作為所述目標地理背景圖文件頭的地理坐標信息；或，

根據(jù)原始地理背景圖文件頭中地理坐標信息生成坐標文件，將所述坐標文件寫入所述目標地理背景圖文件頭。

優(yōu)選方案中，所述方法，還包括：設置所述目標地理背景圖像像元數(shù)據(jù)的透明度。

優(yōu)選方案中，所述根據(jù)所述獲取的像元數(shù)據(jù)生成目標地理背景圖文件，包括：創(chuàng)建第一背景圖文件，將所述獲得的像元數(shù)據(jù)寫入所述第一背景圖文件，將所述寫入了像元數(shù)據(jù)的第一背景圖文件作為目標背景圖文件。

優(yōu)選方案中，所述選定所述原始地理背景圖文件中的多邊形區(qū)域，包括：通過鼠標拾取屏幕或外部文件輸入方式進行選定。

一種地理背景圖像的裁剪系統(tǒng)，包括：原始地理背景圖文件獲取單元、多邊形區(qū)域選定單元、交點獲取單元和目標地理背景圖文件生成單元；其中，

所述原始地理背景圖文件獲取單元，用于獲取原始地理背景圖文件；所述原始地理背景圖文件包括：多個像元數(shù)據(jù)、坐標系統(tǒng)和原始地理背景圖文件頭；所述原始地理背景圖文件頭包括：所述原始地理背景圖文件的屬性信息；所述原始地理背景文件的屬性信息包括：文件版本標識、文件大小、波段數(shù)和地理背景圖的地理坐標；所述坐標系統(tǒng)包括：第一方向、第二方向、第一方向坐標值和第二方向坐標值；其中，第一方向與第二方向相互垂直；

所述多邊形區(qū)域選定單元，用于選定所述原始地理背景圖文件中的多邊形區(qū)域；所述多邊形區(qū)域包括：所述坐標系統(tǒng)中，所述多邊形區(qū)域對應的頂點坐標值、所述多邊形區(qū)域第一方向坐標值最大值或第一方向坐標值最小值，以及所述多邊形區(qū)域第二方向坐標值最大值或第二方向坐標值最小值；

所述交點獲取單元，用于設定掃描線，利用所述掃描線對所述多邊形區(qū)域進行掃描，得到所述掃描線與所述多邊形區(qū)域中多邊形邊的交點，獲得所述交點之間的所述像元數(shù)據(jù)；

所述目標地理背景圖文件生成單元，用于根據(jù)所述獲取的像元數(shù)據(jù)生成目標地理背景圖文件；所述目標地理背景圖文件包括：目標地理背景圖文件頭和目標地理背景圖像像元數(shù)據(jù)；所述目標地理背景圖文件頭包括：目標地理背景文件的屬性信息；所述目標地理背景文件的屬性信息包括：文件版本標識、文件大小、波段數(shù)和地理背景圖的地理坐標。

優(yōu)選方案中，所述交點獲取單元，包括：掃描單元、交點坐標值計算單元和像元數(shù)據(jù)獲取單元；其中，

所述掃描單元，用于設定所述掃描線與第一方向或第二方向平行，獲取所述掃描線第一方向坐標值或第二方向坐標值，預設所述掃描線的方向，按照預設方向移動所述掃描線，對所述多邊形區(qū)域進行掃描；所述預設方向包括：

當所述掃描線與第一方向平行時，所述預設方向為第二方向坐標值從小到大或從大到小的方向；或，

當所述掃描線與第二方向平行時，所述預設方向為第一方向坐標值從小到大或從大到小的方向；

所述交點坐標值計算單元，用于計算所述交點的所述第一方向坐標值和所述第二方向坐標值；所述交點坐標值通過直線段求交或活動邊表的方式來計算；

所述像元數(shù)據(jù)獲取單元，用于獲取所述交點之間的所述像元數(shù)據(jù)。

優(yōu)選方案中，所述系統(tǒng)還包括判斷單元；其中，

所述判斷單元，用于判斷所述利用掃描線掃描所述多邊形區(qū)域的掃描過程是否結束，若所述判斷結果為結束，停止所述掃描過程；所述判斷所述利用掃描線掃描所述多邊形區(qū)域的掃描過程是否結束，若所述判斷結果為結束，停止所述掃描過程，包括：

當所述預設方向為第二方向時，獲取所述掃描線第二方向坐標值；判斷所述掃描線第二方向坐標值是否在所述多邊形區(qū)域第二方向坐標值最大值和第二方向坐標值最小值之間的范圍內(nèi)，若否，所述掃描過程結束；或，

當所述預設方向為第一方向時，獲取所述掃描線第一方向坐標值；判斷所述掃描線第一方向坐標值在所述多邊形區(qū)域第一方向坐標值最大值和第一方向坐標值最小值之間的值域范圍內(nèi)，若否，所述掃描過程結束。

優(yōu)選方案中，所述目標地理背景圖文件生成單元包括：文件創(chuàng)建單元和像元數(shù)據(jù)寫入單元；其中，

所述文件創(chuàng)建單元，用于創(chuàng)建第一背景圖文件；

所述像元數(shù)據(jù)寫入單元，用于將所述獲得的像元數(shù)據(jù)寫入所述第一背景圖文件，將所述寫入了像元數(shù)據(jù)的第一背景圖文件作為目標背景圖文件。

優(yōu)選方案中，所述目標地理背景圖文件生成單元包括：文件格式設定單元、坐標轉換的對應關系建立單元和透明度設定單元；其中，

所述文件格式設定單元，用于設定所述目標背景圖文件的格式；所述格式包括：TIF格式、GIF格式、BMP格式、JPEG格式或PNG格式；

所述建立坐標轉換的對應關系單元，用于建立所述新的地理背景圖文件頭與所述原始地理背景圖文件頭之間坐標轉換的對應關系；

所述透明度設定，用于設定所述新的地理背景圖像像元數(shù)據(jù)的透明度。

本申請?zhí)峁┝艘环N地理背景圖像的裁剪方法及系統(tǒng)，通過加載原始地理背景圖文件，選定需要裁剪的多邊形區(qū)域，掃描線按照預定方向依次掃描多邊形區(qū)域，計算掃描線與多邊形區(qū)域的多邊形邊的交點坐標值，讀取交點間的像元數(shù)據(jù)，寫入目標地理背景圖文件中，所述方法不需要先將獲取的像元數(shù)據(jù)加載到內(nèi)存，直接寫入目標地理背景圖文件中，可以減少對計算設備的依賴性，可以提高地理背景圖像的裁剪速度。進一步地，本申請?zhí)峁┑牡乩肀尘皥D像的裁剪方法及系統(tǒng)采用了活動邊表的方式計算掃描線與多邊形邊的交點坐標，能快速計算出每條掃描線與多邊形邊的交點坐標值，進一步提高地理背景圖像的裁剪速度。

附圖說明

為了更清楚地說明本申請實施例或現(xiàn)有技術中的技術方案，下面將對實施例或現(xiàn)有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本申請中記載的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動性的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

圖1是本申請一種地理背景圖像的裁剪方法實施例的流程圖；

圖2是本申請原始地理背景圖和多邊形區(qū)域的示意圖；

圖3是本申請多邊形區(qū)域的示意圖；

圖4是本申請掃描線掃描多邊形區(qū)域的掃描過程的示意圖；

圖5是本申請掃描線與多邊形區(qū)域之間交點的像元數(shù)據(jù)讀寫過程的示意圖；

圖6是本申請的掃描過程結束后的目標地理背景圖；

圖7是本申請一種地理背景圖像的裁剪系統(tǒng)實施例的組成結構圖；

圖8是本申請一種地理背景圖像的裁剪系統(tǒng)實施例中交點獲取單元的組成結構圖；

圖9是本申請一種地理背景圖像的裁剪系統(tǒng)實施例中目標地理背景圖文件生成單元的組成結構圖。

具體實施方式

本申請實施例提供一種地理背景圖像的裁剪方法。

為了使本技術領域的人員更好地理解本申請中的技術方案，下面將結合本申請實施例中的附圖，對本申請實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本申請一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒旧暾堉械膶嵤├?，本領域普通技術人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都應當屬于本申請保護的范圍。

圖1是本申請一種地理背景圖像的裁剪方法實施例的流程圖。如圖1所示，所述地理背景圖像的裁剪方法，包括：

S101：獲取原始地理背景圖文件，所述原始地理背景圖文件包括：多個像元數(shù)據(jù)。

可以通過文件導入的方式將原始地理背景圖文件加載到計算設備中。所述原始地理背景圖文件還可以包括：坐標系統(tǒng)和原始地理背景圖文件頭。所述原始地理背景圖文件頭可以包括：所述原始地理背景圖文件的屬性信息。所述坐標系統(tǒng)可以包括：第一方向、第二方向、第一方向坐標值和第二方向坐標值。進一步地，第一方向與第二方向可以相互垂直。

例如：所述坐標系統(tǒng)中第一方向可以為水平方向，對應的坐標軸可以為x軸，對應的第一方向坐標值可以為X值。所述坐標系統(tǒng)中第二方向可以為豎直方向，對應的坐標軸可以為y軸，對應的第二方向坐標值可以為Y值。

S102：選定所述原始地理背景圖文件中的多邊形區(qū)域。

可以通過鼠標拾取屏幕或外部文件輸入方式選定所述原始地理背景圖中需要裁剪的多邊形區(qū)域。所述多邊形區(qū)域可以包括：所述坐標系統(tǒng)中，所述多邊形區(qū)域對應的頂點坐標值、所述多邊形區(qū)域第一方向坐標值最大值或第一方向坐標值最小值，以及所述多邊形區(qū)域第二方向坐標值最大值或第二方向坐標值最小值。

例如：如圖2所示，可以按照勘探工區(qū)的需求，在所述原始地理背景圖中可以選定需要裁剪的四邊形區(qū)域。如圖3所示，根據(jù)所述坐標系統(tǒng)，可以確定圖2所述四邊形區(qū)域的頂點坐標值可以分別為P₀(X₀,Y₀)、P₁(X₁,Y₁)、P₂(X₂,Y₂)和P₃(X₃,Y₃)。所述四邊形區(qū)域的多邊形邊可以為P₀P₁、P₁P₂、P₂P₃和P₃P₀。其中，所述四邊形區(qū)域X值最大值可以為X₃，X值最小值可以為X₁，Y值最大值可以為Y₀，Y值最小值可以為Y₂。

S103：設定掃描線，利用所述掃描線對所述多邊形區(qū)域進行掃描，得到所述掃描線與所述多邊形區(qū)域中多邊形邊的交點，獲得所述交點之間的所述像元數(shù)據(jù)。

可以設定所述掃描線與第一方向平行。可以按照預設方向移動所述掃描線，對所述多邊形區(qū)域進行掃描。進一步地，所述預設方向可以為第二方向坐標值從大到小的方向?？梢垣@取所述掃描線的第二方向坐標值。

例如，對于圖3中的多邊形區(qū)域，如圖4所示，可以設定所述移動前掃描線SL_i與X軸平行，其中i的取值范圍可以為i>0，且i可以為整數(shù)?？梢园凑誝值從大到小的方向移動所述移動前掃描線SL_i，依次掃描所述四邊形區(qū)域?？梢垣@取所述移動前掃描線的Y值。

可以采用活動邊表的方式計算所述掃描線與所述多邊形邊的交點的第一方向坐標值和第二方向坐標值。所述活動邊表中可以包括：與所述掃描線相交的所述多邊形區(qū)域的活動邊、所述頂點坐標值中所述活動邊的第二方向坐標值形成的值域范圍和所述活動邊第一方向的坐標增量值。其中所述第一方向的坐標增量值與所述活動邊可以相對應。

例如：可以采用活動邊表的方式計算所述掃描線與所述四邊形邊的交點的坐標值，為了便于光柵設備輸出顯示，所述交點的坐標值可以均取整數(shù)。如圖4所示，所述活動邊表中可以包括：與所述掃描線相交的所述四邊形區(qū)域的活動邊P_nP_n+1或P₃P₀、所述活動邊P_nP_n+1或P₃P₀的Y值值域范圍、所述活動邊P_nP_n+1的水平方向的X增量值或P₃P₀的水平方向的X增量值其中n的取值范圍可以為0≤n<3，且n可以為整數(shù)。

在一個實施方式中，還可以在掃描過程中判斷所述掃描線與所述多邊形區(qū)域各邊的交點是否存在?？梢愿鶕?jù)所述判斷結果更新所述活動邊表。具體可以包括：

可以判斷所述活動邊表中是否包括與所述掃描線相交的邊。若不包括，在所述活動邊表中可以加入所述相交的邊。以及，

可以判斷所述活動邊表中的活動邊是否與所述掃描線相交。若不相交，可以刪除所述活動邊表中的所述活動邊。

當所述活動邊表中包括與所述移動后的掃描線相交的活動邊時，可以計算所述移動后的掃描線與所述活動邊的交點的第一方向坐標值和第二方向坐標值。進一步地，所述移動后的掃描線與所述活動邊的交點的第一方向坐標值可以是所述移動前的掃描線與所述活動邊的交點的第一方向坐標值加上所述第二坐標增量值。所述移動后的掃描線與所述活動邊的交點的第二方向坐標值可以是所述移動前的掃描線與所述活動邊的交點的第二方向坐標值減去1。以及，

當所述活動邊表中不包括與所述移動后的掃描線相交的活動邊時，可以采用直線求交的方式計算所述移動后的掃描線與所述活動邊的交點的第一方向坐標值和第二方向坐標值。

例如：如圖4所示，移動前掃描線SL_i的Y值為活動邊P₀P₁和P₃P₀的Y值值域范圍內(nèi)，可以表明移動前掃描線SL_i與活動邊P₀P₁和P₃P₀相交?？梢詫⒁苿忧皰呙杈€SL_i加入活動邊表中?？梢酝ㄟ^直線段求交算法計算交點的坐標值分別為SL_iQ₀(SL_iX₀,SL_iY₀)和SL_iQ₁(SL_iX₁,SL_iY₁)。

對于移動后的掃描SL_i+1或SL_j與活動邊的交點坐標值的計算可以有以下兩種情況：

當移動后的掃描線SL_i+1的Y值仍然在活動邊P₀P₁和P₃P₀的Y值值域范圍內(nèi)時，可以表明與移動后的掃描線SL_i+1相交的活動邊P₀P₁和P₃P₀仍在所述活動邊表中。可以直接得到移動后的掃描線SL_i+1與活動邊P₀P₁和P₃P₀的交點坐標值分別為和

當移動后的掃描線SL_j的Y值不在活動邊P₀P₁的Y值值域范圍內(nèi)而在活動邊P₂P₃和P₃P₀的Y值值域范圍內(nèi)時，其中j>0，且j為整數(shù)，可以表明移動后的掃描線SL_j與活動邊P₀P₁不相交而重新與活動邊P₂P₃相交。同時移動后的掃描線SL_j仍與活動邊P₃P₀相交，可以將活動邊P₀P₁從活動邊表中刪除，并可以將活動邊P₂P₃加入活動邊表中?？梢圆捎弥本€求交的方式計算得到掃描線SL_j與活動邊P₂P₃的交點坐標值為SL_jQ₀(SL_jX₀,SL_jY₀)。同樣可以直接得到移動后的掃描線SL_j與活動邊P₃P₀的交點坐標值

根據(jù)所述交點的坐標，可以讀取交點之間的像元數(shù)據(jù)。

在一個實施方式中，還可以判斷所述掃描線第二方向坐標值是否在所述多邊形區(qū)域第二方向坐標值最大值和第二方向坐標值最小值之間的范圍內(nèi)。若否，所述掃描過程可以結束，可以停止掃描過程。

例如：當所述移動后的掃描線SL_i+1或SL_j的Y值不在所述四邊形區(qū)域Y值最大值和Y值最小值之間的范圍內(nèi)時，所述掃描過程可以結束，可以停止掃描過程。

當所述移動后的掃描線SL_i+1或SL_j的Y值在所述四邊形區(qū)域Y值最大值和Y值最小值之間的范圍內(nèi)時，所述掃描過程可以沒有結束，可以繼續(xù)所述掃描過程。

S104：根據(jù)所述獲取的像元數(shù)據(jù)生成目標地理背景圖文件。

可以創(chuàng)建目標地理背景圖文件。所述目標地理背景圖文件可以包括：目標地理背景圖文件頭和目標地理背景圖像像元數(shù)據(jù)。所述目標地理背景圖文件頭可以包括：所述目標地理背景文件的屬性信息。所述屬性信息可以包括：文件版本標識、文件大小、波段數(shù)和地理背景圖的地理坐標?？梢詫⑺鲈嫉乩肀尘皥D文件頭的地理坐標信息作為所述目標地理背景圖文件頭的地理坐標信息?？梢栽O置所述目標地理背景圖像像元數(shù)據(jù)的透明度。所述目標地理背景圖文件的格式，可以包括TIF格式、GIF格式、BMP格式、JPEG格式或PNG格式。

可以將所述獲取的所述掃描線與所述四邊形區(qū)域多邊形邊的交點之間的像元數(shù)據(jù)寫入所述目標地理背景圖文件中。

例如：如圖5所示，圖5中左圖為圖1中原始地理背景圖和所述掃描線與所述四邊形區(qū)域多邊形邊相交的位置。圖5中右圖為掃描過程中生成的所述目標地理背景圖文件中的圖像?？梢宰x取圖5中左圖的所述掃描線與所述四邊形區(qū)域多邊形邊的交點之間的像元數(shù)據(jù)?？梢詫⑺鱿裨獢?shù)據(jù)寫入所述目標地理背景圖文件?？梢陨蓤D5中右圖的所述目標地理背景圖文件中的圖像。

如圖6所示，圖4中所述掃描過程和圖5中的讀寫像元數(shù)據(jù)過程結束后，所述目標地理背景圖文件中目標地理背景圖可以與原始地理背景圖中選定的四邊形區(qū)域的圖像一致。

所述地理背景圖像的裁剪方法實施例，通過加載原始地理背景圖文件，選定需要裁剪的多邊形區(qū)域，掃描線按照預定方向依次掃描多邊形區(qū)域，計算掃描線與多邊形區(qū)域的多邊形邊的交點坐標值，讀取交點間的像元數(shù)據(jù)，寫入目標地理背景圖文件中，所述方法不需要先將獲取的像元數(shù)據(jù)加載到內(nèi)存，直接寫入目標地理背景圖文件中，可以減少對計算設備的依賴性，可以提高地理背景圖像的裁剪速度。進一步地，所述方法采用了活動邊表的方式計算掃描線與多邊形邊的交點坐標，能快速計算出每條掃描線與多邊形邊的交點坐標值，進一步提高地理背景圖像的裁剪速度。不僅可以實現(xiàn)常規(guī)工區(qū)地理背景圖文件的快速裁剪，還可以實現(xiàn)大型地理背景圖文件的快速裁剪，能夠滿足基于地理背景圖觀測系統(tǒng)設計的應用需求。

圖7是本申請一種地理背景圖像的裁剪系統(tǒng)實施例的組成結構圖。如圖7所示，所述地理背景圖像的裁剪系統(tǒng)可以包括：原始地理背景圖文件獲取單元100、多邊形區(qū)域選定單元200、交點獲取單元300和目標地理背景圖文件生成單元400。其中，

所述原始地理背景圖文件獲取單元100，可以用于通過鼠標拾取屏幕或外部文件輸入方式獲取原始地理背景圖文件。所述原始地理背景圖文件可以包括：多個像元數(shù)據(jù)、坐標系統(tǒng)和原始地理背景圖文件頭。所述原始地理背景圖文件頭可以包括：所述原始地理背景圖文件的屬性信息。所述原始地理背景文件的屬性信息可以包括：文件版本標識、文件大小、波段數(shù)和地理背景圖的地理坐標。所述坐標系統(tǒng)可以包括：第一方向、第二方向、第一方向坐標值和第二方向坐標值。進一步地，第一方向與第二方向可以相互垂直。

所述多邊形區(qū)域選定單元200，可以用于選定所述原始地理背景圖文件中的多邊形區(qū)域。所述多邊形區(qū)域可以包括：所述坐標系統(tǒng)中，所述多邊形區(qū)域對應的頂點坐標值、所述多邊形區(qū)域第一方向坐標值最大值或第一方向坐標值最小值，以及所述多邊形區(qū)域第二方向坐標值最大值或第二方向坐標值最小值。

所述交點獲取單元300，可以用于設定掃描線。可以利用所述掃描線對所述多邊形區(qū)域進行掃描。可以得到所述掃描線與所述多邊形區(qū)域中多邊形邊的交點?？梢垣@得所述交點之間的所述像元數(shù)據(jù)。

所述目標地理背景圖文件生成單元400，可以用于根據(jù)所述獲取的像元數(shù)據(jù)生成目標地理背景圖文件。所述目標地理背景圖文件可以包括：目標地理背景圖文件頭和目標地理背景圖像像元數(shù)據(jù)。所述目標地理背景圖文件頭可以包括：目標地理背景文件的屬性信息。所述目標地理背景文件的屬性信息可以包括：文件版本標識、文件大小、波段數(shù)和地理背景圖的地理坐標。

所述地理背景圖像的裁剪系統(tǒng)還可以包括：判斷單元500。其中，

所述判斷單元500，可以用于判斷所述利用掃描線掃描所述多邊形區(qū)域的掃描過程是否結束。若所述判斷結果為結束，可以停止所述掃描過程。進一步地，所述判斷所述利用掃描線掃描所述多邊形區(qū)域的掃描過程是否結束，若所述判斷結果為結束，可以停止所述掃描過程，可以包括：

當所述預設方向為第二方向時，可以獲取所述掃描線第二方向坐標值?？梢耘袛嗨鰭呙杈€第二方向坐標值是否在所述多邊形區(qū)域第二方向坐標值最大值和第二方向坐標值最小值之間的范圍內(nèi)。若否，所述掃描過程可以結束?；?，

當所述預設方向為第一方向時，可以獲取所述掃描線第一方向坐標值?？梢耘袛嗨鰭呙杈€第一方向坐標值在所述多邊形區(qū)域第一方向坐標值最大值和第一方向坐標值最小值之間的值域范圍內(nèi)。若否，所述掃描過程可以結束。

圖8是本申請一種地理背景圖像的裁剪系統(tǒng)實施例中交點獲取單元的組成結構圖。如圖8所示，圖7中所述交點獲取單元300，可以包括：掃描單元310、交點坐標值計算單元320和像元數(shù)據(jù)獲取單元330。其中，

所述掃描單元310，可以用于設定所述掃描線與第一方向或第二方向平行。可以獲取所述掃描線第一方向坐標值或第二方向坐標值?？梢灶A設所述掃描線的方向?？梢园凑疹A設方向移動所述掃描線，對所述多邊形區(qū)域進行掃描。所述預設方向可以包括：

當所述掃描線與第一方向平行時，所述預設方向可以為第二方向坐標值從小到大或從大到小的方向。或，

當所述掃描線與第二方向平行時，所述預設方向可以為第一方向坐標值從小到大或從大到小的方向。

所述交點坐標值計算單元320，可以用于計算所述交點的所述第一方向坐標值和所述第二方向坐標值。所述交點坐標值可以通過直線段求交或活動邊表的方式來計算。

所述像元數(shù)據(jù)獲取單元330，可以用于獲取所述交點之間的所述像元數(shù)據(jù)。

圖9是本申請一種地理背景圖像的裁剪系統(tǒng)實施例中目標地理背景圖文件生成單元的組成結構圖。如圖9所示，圖7中所述目標地理背景圖文件生成單元400可以包括：文件創(chuàng)建單元410和420像元數(shù)據(jù)寫入單元。其中，

所述文件創(chuàng)建單元410，可以用于創(chuàng)建第一背景圖文件。

所述像元數(shù)據(jù)寫入單元420，可以用于將所述獲得的像元數(shù)據(jù)寫入所述第一背景圖文件?？梢詫⑺鰧懭肓讼裨獢?shù)據(jù)的第一背景圖文件作為目標背景圖文件。

圖7中所述目標地理背景圖文件生成單元400還可以包括：文件格式設定單元430、坐標轉換的對應關系建立單元440和透明度設定單元450。其中，

所述文件格式設定單元430，可以用于設定所述目標背景圖文件的格式。所述格式包括：TIF格式、GIF格式、BMP格式、JPEG格式或PNG格式。

所述建立坐標轉換的對應關系單元440，可以用于建立所述新的地理背景圖文件頭與所述原始地理背景圖文件頭之間坐標轉換的對應關系。

所述透明度設定450，可以用于設定所述新的地理背景圖像像元數(shù)據(jù)的透明度。

所述地理背景圖像的裁剪系統(tǒng)實施例與所述地理背景圖像的裁剪方法實施例相對應，可以實現(xiàn)所述地理背景圖像的裁剪方法，快速得到掃描線與多邊形區(qū)域的交點和交點之間的像元數(shù)據(jù)，直接將獲取的像元數(shù)據(jù)寫入目標地理背景圖文件中，減少對計算設備的依賴性，提高地理背景圖像的裁剪速度。

在20世紀90年代，對于一個技術的改進可以很明顯地區(qū)分是硬件上的改進(例如，對二極管、晶體管、開關等電路結構的改進)還是軟件上的改進(對于方法流程的改進)。然而，隨著技術的發(fā)展，當今的很多方法流程的改進已經(jīng)可以視為硬件電路結構的直接改進。設計人員幾乎都通過將改進的方法流程編程到硬件電路中來得到相應的硬件電路結構。因此，不能說一個方法流程的改進就不能用硬件實體模塊來實現(xiàn)。例如，可編程邏輯器件(Programmable Logic Device,PLD)(例如現(xiàn)場可編程門陣列(Field Programmable Gate Array，F(xiàn)PGA))就是這樣一種集成電路，其邏輯功能由用戶對器件編程來確定。由設計人員自行編程來把一個數(shù)字系統(tǒng)“集成”在一片PLD上，而不需要請芯片制造廠商來設計和制作專用的集成電路芯片2。而且，如今，取代手工地制作集成電路芯片，這種編程也多半改用“邏輯編譯器(logic compiler)”軟件來實現(xiàn)，它與程序開發(fā)撰寫時所用的軟件編譯器相類似，而要編譯之前的原始代碼也得用特定的編程語言來撰寫，此稱之為硬件描述語言(Hardware Description Language，HDL)，而HDL也并非僅有一種，而是有許多種，如ABEL(Advanced Boolean Expression Language)、AHDL(Altera Hardware Description Language)、Confluence、CUPL(Cornell University Programming Language)、HDCal、JHDL(Java Hardware Description Language)、Lava、Lola、MyHDL、PALASM、RHDL(Ruby Hardware Description Language)等，目前最普遍使用的是VHDL(Very-High-Speed Integrated Circuit Hardware Description Language)與Verilog2。本領域技術人員也應該清楚，只需要將方法流程用上述幾種硬件描述語言稍作邏輯編程并編程到集成電路中，就可以很容易得到實現(xiàn)該邏輯方法流程的硬件電路。

控制器可以按任何適當?shù)姆绞綄崿F(xiàn)，例如，控制器可以采取例如微處理器或處理器以及存儲可由該(微)處理器執(zhí)行的計算機可讀程序代碼(例如軟件或固件)的計算機可讀介質(zhì)、邏輯門、開關、專用集成電路(Application Specific Integrated Circuit，ASIC)、可編程邏輯控制器和嵌入微控制器的形式，控制器的例子包括但不限于以下微控制器：ARC 625D、Atmel AT91SAM、Microchip PIC18F26K20以及Silicone Labs C8051F320，存儲器控制器還可以被實現(xiàn)為存儲器的控制邏輯的一部分。

本領域技術人員也知道，除了以純計算機可讀程序代碼方式實現(xiàn)控制器以外，完全可以通過將方法步驟進行邏輯編程來使得控制器以邏輯門、開關、專用集成電路、可編程邏輯控制器和嵌入微控制器等的形式來實現(xiàn)相同功能。因此這種控制器可以被認為是一種硬件部件，而對其內(nèi)包括的用于實現(xiàn)各種功能的裝置也可以視為硬件部件內(nèi)的結構?；蛘呱踔粒梢詫⒂糜趯崿F(xiàn)各種功能的裝置視為既可以是實現(xiàn)方法的軟件模塊又可以是硬件部件內(nèi)的結構。

上述實施例闡明的系統(tǒng)、裝置、模塊或單元，具體可以由計算機芯片或實體實現(xiàn)，或者由具有某種功能的產(chǎn)品來實現(xiàn)。

為了描述的方便，描述以上裝置時以功能分為各種單元分別描述。當然，在實施本申請時可以把各單元的功能在同一個或多個軟件和/或硬件中實現(xiàn)。

通過以上的實施方式的描述可知，本領域的技術人員可以清楚地了解到本申請可借助軟件加必需的通用硬件平臺的方式來實現(xiàn)?；谶@樣的理解，本申請的技術方案本質(zhì)上或者說對現(xiàn)有技術做出貢獻的部分可以以軟件產(chǎn)品的形式體現(xiàn)出來，在一個典型的配置中，計算設備包括一個或多個處理器(CPU)、輸入/輸出接口、網(wǎng)絡接口和內(nèi)存。該計算機軟件產(chǎn)品可以包括若干指令用以使得一臺計算機設備(可以是個人計算機，服務器，或者網(wǎng)絡設備等)執(zhí)行本申請各個實施例或者實施例的某些部分所述的方法。該計算機軟件產(chǎn)品可以存儲在內(nèi)存中，內(nèi)存可能包括計算機可讀介質(zhì)中的非永久性存儲器，隨機存取存儲器(RAM)和/或非易失性內(nèi)存等形式，如只讀存儲器(ROM)或閃存(flash RAM)。內(nèi)存是計算機可讀介質(zhì)的示例。計算機可讀介質(zhì)包括永久性和非永久性、可移動和非可移動媒體可以由任何方法或技術來實現(xiàn)信息存儲。信息可以是計算機可讀指令、數(shù)據(jù)結構、程序的模塊或其他數(shù)據(jù)。計算機的存儲介質(zhì)的例子包括，但不限于相變內(nèi)存(PRAM)、靜態(tài)隨機存取存儲器(SRAM)、動態(tài)隨機存取存儲器(DRAM)、其他類型的隨機存取存儲器(RAM)、只讀存儲器(ROM)、電可擦除可編程只讀存儲器(EEPROM)、快閃記憶體或其他內(nèi)存技術、只讀光盤只讀存儲器(CD-ROM)、數(shù)字多功能光盤(DVD)或其他光學存儲、磁盒式磁帶，磁帶磁磁盤存儲或其他磁性存儲設備或任何其他非傳輸介質(zhì)，可用于存儲可以被計算設備訪問的信息。按照本文中的界定，計算機可讀介質(zhì)不包括短暫電腦可讀媒體(transitory media)，如調(diào)制的數(shù)據(jù)信號和載波。

本說明書中的各個實施例均采用遞進的方式描述，各個實施例之間相同相似的部分互相參見即可，每個實施例重點說明的都是與其他實施例的不同之處。尤其，對于系統(tǒng)實施例而言，由于其基本相似于方法實施例，所以描述的比較簡單，相關之處參見方法實施例的部分說明即可。

本申請可用于眾多通用或專用的計算機系統(tǒng)環(huán)境或配置中。例如：個人計算機、服務器計算機、手持設備或便攜式設備、平板型設備、多處理器系統(tǒng)、基于微處理器的系統(tǒng)、置頂盒、可編程的消費電子設備、網(wǎng)絡PC、小型計算機、大型計算機、包括以上任何系統(tǒng)或設備的分布式計算環(huán)境等等。

本申請可以在由計算機執(zhí)行的計算機可執(zhí)行指令的一般上下文中描述，例如程序模塊。一般地，程序模塊包括執(zhí)行特定任務或實現(xiàn)特定抽象數(shù)據(jù)類型的例程、程序、對象、組件、數(shù)據(jù)結構等等。也可以在分布式計算環(huán)境中實踐本申請，在這些分布式計算環(huán)境中，由通過通信網(wǎng)絡而被連接的遠程處理設備來執(zhí)行任務。在分布式計算環(huán)境中，程序模塊可以位于包括存儲設備在內(nèi)的本地和遠程計算機存儲介質(zhì)中。

雖然通過實施例描繪了本申請，本領域普通技術人員知道，本申請有許多變形和變化而不脫離本申請的精神，希望所附的權利要求包括這些變形和變化而不脫離本申請的精神。