基于GDAL大于2G遥感图像的快速浏览(3)

基于GDAL大于2G遥感图像的快速浏览

张宏伟，童恒建，左博新，等：基于GDAL大于2G遥感图像的快速浏览2012，48（13）

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传统的金字塔结构如图1所示；本文采用的内存图像金字塔的逻辑结构如图2所示。

图1

传统金字塔结构图

tileWidth

tilelod=6CountX=4

He

lod=5CountY=4ighlod=4maxLod=7

t

maxTile=16lod=3

lod=2lod=1

lod=0

图2

新型金字塔结构图

这里假定原图像被分成了16块，编号0~15。动态金字塔一共有7层，第0层为原图像，每个图像块的大小为tileWidth×tileHeight（tileWidth和tileHeight一般取256或512个像素），tileWidth和tileHeight随着lod的增加以2的倍数递减，从而形成不同分辨率下的图像块数据。不同于传统的金字塔结构，本文的金字塔结构每一层的块数都一样，只是大小不一样，有利于放大和缩小操作，并有利于实现渐变显示的效果，给用户快速和平滑的感觉。

4快速浏览算法

图像浏览的操作主要包括漫游、放大和缩小三

种操作。动态调度的过程请参考图3进行理解。

4.1图像漫游

漫游操作是在显示窗口内按住鼠标左键上、下、

左、右等各个方向移动图像，是在某一分辨率下的操作。假定金字塔的总层数为N，图像在第n层上进行漫游操作，数据读取的算法过程如下：

（1）该块是否在内存金字塔中?如果在内存金字塔中，则读取该块数据，显示该块图像，该块读取结束；如果不在内存金字塔中，进行第（2）步。

n+p层

后

n层

变

换

0123内

存

4567

8

91011

GDAL12

13

14

15读取后

n－q层

图3动态调度的示意图

（2）该块在内存金字塔的下面的[n－1，0]层是否

有对应块?如果有对应块，找到其中最接近图层n的图层中的块，在内存中缩小，得到该块数据，显示该块图像，将该块加入到内存金字塔中，如果超过设定的内存上限，执行LRU替换算法移除一些图像块，直到有足够的空间容纳新加入的图像块数据，该块读取结束；如果没有对应块，则进行第（3）步。

（3）该块在内存金字塔的[n+1，N－1]层是否有对应块?如果有对应块，找到其中最接近图层n的图层中的块，在内存中放大，得到该块数据（实现渐变的效果，放大的块数据不加入到内存金字塔中，而是将从文件中读取后，再加入内存金字塔中），显示该块图像后进行第（4）步；如果没有对应块，直接进行第（4）步。

（4）利用GDAL类库中的函数RasterIO（）从文件中读取块数据，将该块加入到内存金字塔中，如果超过内存上限，执行LRU替换算法移除一些图像块，直到有足够的空间容纳新加入的图像块数据，然后显示该块图像，该块读取过程结束。

4.2图像放大操作

假定金字塔的总层数为N，图像在第n层上第i

块进行放大操作，放大后图层为n－q（图3所示），数据读取的算法过程如下：

（1）如果金字塔图层n－q上有对应块的数据，则直接读取并显示。

（2）如果金字塔图层n－q上没有对应块的数据，则首先用第n层上第i块进行放大操作，实现渐变显示效果；然后，查找该块在内存金字塔的下面的[n－q－1，0]层是否有对应块：①如果有对应块，找到其中最接近图层n－q的图层中的块，在内存中缩小到n－q层，得到n－q层对应块数据，显示该块图像，并将该块加入到内存金字塔中n－q层，如果超过设定的内存上限，执行LRU替换算法移除一些图像块，直到有足够的空间容纳新加入的图像块数据，

该块读

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