光栅图矢量化软件简介与上手教程

jxlzy · 发表于 2010-6-23 16:52

Raster2Vector（R2V）是一种高级光栅图矢量化软件系统。提供了全面的自动化光栅图像到矢量图形的转换，以处理多种格式的光栅（扫描）图像。非常适合于GIS、地形图、CAD及科学计算等应用。本节就介绍一下R2V的使用方法，希望对GIS数据处理方面的初学者有一定的帮助。
R2V这款软件虽然不算是GIS软件，但对于栅格矢量化这一块来说功能十分强大，是Arcinfo,mapinfo以及国产的GIS软件mapgis、SuperMap等都无法比拟的。在R2V中整个的光栅图像矢量化过程可以是全自动的且不需要人工干预（也可选人工干预）。你仅需要将扫描图像显示在屏幕上并选择矢量化命令，所有的线段在数秒钟即可识别出来并显示在图像上供你校正与编辑。强大的编辑及处理功能可用于矢量的编辑、大地坐标校正及高程数据标注。

一、R2V主要特点
（1）支持的图像格式广：支持1位黑白、8位灰度及彩色（4位、8位及24位）的TIFF、GeoTIFF和BMP图像文件格式。支持大多数TIFF压缩模式。软件无图像尺寸限制。同时支持SPOT卫星图像格式。在R2V中，可对光栅图像进行地理坐标参照（Geo-refrence）并将其存储为GeoTIFF文件格式。
（2）能够与常见的GIS软件进行数据格式的交换：ArcView(形文件)、Arc/Info、DXF、MapInfo(MIF/MID)、 MapGuide SDL、3D网格文件、3D DEM (兼容USGS DEM) 及3D XYZ矢量文件格式。更多的矢量文件格式将在以后的版本中加入。
（3）具备高级矢量化功能：R2V支持三种矢量化方式：
   全自动矢量化：仅用一个命令即可在分秒内高质量地矢量化你的扫描图像。批处理方式允许你矢量化一系列扫描图像而无需任何用户干涉。可以编写用户批处理命令文本用以在矢量化图像之前对其进行用户化的处理，以及矢量化后对矢量线段进行必要的处理。
   交互式矢量跟踪：在光栅图像上选择两点后让R2V为你自动进行矢量追索。方便、精确并且智能！对于复杂的地图或其他图纸，使用交互方式可有选择地进行矢量化。另外使用多线追踪功能，仅需点击两下即可矢量化一系列线段。
    手动屏幕数字化：使用R2V方便的矢量编辑器，你可以以光栅图像为背景，简单地描绘线段矢量、放大缩小自如、为你特有的应用快速生成所需数据。
（4）具备完整的矢量编辑功能：
   系统提供了一个以图像为背景的屏幕矢量编辑器。线段可以被生成、移动、连接、断开、删除、改变颜色及标注ID。
（5）灵活的矢量标注和地形图数字化：线段可以用不同的ID值来标注，在将矢量输出了地图系统或GIS软件包时这些值可作为特定属性来存储。系统提供半自动的等高线标注功能用于快速的指定等高线的高程值。
（6）支持多层管理：利用R2V的层管理器可以按需要定义任意多的层并可在进不同的层中组织数据。R2V中生成的层结构完全兼容那些支持多层数据结构的输出矢量文件格式。运用多层定义，矢量数据可以以层为单位进行处理、编辑和显示，也可以在不同层中移动。
（7）点数字化：完全支持点数字化。可以生成、移动和标注点，点数据可以在所有支持的矢量文件格式中输出。
（8）自动多边形层生成：仅用一个命令即可全自动生成多边形层，封闭多边形可以用R2V的线编辑器进行编辑、标注。
（9）功能强大的光栅图像编辑器：R2V提供强有力的光栅图像编辑器，用以轻易地编辑和修复光栅图像点。图像编辑工具支持所有的图像格式，包括1位黑白、灰度、8位以及24位彩色图像。光栅点映射（Pixel mapping）功能可以容易地将某一光栅点值映射到整个图像中的其他同值的光栅点上，该功能可用来消除噪声点、清除图像背景或用于融合颜色层。
（9）地理坐标参照(Geo-refrencing)和GeoTIFF兼容：矢量数据可以进行地理编码，或使用控制点及世界文件(World file - TFW)将矢量数据修正映射到真实地理坐标系统（如：UTM，经度/纬度）上。光栅图像同样可以用由ESRTs Arc/Info, ArcView生成的世界文件(world file)或由MapInfo的TAB文件进行地理坐标参照。光栅图像橡皮页变换 (Image rubber sheeting) 功能将光栅图像进行几何修正或将其与一个新坐标系统对齐。R2V支持双线性(bi-linear)及三角网法两种几何变换。经过地理坐标参照的光栅图像可以存为GeoTIFF文件格式，并与其他支持GeoTIFF格式的地理信息软件包完全兼容。
（10）自动文本探测与识别：系统能够自动探测和识别任意字形、任意大小的西文字符。灵活的编辑器可方便地修改和删除文本。另外，不规则的交叉符号也可被探测和更正。
（11）多图拼合：使用R2V分别矢量化单个图件，通过指定适当的控制点即可将单个图件拼合成一个整体。拼合后的矢量数据文件可在R2V中再编辑，并作为单独的图形文件处理。
（12）强大的图像处理功能：系统提供图像的垂直与水平翻转、转置、旋转、暗背景清除、边缘探测、图像重采样、区域剪裁、图像圆滑、分割、翘曲以及反像等处理。内置的监管与非监管分类功能有助于处理彩色航片与卫星图像。色彩分离、灰度图像增强和图像类型转换等操作均可在R2V中完成。
（13）具色带图像的三维显示：自动从已标注的线段生成三维数据，并用R2V的高级三维显示功能来显示。以任意角度和距离观察带有彩色条带的三维数据。三维数据文件的输入输出均支持3D DEM (兼容USGS DEM格式) 和网格格式。
二、矢量化步骤
1、打开图像文件，缩放到适当处。黑白图像可加色，灰度图像可设对比度，彩色图像可作分类classification，可以作像素编辑（如替换颜色，清除像素点）
2、矢量化：先定义层、开关层、选当前层，线图可以直接全自动矢量化。复杂图像用交互式矢量化(Edit/Lines-〉new Line-〉Auto Trace). 多线矢量化Multi-Line Trace：一次自动矢量化多条线（如相邻的多条等高线）。
3、矢量线编辑修改
4、生成的矢量数据转换进投影系统如UTM中：通过选择4个以上的控制点来实现。
根据控制点，可以通过生成 Image World File 对图像作geo-reference，或通过Image/Warp命令对图像变形作几何校正。
5、保存工作项目文件。如果已经完成全部矢量化，可以输出矢量数据到其它GIS或CAD格式。