一种基于影像底图快速还原三维战场环境的方法与流程

1.本发明涉及模拟环境技术领域，具体为一种基于影像底图快速还原三维战场环境的方法。


背景技术：

2.影像数据（image data）是组成影像的数据集合。军事演习，简称军演，是在想定情况诱导下进行的作战指挥和行动的演练，是部队在完成理论学习和基础训练之后实施的，近似实战的综合性训练，是军事训练的高级阶段。
3.但是目前当军事演习处于特殊区域的时候，因情报数据不足或立体素材缺乏，可能会使得军事演习的质量下降，因此亟需一种基于影像底图快速还原三维战场环境的方法，利用卫星影像数据或无人机航拍影像数据，自动识别影像内军事或非军事元素、军事关键点、作战单位、非作战单位，快速还原生成三维作战模拟场景。


技术实现要素：

4.本发明的目的在于提供一种基于影像底图快速还原三维战场环境的方法，以解决上述背景技术中提出的问题。
5.为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种基于影像底图快速还原三维战场环境的方法，其包括以下过程：s1：利用平面影像数据全图生成对应的低分辨率全图。通过分析全图影像数据元素颜色、体貌特征，根据计算机图像分类算法，将影像进行大区分块。建立“军事元素”及“非军事元素”大类区块，并生成基于gis系统的“大类元素a.shp”矢量数据层。
6.s2：使用“大类元素a.shp”层和再次和原分辨率影像数据叠加，并调用已有可匹配“图像数据库”，再次调用计算机图像识别分类及比对算法。进行差异性分析和输出，在“大类元素a.shp”层的基础上，生成“大类元素b.shp”层。该流程主要用于提炼筛选影像数据内：作战单位、非作战单位区域和疑似指挥中心区域等。
7.s3：大类模块元素层、影像层，共同叠加，并调用该自有gis系统给符号库，最终输出具备层级关系，且精准的“功能区”标注分类层（c-m.shp层）和精准的“功能单位”标注点层（注：c-p.shp层）；经以上步骤，可输出基于影像底图的图文并茂，且功能板块、注记详尽的gis作战指挥“矢量势力分布”大局图。
8.s4:以上包含精准注记层和注记点的“作战指挥大局图”，与影像图进行对应位置和功能点的偏差人工检查核对确认，即可提交系统确认。
9.s5：利用确认后的gis数据层，结合作战模拟推演平台：素材库、模型库、兵器库，匹配“功能区”、“功能单位”、“功能点”，即可自动生成具备真实演练功能的，模块化立体式三维战场环境。
10.优选的，所述gis作战指挥“矢量势力分布”大局图由第一层结构层、第二层结构层和第三层结构层组成。
11.优选的，所述第一层结构层包括非军事元素层和军事元素层。
12.优选的，所述第二层结构层为军事元素层的细分，包括作战单位层和非作战单位层。
13.优选的，所述第三层结构层为“点 面型”注记层。
14.优选的，“非军事元素”区块可包括平民住宅区、商店、街区、医院、学校公园等；“军事元素”区块子模块包括“作战功能”模块区和“非作战功能”模块区。
15.优选的，所述作战功能模块可包括指挥部、机场搭台、武装小队、装甲基地、飞机场、炮兵阵地、导弹基地和雷达基站等。
16.优选的，所述非作战功能模块可包括生活区、补给站和医疗中心等。
17.与现有技术相比，本发明的有益效果是：（1）、该基于影像底图快速还原三维战场环境的方法，能够解决特殊区域，因情报数据不足或立体素材缺乏的情况下，对重点关注的作战区域进行场景三维快速还原，提高了作战推演、作战模拟、作战分析的效率和可靠性，同时可以低成本反复演练，最终辅助作战计划的制定，减少人员和装备伤亡损耗，并取得作战胜利。
附图说明
18.下面结合附图和实施例对本发明进一步地说明：图1为本发明的一种基于影像底图快速还原三维战场环境的方法的流程框图。
具体实施方式
19.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
20.请参阅图1，本发明提供一种技术方案：一种基于影像底图快速还原三维战场环境的方法，其包括以下过程：s1：利用平面影像数据全图生成对应的低分辨率全图。通过分析全图影像数据元素颜色、体貌特征，根据计算机图像分类算法，将影像进行大区分块。建立“军事元素”及“非军事元素”大类区块，并生成基于gis系统的“大类元素a.shp”矢量数据层。
21.s2：使用“大类元素a.shp”层和再次和原分辨率影像数据叠加，并调用已有可匹配“图像数据库”，再次调用计算机图像识别分类及比对算法。进行差异性分析和输出，在“大类元素a.shp”层的基础上，生成“大类元素b.shp”层。该流程主要用于提炼筛选影像数据内：作战单位、非作战单位区域和疑似指挥中心区域等。
22.s3：大类模块元素层、影像层，共同叠加，并调用该自有gis系统给符号库，最终输出具备层级关系，且精准的“功能区”标注分类层（c-m.shp层）和精准的“功能单位”标注点层（注：c-p.shp层）；经以上步骤，可输出基于影像底图的图文并茂，且功能板块、注记详尽的gis作战指挥“矢量势力分布”大局图。
23.s4:以上包含精准注记层和注记点的“作战指挥大局图”，与影像图进行对应位置和功能点的偏差人工检查核对确认，即可提交系统确认。
24.s5：利用确认后的gis数据层，结合作战模拟推演平台：素材库、模型库、兵器库，匹配“功能区”、“功能单位”、“功能点”，即可自动生成具备真实演练功能的，模块化立体式三维战场环境。
25.gis作战指挥“矢量势力分布”大局图由第一层结构层、第二层结构层和第三层结构层组成。
26.第一层结构层包括非军事元素层和军事元素层。（注：两者共同组成大类元素a.shp。）第二层结构层为军事元素层的细分，包括作战单位层和非作战单位层。（即：大类元素b.shp。）第三层结构层为“点 面型”注记层。（注：c-m.shp层 c-p.shp层，共同组成第三结构层。）“非军事元素”区块可包括平民住宅区、商店、街区、医院、学校公园等；“军事元素”区块子模块包括“作战功能”模块区和“非作战功能”模块区。
27.作战功能模块可包括指挥部、机场搭台、武装小队、装甲基地、飞机场、炮兵阵地、导弹基地和雷达基站等。
28.非作战功能模块可包括生活区、补给站和医疗中心等。
29.工作原理：本发明能够解决特殊区域，因情报数据不足或立体素材缺乏的情况下，对重点关注的作战区域进行场景三维快速还原，提高了作战推演、作战模拟、作战分析的效率和可靠性，同时可以低成本反复演练，最终辅助作战计划的制定，减少人员和装备伤亡损耗，并取得作战胜利。
30.尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。