海量纹理图像存储管理与索引研究

发布时间：2017-06-04 14:14

  本文关键词：海量纹理图像存储管理与索引研究，，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：地面激光雷达是集成数种领先技术手段形成的全新技术装备,应用在测绘科学与技术领域被称为三维激光扫描仪。作为空间近距离环境中获取目标对象精细化三维立体信息的新型手段,三维激光扫描技术具有高效、精确和不需要接触被测对象的技术特点,从而在古建筑保护、三维建模、特大异型精密建筑物施工测量和变形监测等方面得到了广泛的推广与应用。随着激光雷达生产工艺的进步,仪器硬件和数据处理软件升级更加快捷和高效,使三维激光技术的应用更加方便。与此同时,获取的相关数据量也随之增加。在实际的生产应用中,项目作业者为了获取更好的数据处理结果,往往会要求增加原始数据的采集密度和精度,这些都造成数据量的急剧增加。大规模的原始数据包括点云和图像等,再加上后续处理和不断更新的数据,数量庞大而且繁复,相关数据的存储管理技术成为三维激光技术发展必须面对的问题。在项目生产中,后母戊鼎的整体和局部数码照片采集数量就在两千张左右,数据占用存储空间在1500M左右,加上工作人员后续数据拷贝、加工和处理等过程中增加和删除的图像文件,文件往往被反复复制和存储,因此使用者不能快捷的找到满足需求的对象文件,利用电脑单机存储的文件式图像管理技术已经无法满足生产需要。因此文章从图像存储和管理技术的研究现状出发,结合对象-关系数据库系统的文件管理方法,研究如何利用数据库方式对图像文件进行存储、管理和文件索引构建的相关方法与技术。文章首先分析图像数据管理的需求,选用面向对象的标准模板库STL和C/C++语言(支持文件操作),开发系统功能和界面,实现快速读取图像文件并加工为数据块之后按字节存储在数据库中BLOB类型的字段之中,并同时将图像文件中解析获取的相关属性信息(时间、曝光等)存入数据表。其次分析对象-关系数据库Postgre SQL和多种格式图像文件的特点,结合数据库的访问接口和数据管理机制,选定文件的存储方式;参照数据库的数据存储和取出速度(I/O)选择数据库接口libpq作为本文的使用接口。最后结合建筑物三维建模图像处理的需求,在分析常见的索引树结构特点的基础上,通过对象-关系数据库Postgre SQL内部的预置触发器功能,把基于数据库存储文件构建的索引树结构按照二维表形式存入数据库;最后利用触发器实现索引树的实时更新,避免使用时软件系统重复性的构建索引树结构带来的损耗。文章采用Visual Studio 2013作为试验系统的开发平台,在CLR(公共语言运行库)环境下采用C++语言进行编程,通过Postgre SQL数据库实现对图像数据的存储和管理。本文作者在团队研发软件LP_3D V1.0中负责图像数据管理模块的开发,设计并完成了图像数据管理模块的打开、入库、索引构建、位置匹配、查询和显示等功能。系统模块的人性化交互操作设计,不仅优化了节点树生成、数据更新等功能,而且可以在操作界面上显示数据库内图像的树形索引结构,提高了索引的可读性。通过图像索引的树显示,使用单击查询或者框选查询等方式,实现对数据库存储图像的高效查询和调用。利用本文开发的实验系统处理实际项目中采集的数据,可以实现便捷的数据管理,验证图像管理模块的可行性,也就证明了本文研究内容的实际意义。
【关键词】：PostgreSQL 数据库 四叉树 图像存储 空间索引
【学位授予单位】：北京建筑大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：P225
【目录】：

• 摘要3-5
• ABSTRACT5-10
• 第1章 绪论10-15
• 1.1 研究背景及意义10-11
• 1.2 国内外研究现状11-12
• 1.3 研究内容与目标12-14
• 1.3.1 研究内容12-14
• 1.3.2 研究目标14
• 1.4 论文组织与安排14-15
• 第2章 图像特点分析与信息提取15-30
• 2.1 常用的图像文件格式与特点15-17
• 2.1.1 JPEG文件15
• 2.1.2 BMP文件15-16
• 2.1.3 TIFF文件16
• 2.1.4 GIF格式16
• 2.1.5 RAW格式16-17
• 2.2 图像数据分类17-18
• 2.2.2 总图图像属性17-18
• 2.2.3 分图图像属性18
• 2.3 图像信息获取18-29
• 2.3.1 Cx Image类库19-21
• 2.3.2 Exif说明21-22
• 2.3.3 图像属性信息的读取22-23
• 2.3.4 图像位置信息获取23-25
• 2.3.5 MPI并行数据加速25-29
• 2.4 本章小结29-30
• 第3章 图像的数据库存储30-41
• 3.1 Postgre SQL数据库介绍30-32
• 3.2 数据库的常用访问接口32-35
• 3.2.1 ODBC接口32-34
• 3.2.2 OLEDB接口34-35
• 3.2.3 ADO接口35
• 3.2.4 Libpq接口35
• 3.3 数据存储机制35-40
• 3.3.1 大数据存储方式35-37
• 3.3.2 总图图像存储与接口37-38
• 3.3.3 分图图像存储与接口38-40
• 3.4 本章小结40-41
• 第4章 图像数据的索引管理41-57
• 4.1 索引结构41-45
• 4.1.1 索引树结构41-42
• 4.1.2 索引节点定义42-44
• 4.1.3 四叉树索引44-45
• 4.2 索引建立45-48
• 4.3 索引树存储和触发器更新48-51
• 4.3.1 树结构的存储48-50
• 4.3.2 基于触发器的索引表更新50-51
• 4.4 索引树操作51-55
• 4.4.1 树节点的查询51-52
• 4.4.2 树节点的增加52-53
• 4.4.3 树节点的删除53-54
• 4.4.4 树路径获取与更新54-55
• 4.5 实际数据测试55-56
• 4.6 本章小结56-57
• 第5章 图像存储与管理系统设计与实现57-72
• 5.1 总体技术路线57-58
• 5.2 系统环境与开发工具58-61
• 5.2.1 系统环境58
• 5.2.2 开发工具58-61
• 5.3 数据库概念模型设计61-63
• 5.3.1 数据库的理论概念62
• 5.3.2 实体模型设计62-63
• 5.4 数据库实施63
• 5.5 系统功能与操作63-72
• 结论72-74
• 总结72-73
• 研究展望73-74
• 参考文献74-78
• 附录78-79
• 致谢79

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 王晏民;豁辉;王国利;胡春梅;;地面激光雷达技术在白居寺吉祥多门塔变形分析中的应用[J];北京建筑工程学院学报;2011年04期

2 龚健雅;空间数据库管理系统的概念与发展趋势[J];测绘科学;2001年03期

3 宋德闻;胡广洋;;徕卡HDS应用于秦俑二号坑数字化工程[J];测绘通报;2006年06期

4 宋清文;;现代数据库编程接口与连接[J];电脑编程技巧与维护;2010年22期

5 南洋;王家民;;RAW格式与JPEG格式比较分析研究[J];电影评介;2012年10期

6 陈忠;日本政府在推进电子信息产业发展中的作用[J];信息技术与标准化;2005年07期

7 李海燕;;Visual C++中的ODBC技术[J];硅谷;2008年06期

8 王晏民;王国利;;地面激光雷达用于大型钢结构建筑施工监测与质量检测[J];测绘通报;2013年07期

9 冯文江;;三维激光扫描数据点位精度分析[J];地矿测绘;2014年01期

10 张婷;;土地测绘信息化技术在土地开发管理中的应用[J];科技创新与应用;2014年14期

中国硕士学位论文全文数据库 前10条

1 刘广;数据挖掘在风力发电机组故障诊断中的应用[D];兰州理工大学;2011年

2 文晓明;基于3G的移动学习平台设计与开发研究[D];湖南师范大学;2011年

3 常奇峰;基于VC++的数字图像处理软件开发[D];南京航空航天大学;2010年

4 王鹏;基于PPML的可变数字印刷文件解析及加网技术[D];浙江工业大学;2012年

5 田云;基于正交照片的三维人脸建模研究[D];上海师范大学;2008年

6 沈健;基于XML元数据的面向对象关系的影像数据库技术研究[D];南京师范大学;2008年

7 韩玲芳;炼钢连铸热轧生产调度模型及数据库的设计[D];太原科技大学;2008年

8 康风代;小波在图像处理中的模型应用[D];浙江大学;2009年

9 陈艳艳;交互式人体形变和图像合成软件研究及实现[D];华北电力大学（河北）;2009年

10 程文华;基于条件插值算法的手持终端图像显示技术研究[D];华东师范大学;2010年

  本文关键词：海量纹理图像存储管理与索引研究，由笔耕文化传播整理发布。

本文编号：421232