基于柵格圖像的規劃建設用地平衡表制作方法技術

本發明專利技術適用于城市規劃設計領域，尤其是規劃設計方案階段基于柵格圖像的規劃建設用地平衡表制作方法。包括：獲取圖片；設置標準色值的來源，通過圖例提取或設置與國標用地分類相對應的參照值；以二值法處理毛邊雜色、劃分色彩邊界；掃描圖片、獲取原始像素點的色值；分類統計像素點；判斷計算結果是否存在偏差：生成建設用地平衡表。通過本發明專利技術方法，在規劃設計階段對*.jpg、*.bmp、*.tiff等柵格圖像，可統計出各類顏色所代表的用地面積，并按GBJ137-90標準制作建設用地平衡表。本發明專利技術可進一步對接后續利用功能。可提供excel、GIS等公共格式的數據導出，CAD矢量化轉化等。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術適用于城市規劃設計領域，尤其是規劃設計方案階段的一種建設用地平衡表制作方法。
技術介紹
目前規劃設計方案階段使用PSD軟件具有諸多優越性，其成果一般為JPG柵格圖像。但基于柵格圖像的相關的統計分析軟件缺乏，導致“建設用地平衡表”很難制作。傳統的統計方法需手工逐個色彩統計，然后輸入到excel文件再進行分析，或重新制作CAD文件后借助其他插件進行統計，耗費大量時間。目前圖像統計技術主要有使用離散數學方法計算圖像中不規則圖形的面積；使用工程數學“二分法(二值化)”方法得出各不規則圖形的邊界輪廓。
技術實現思路
本專利技術采用直接對柵格圖像進行分析，得出不同色彩或灰度的圖形面積，并按規劃比例尺轉換成用地面積，按照國家規范制作成標準的“建設用地平衡表”。進而可以為方案分析比較、改進方案提供依據。本專利技術的具體技術方案是，包括步驟1、獲取圖片；將現有規劃方案圖紙保存為常用圖片格式(JPG、BMP、PNG)的彩色圖或灰度圖。圖片可以由PHOTOSHOP等繪圖軟件繪制。步驟2、設置標準色值的來源，通過提取圖例色或直接按國標色得到參照值；根據《城市用地分類與規劃建設用地標準(GBJ 137-90 )要求，從彩色圖或灰度圖中提取不同用地性質的色塊顏色RGB值，作為參照值。該值分別對應國標的R、C、M、W、T、S、 U、G、D、E等10大類用地；也可按國標預設10大類色值。步驟3、以二值法處理毛邊·雜色、劃分色彩邊界；根據彩色圖或灰度圖、參照值，用參照值加權平均法，賦予參照值一定的冗余度(即允許一定的色彩偏差)，分清色彩邊界，即可對彩色圖或灰度圖進行換色優化，去除毛邊雜色， 以簡化計算，這一做法也叫“二值法”。由于原始位圖(即無損耗的圖)保存為JPG等其它格式的圖片后，會有精度損失，造成點的色值出現波動偏差，使得圖片的色塊邊界模糊不清。故采用“二值法”解決此問題， 就是把顏色RGB數值比較接近的若干點，進行二分化(即非此即彼)，從而形成明確的邊界。 這樣圈出來的色塊，就認為是同一顏色的色塊(即同一個用地性質)，從而可更換為純色，達到簡化計算的目的。二分化的方法是，先取點的色值(是格式為(255，255，255)，三個O — 255的8位二進制數)，然后由軟件自動判斷生成冗余偏差允許值，從而確定分界條件。也可以人工輸入冗余值范圍。如果圖片過于粗糙，則建議重新制圖。實際工作中基本可避免這一步，因為原始彩色圖片可基本保證無雜色、或很少雜 色。但此功能也非常實用，因為很多其他來源的圖片可能經過了壓縮，造成毛邊、雜色等情 況，該功能可以很好地發揮作用。步驟4、掃描圖片、獲取原始像素點的色值掃描彩色圖或灰度圖，索引記錄各掃描點坐標、色值及數量。掃描有三種方式(1)全像素點遍歷掃描。(2)柵格化遍歷掃描。(3)隨機離散抽 樣掃描。不同方式效率和精確程度有所不同。其中，采用第(I)種方法對城市規劃專業最適合。步驟5、分類統計像素點將灰度圖或彩色圖掃描點的索引記錄與用地性質的色值進行匹配、分類統計，計算出 各類用地性質的面積和比例。計算方法主要步驟(I)從彩色圖或灰度圖中選取包容規劃范圍的長方形區域，根據比例尺標注計算出區 域面積。(2)空白區域邊界掃描，利用離散數學方法計算出不規則邊界的實際規劃范圍面 積，排除無用區域。(3)根據用地性質RGB參照值掃描得出的數據，利用工程數學模型計算出各用地 性質面積和比例。步驟6、判斷計算結果是否存在偏差(I)如存在重大偏差，則返回到步驟3流程。對原始彩色圖或灰度圖、結合參照值做進 一步優化調整。(2)如存在一般偏差，則返回到步驟4流程。選擇其他掃描方式，或者三種掃描方 式混合使用得出加權平均值。步驟7、生成“建設用地平衡表”將步驟5的結果按照(GBJ 137-90)的格式要求生成“建設用地平衡表”，即可提供給 設計師判斷方案是否符合要求。本專利技術可進一步對接后續利用功能。可提供excel、GIS等公共格式的數據導出， CAD矢量化轉化等。附圖說明圖1是本專利技術的實施例示意圖。圖2是本專利技術的流程圖。具體實施方式實施例1 :如圖1和所示，是以某縣沿江經濟帶概念規劃方案為例，需要制作建設用地平衡 表。在實際工作中對彩色圖或灰度圖均可處理，本專利技術僅為按專利申請要求以灰度圖做實施例。如圖2所示，建設用地平衡表制作方法流程圖。步驟1、獲取圖片；將現有規劃方案圖紙保存為常用圖片格式(JPG、BMP、PNG)的灰度圖。圖片可以由 PHOTOSHOP等繪圖軟件繪制。步驟2、設置標準色值的來源，通過提取或設置與國標用地分類相對應的參照值； 根據《城市用地分類與規劃建設用地標準(GBJ 137-90 )要求，從灰度圖中提取不同用地性質的色塊顏色RGB值，作為參照值。該值分別對應國標的R、C、M、W、T、S、U、G、D、E 等10大類用地；也可按國標預設10大類色值。步驟3、以二值法處理毛邊雜色、劃分色彩邊界；將彩色圖或灰度圖與色彩參照值建立數學關系，用參照值加權平均法，賦予參照值一定的冗余度(即允許一定的色彩偏差)，即可對彩色圖或灰度圖進行換色優化，以簡化計算。由于原始位圖(即無損耗的圖)保存為JPG等其它格式的圖片后，會有精度損失，造成點的色值出現波動偏差，使得圖片的色塊邊界模糊不清。故采用“二值法”解決此問題， 就是把顏色RGB數值比較接近的若干點，進行二分化(即非此即彼)，從而形成明確的邊界。 這樣圈出來的色塊，就認為是同一顏色的色塊(即同一個用地性質)，從而可更換為純色，達到簡化計算的目的。二分化的方法是，先取點的色值(是格式為(255，255，255)，三個O — 255的8位二進制數)，然后由軟件自動判斷生成冗余偏差允許值，從而確定分界條件。也可以人工輸入冗余值范圍。如果圖片過于粗糙，則建議重新制圖。實際工作中基本可避免這一步，因為原始彩色圖片可基本保證無雜色、或很少雜色。但此功能也非常實用，因為很多其他來源的圖片可能經過了壓縮，造成毛邊、雜色等情況，該功能可以很好地發揮作用。步驟4、掃描圖片、獲取原始像素點的色值采用全像素點遍歷掃描方法掃描彩色圖或灰度圖，索引記錄各掃描點坐標、色值及數量。步驟5、分類統計像素點將灰度圖掃描點的索引記錄與用地性質的色值進行匹配、分類統計，計算出各類用地性質的面積和比例。計算方法主要步驟(I)從灰度圖中選取包容規劃范圍的長方形區域，根據比例尺標注計算出區域面積。(2)空白區域邊界掃描，利用離散數學方法計算出不規則邊界的實際規劃范圍面積，排除無用區域。(3)根據用地性質 RGB參照值掃描得出的數據，利用工程數學模型計算出各用地性質面積和比例。步驟6、判斷計算結果是否存在偏差(I)如存在重大偏差，則返回到步驟3流程。對原始彩色圖或灰度圖、結合參照值做進一步優化調整。(2)如存在一般偏差，則返回到步驟4流程。選擇其他掃描方式，或者三種掃描方式混合使用得出加權平均值。步驟7、生成“建設用地平衡表”將步驟5的結果按照(GBJ 137-90)的格式要求生成“建設用地平衡表”，即可提供給設計師判斷方案是否符合要求。下表為生成的建設用地平衡表的結果其中，統計的灰度圖是個概念規劃，可以不完全表達國標要求的所有用地。上表內容如空缺可填O。本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種基于柵格圖像的規劃建設用地平衡表制作方法，包括：步驟1、獲取圖片；將規劃方案圖紙保存為常用圖片格式的彩色圖或灰度圖;步驟2、設置標準色值；可根據國家標準預設10大類色值，或根據彩色圖或灰度圖的圖例提取不同用地性質的色塊顏色的RGB值，作為參照值；步驟3、以二值法處理毛邊雜色、劃分色塊邊界；將彩色圖或灰度圖與色彩參照值建立數學關系，用參照值加權平均法，賦予參照值一定的冗余度對彩色圖或灰度圖進行換色優化，處理毛邊、雜色問題；步驟4、掃描圖片、獲取原始像素點的色值；掃描彩色圖或灰度圖，索引記錄各掃描點坐標、色值及數量；步驟5、分類統計像素點；將彩色圖或灰度圖掃描點的索引記錄與用地性質的色值進行匹配、分類統計，計算出各類用地性質的面積和比例；步驟6、判斷計算結果是否存在偏差；（1）如存在重大偏差，則返回到步驟3流程；對原始彩色圖或灰度圖、結合參照值做進一步優化調整；（2）如存在一般偏差，則返回到步驟4流程；選擇其他掃描方式，或者三種掃描方式混合使用得出加權平均值；步驟7、生成建設用地平衡表；將步驟5的結果按照國家標準的格式要求生成建設用地平衡表。

【技術特征摘要】
1.一種基于柵格圖像的規劃建設用地平衡表制作方法，包括 步驟1、獲取圖片； 將規劃方案圖紙保存為常用圖片格式的彩色圖或灰度圖； 步驟2、設置標準色值； 可根據國家標準預設10大類色值，或根據彩色圖或灰度圖的圖例提取不同用地性質的色塊顏色的RGB值，作為參照值； 步驟3、以二值法處理毛邊雜色、劃分色塊邊界； 將彩色圖或灰度圖與色彩參照值建立數學關系，用參照值加權平均法，賦予參照值一定的冗余度對彩色圖或灰度圖進行換色優化，處理毛邊、雜色問題； 步驟4、掃描圖片、獲取原始像素點的色值； 掃描彩色圖或灰度圖，索引記錄各掃描點坐標、色值及數量； 步驟5、分類統計像素點； 將彩色圖或灰度圖掃描點的索引記錄與用地性質的色值進行匹配、分類統計，計算出各類用地性質的面積和比例； 步驟6、判斷計算結果是否存在偏差； (1)如存在重大偏差，則返回到步驟3流程； 對原始彩色圖或灰...

【專利技術屬性】
技術研發人員：羅志剛，王俊，
申請(專利權)人：上海同濟城市規劃設計研究院，
類型：發明
國別省市：