给定一张TIF格式的影像,给定一套格网重投影坐标,输出一张新的TIF影像(要求是分块存储格式Tiled TIF); 1)实现为C++动态库,输出函数的接口定义如下: imgPath是输入的TIF影像路径; outImgPath是输出的TIF影像路径,要求以Tiled TIF格式存储,分块大小为256; gridWidth是原影像的格网矫正宽度,通常为64; gridPoints是原影像的格网矫正坐标,此数组中坐标点的顺序是逐行顺序存储。假设影像宽高分别为W,H,那么gridPoints中的点数为ceil(W/64)*H; 由于矫正坐标的最小值不一定为(0,0),因而输出影像是以矫正坐标的覆盖范围来决定影像的宽高,同时要求将矫正坐标的最小值作为偏移坐标值写入到TIF数据的GeoTransform头信息中。2)功能要求: 影像可能较大,因而不能完全加载全部影像到内存进行处理,所以只能分块处理; 速度较快,一张1GB的TIF数据,处理时间不能超过20秒; 自编一个程序测试上述接口; 3)环境要求: C++, GDAL3.0.2,VS 2017 推荐使用GDAL3.0.2读写影像

时间: 2023-11-17 09:05:27 浏览: 40
好的,这是一个比较复杂的任务,需要使用GDAL库进行处理。下面是代码实现和说明。 1. 安装GDAL库 首先,需要安装GDAL库,下载地址为:https://gdal.org/download.html 。选择对应系统的二进制安装程序进行安装即可。 2. 编写C++动态库 根据题目要求,需要编写一个C++动态库,其中包含一个输出函数的接口定义。下面是代码实现: ``` #ifndef IMAGEPROCESSOR_H #define IMAGEPROCESSOR_H #include <string> #include <vector> class ImageProcessor { public: ImageProcessor(); ~ImageProcessor(); bool processImage(const std::string& imgPath, const std::string& outImgPath, int gridWidth, const std::vector<double>& gridPoints); private: bool readBlock(int x, int y, int blockWidth, int blockHeight); bool writeBlock(int x, int y, int blockWidth, int blockHeight); private: std::string m_imgPath; std::string m_outImgPath; int m_gridWidth; std::vector<double> m_gridPoints; int m_blockWidth; int m_blockHeight; int m_blockSize; int m_numBlocksX; int m_numBlocksY; double m_xMin; double m_yMax; double m_xMax; double m_yMin; double* m_pData; }; #endif // IMAGEPROCESSOR_H ``` 其中,processImage函数用于处理影像,imgPath是输入影像的路径,outImgPath是输出影像的路径,gridWidth是格网宽度,gridPoints是格网坐标数组。readBlock函数用于读取影像块,writeBlock函数用于写入影像块。 3. 实现processImage函数 下面是processImage函数的实现: ``` bool ImageProcessor::processImage(const std::string& imgPath, const std::string& outImgPath, int gridWidth, const std::vector<double>& gridPoints) { m_imgPath = imgPath; m_outImgPath = outImgPath; m_gridWidth = gridWidth; m_gridPoints = gridPoints; // 打开输入影像 GDALAllRegister(); GDALDataset* pSrcDS = (GDALDataset*)GDALOpen(m_imgPath.c_str(), GA_ReadOnly); if (pSrcDS == NULL) { printf("Open source image failed!\n"); return false; } // 获取输入影像的基本信息 int width = pSrcDS->GetRasterXSize(); int height = pSrcDS->GetRasterYSize(); int numBands = pSrcDS->GetRasterCount(); double geoTransform[6]; pSrcDS->GetGeoTransform(geoTransform); double xRes = geoTransform[1]; double yRes = geoTransform[5]; // 计算块大小和块数 m_blockWidth = 256; m_blockHeight = 256; m_blockSize = m_blockWidth * m_blockHeight; m_numBlocksX = (width + m_blockWidth - 1) / m_blockWidth; m_numBlocksY = (height + m_blockHeight - 1) / m_blockHeight; // 创建输出影像 GDALDriver* pDriver = GetGDALDriverManager()->GetDriverByName("GTiff"); GDALDataset* pDstDS = pDriver->Create(m_outImgPath.c_str(), width, height, numBands, GDT_Float32, NULL); if (pDstDS == NULL) { printf("Create destination image failed!\n"); return false; } pDstDS->SetGeoTransform(geoTransform); pDstDS->SetProjection(pSrcDS->GetProjectionRef()); // 计算矫正后的范围 m_xMin = m_gridPoints[0]; m_yMax = m_gridPoints[1]; m_xMax = m_gridPoints[m_gridPoints.size() - 2]; m_yMin = m_gridPoints[m_gridPoints.size() - 1]; for (int i = 0; i < m_gridPoints.size(); i += 2) { double x = m_gridPoints[i]; double y = m_gridPoints[i + 1]; if (x < m_xMin) m_xMin = x; if (x > m_xMax) m_xMax = x; if (y < m_yMin) m_yMin = y; if (y > m_yMax) m_yMax = y; } // 计算输出影像中的偏移坐标 double dstX = m_xMin; double dstY = m_yMax; int dstXOff = (int)((dstX - geoTransform[0]) / geoTransform[1] + 0.5); int dstYOff = (int)((dstY - geoTransform[3]) / geoTransform[5] + 0.5); double dstGeoTransform[6] = { dstX, geoTransform[1], geoTransform[2], dstY, geoTransform[4], geoTransform[5] }; pDstDS->SetGeoTransform(dstGeoTransform); // 分块处理 m_pData = new double[m_blockSize * numBands]; for (int j = 0; j < m_numBlocksY; j++) { for (int i = 0; i < m_numBlocksX; i++) { int x = i * m_blockWidth; int y = j * m_blockHeight; int blockWidth = m_blockWidth; int blockHeight = m_blockHeight; if (x + blockWidth > width) blockWidth = width - x; if (y + blockHeight > height) blockHeight = height - y; if (!readBlock(x, y, blockWidth, blockHeight)) { return false; } for (int k = 0; k < gridPoints.size(); k += 2) { double xSrc = gridPoints[k]; double ySrc = gridPoints[k + 1]; int xDst = (int)((xSrc - dstX) / xRes + 0.5); int yDst = (int)((dstY - ySrc) / yRes + 0.5); if (xDst >= 0 && xDst < width && yDst >= 0 && yDst < height) { double* pData = m_pData + (yDst - y) * blockWidth * numBands + (xDst - x) * numBands; double* pSrcData = (double*)pSrcDS->GetRasterBand(1)->ReadBlock(xDst / m_blockWidth, yDst / m_blockHeight); for (int n = 0; n < numBands; n++) { pData[n] = pSrcData[(yDst % m_blockHeight) * m_blockWidth + (xDst % m_blockWidth) + n * m_blockSize]; } } } if (!writeBlock(x, y, blockWidth, blockHeight)) { return false; } } } return true; } ``` 该函数首先打开输入影像,并获取影像的基本信息,计算块大小和块数。接下来,创建输出影像,并计算矫正后的范围和输出影像中的偏移坐标。最后,通过分块处理的方式,依次读取每个块,将块内的像素按照矫正后的坐标进行重采样,然后写入到输出影像中。 4. 实现readBlock和writeBlock函数 下面是readBlock和writeBlock函数的实现: ``` bool ImageProcessor::readBlock(int x, int y, int blockWidth, int blockHeight) { GDALDataset* pSrcDS = (GDALDataset*)GDALOpen(m_imgPath.c_str(), GA_ReadOnly); if (pSrcDS == NULL) { printf("Open source image failed!\n"); return false; } int numBands = pSrcDS->GetRasterCount(); for (int i = 0; i < numBands; i++) { GDALRasterBand* pBand = pSrcDS->GetRasterBand(i + 1); pBand->ReadBlock(x / m_blockWidth, y / m_blockHeight, m_pData + i * m_blockSize); } GDALClose(pSrcDS); return true; } bool ImageProcessor::writeBlock(int x, int y, int blockWidth, int blockHeight) { GDALDataset* pDstDS = (GDALDataset*)GDALOpen(m_outImgPath.c_str(), GA_Update); if (pDstDS == NULL) { printf("Open destination image failed!\n"); return false; } int numBands = pDstDS->GetRasterCount(); for (int i = 0; i < numBands; i++) { GDALRasterBand* pBand = pDstDS->GetRasterBand(i + 1); pBand->WriteBlock(x / m_blockWidth, y / m_blockHeight, m_pData + i * m_blockSize); } GDALClose(pDstDS); return true; } ``` readBlock函数用于读取输入影像的指定块,writeBlock函数用于将输出影像的指定块写入到文件中。 5. 编写测试程序 下面是一个简单的测试程序: ``` #include "ImageProcessor.h" int main() { std::string imgPath = "input.tif"; std::string outImgPath = "output.tif"; int gridWidth = 64; std::vector<double> gridPoints = { 0, 0, 64, 0, 0, 64, 64, 64 }; ImageProcessor processor; processor.processImage(imgPath, outImgPath, gridWidth, gridPoints); return 0; } ``` 该程序读取名为input.tif的影像,按照给定的格网坐标进行重采样,并将结果保存到名为output.tif的影像中。 以上就是实现一个分块处理TIF影像并进行格网矫正的C++动态库的方法。需要注意的是,由于影像可能较大,因此需要采用分块处理的方式,这样才能避免内存不足的问题。同时,为了处理速度,需要使用GDAL库进行影像读写操作。

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