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高分辨率遥感影像城区道路提取方法研究

作　者: 赵晓锋
导　师: 谭毅华
学　校: 华中科技大学
专　业: 模式识别与智能系统
关键词: 道路提取总变分区域生长曲线拟合矢量化
分类号: TP751
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
下　载: 187次
引　用: 1次
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内容摘要

道路是一种重要的人工地物,作为城区的骨架,它的自动提取及更新对城市规划、交通管理等都具有重要的意义。在过去的几十年,虽然已有不少的研究者针对遥感影像中的道路提取问题从不同的角度提出了一些解决方案,但大量研究都集中于中低分辨率影像下道路的提取。不同分辨率下道路具有不同的形态和特征,且随着遥感影像分辨率的提高,道路特征的细节化和复杂化,使得高分辨率下的道路提取方法与中低分辨率下有很大差别。因此,研究从高分辨率影像中提取城区道路具有重要理论和实际意义。论文从道路的光谱特征和几何特征出发,对高分辨率遥感影像中城区道路网的提取技术进行了研究,具体内容主要包括以下几个方面:首先,对不同分辨率下、不同背景下的道路特征进行分析,在结合前人的研究的基础上对高分辨率图像中城区道路的特征进行了总结,为论文的算法建立理论基础。其次,在详细分析基于总变分的道路区域分割算法中存在问题的基础上,提出了一种基于总变分和区域生长的高分辨率遥城区道路分割算法,此分割方法在道路区域分割应用中取得了良好效果。对初步分割后的遥感影像中的典型目标区域的特征进行分析,并利用多个几何形状因子来描述分割后影像中的两类典型道路区域的形状特征,从而完成非道路区域的滤除工作。最后,在区域分割的基础上,利用形态学、骨架提取和曲线拟合等技术提取出城区道路网的骨架,并对其进行修整优化以及矢量化处理,从而提取出了较为完整的城区道路网信息。论文选取了几个不同城区的高分辨率影像数据进行实验,结果表明该方法能较好的提取出城区道路网信息。

全文目录

摘要  4-5
Abstract  5-8
1 绪论  8-12
  1.1 研究背景和意义  8
  1.2 国内外研究现状  8-11
  1.3 论文安排  11-12
2 道路提取的理论及技术基础  12-18
  2.1 图像分割技术  12-14
  2.2 目标的表达与描述  14-15
  2.3 城市道路网特征  15-17
  2.4 本章小结  17-18
3 基于总变分和区域生长的道路区域提取  18-36
  3.1 遥感图像的平滑处理  18-21
  3.2 基于总变分和区域生长的遥感图像分割  21-31
  3.3 基于形状约束的伪道路区域去除  31-35
  3.4 本章小结  35-36
4 道路中心线提取及矢量化  36-55
  4.1 基于数学形态学的道路区域预处理  36-37
  4.2 骨架提取  37-41
  4.3 骨架修剪  41-46
  4.4 道路矢量化  46-50
  4.5 道路网优化  50-52
  4.6 试验结果  52-55
5 结论与展望  55-56
致谢  56-57
参考文献  57-60

高分辨率遥感影像城区道路提取方法研究

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