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基于像素工厂产品提取建筑物矢量轮廓方法的研究与实践

作　者: 周晓明
导　师: 马秋禾
学　校: 解放军信息工程大学
专　业: 摄影测量与遥感
关键词: 像素工厂 真正射影像 DSM 边缘检测 轮廓提取
分类号: TP391.41
类　型: 硕士论文
年　份: 2008年
下　载: 180次
引　用: 2次
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内容摘要


遥感影像上地物的自动提取,是测绘制图实现全自动化的瓶颈之一。由于影像信息和建筑模型的复杂性,加之影像处理算法的不成熟,实现建筑物的自动提取还存在很多困难。随着像素工厂这种新的摄影测量系统的发展和应用,应用其独特的高质量DSM和真正射影像数据,探索一种简单规则建筑物的自动化提取,实现其提取结果的矢量化数据存储及应用是本文的主要研究内容,其主要创新点和工作内容有:1.阐述了论文的研究背景和实用意义,针对目前的研究现状指出了存在的主要问题。介绍了像素工厂的生产优势,研究了基于真正射影像和DSM数据提取规则建筑物的理论和方法,明确了本文的研究范围和基本思路。2.详细介绍了建筑物提取过程中的各种影像算法,分析Canny算子检测原理,利用自适应滤波改进Canny提取过程,完善算法的提取效果。3.针对影像提取的问题,介绍一种半自动人工辅助的规则建筑物提取策略,实现其轮廓边界的生成。利用DSM影像的特点,采用一种边缘规格化的方法生成DSM影像建筑物的轮廓边界线。4.结合真正射影像和DSM数据的特点,利用已有的算法和技术,完成一种简单规则建筑物轮廓自动提取方案,将结果生成带有空间坐标的制图矢量数据。5.将研究成果整合到数字制图(Mapstar)系统中,完善地图采集功能模块,搭建‘一个简单的影像地物提取框架,实现Mapstar生产中减少部分人工工作量的目的。

全文目录


摘要  7-8
Abstract  8-9
第一章 绪论  9-16
  1.1 研究背景  9-10
  1.2 国内外研究现状和发展动态  10-14
    1.2.1 人工建筑物自动提取的研究现状  10-13
    1.2.2 像素工厂摄影测量系统  13-14
  1.3 本文的研究内容  14-15
  1.4 论文组织结构  15-16
第二章 基于影像提取建筑物轮廓的理论与方法实践  16-32
  2.1 建筑物模型  16-17
  2.2 改进的自适应Canny边缘检测算法  17-24
    2.2.1 图像边缘检测算法  17-20
    2.2.2 改进的自适应平滑滤波Canny算法  20-24
  2.3 边缘跟踪算法  24-26
  2.4 基于Hough变换提取建筑物  26-31
    2.4.1 Hough变换的概念  27-28
    2.4.2 基于Hough半自动提取建筑物轮廓  28-31
  2.5 小结  31-32
第三章 基于DSM数据的建筑物提取  32-46
  3.1 数字表面模型DSM  32-35
    3.1.1 DSM的表达  32-33
    3.1.2 DSM的获取及存储方式  33-35
  3.2 DSM数据预处理  35-39
    3.2.1 点阵DSM数据的内插重采样  35-37
    3.2.2 规则格网DSM的距离成像  37-38
    3.2.3 DSM影像的平滑滤波  38-39
  3.3 自适应DSM阈值分割算法  39-40
  3.4 基于DSM的建筑物轮廓提取  40-45
    3.4.1 建筑物边缘检测和边界跟踪  40-41
    3.4.2 建筑物轮廓生成  41-45
  3.5 小结  45-46
第四章 基于像素工厂数据的建筑物矢量轮廓提取  46-62
  4.1 像素工厂的数字产品  46-50
  4.2 像素工厂数据预处理  50-53
    4.2.1 像素工厂DSM数据滤波处理  50-51
    4.2.2 DSM数据和真正射影像配准  51-53
    4.2.3 重采样裁减DSM数据  53
  4.3 基于规则格网DSM影像进行建筑物轮廓提取  53-55
    4.3.1 DSM影像建筑物边缘提取  53-55
    4.3.2 建筑物轮廓线生成  55
  4.4 基于真正射和DSM建筑物轮廓提取  55-60
    4.4.1 真正射影像的建筑物边缘矢量提取  56-57
    4.4.2 轮廓边缘的筛选  57-60
    4.4.3 真正射影像规则建筑物轮廓边界生成  60
    4.4.4 建筑物轮廓矢量数据存储  60
  4.5 小结  60-62
第五章 实验分析与系统应用  62-69
  5.1 建筑物轮廓生成效果分析  62-63
  5.2 矢量数据精度分析  63-65
  5.3 Mapstar系统应用  65-69
第六章 总结与展望  69-71
  6.1 总结  69
  6.2 进一步研究的工作  69-71
参考文献  71-75
作者简历 攻读硕士学位期间完成的主要工作  75-76
致谢  76

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中图分类: > 工业技术 > 自动化技术、计算机技术 > 计算技术、计算机技术 > 计算机的应用 > 信息处理（信息加工） > 模式识别与装置 > 图像识别及其装置
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