本文關(guān)鍵詞：遙感圖像自動(dòng)道路提取方法綜述，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

第36卷第7期2010年7月

自動(dòng)化學(xué)報(bào)ACTAAUTOMATICASINICA

Vol.36,No.7July,2010

遙感圖像自動(dòng)道路提取方法綜述

吳亮1,2

胡云安1

摘要自動(dòng)道路提取是遙感圖像識(shí)別的重要研究領(lǐng)域.實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化、智能化、可靠準(zhǔn)確的圖像道路提取對(duì)地理信息技術(shù)發(fā)展具有重要的應(yīng)用價(jià)值和意義.道路的物理屬性和功能形成了道路的輻射特征、幾何特征、拓?fù)涮卣骱捅尘疤卣?以該四類(lèi)特征為線索,介紹了自動(dòng)道路提取的典型方法,側(cè)重于分析四類(lèi)特征在道路提取中作用和應(yīng)用方式.簡(jiǎn)要介紹了自動(dòng)道路提取的評(píng)估方法和準(zhǔn)則,列舉了主流的道路提取軟件和遙感圖像片源,展望了該領(lǐng)域的發(fā)展方向.關(guān)鍵詞DOI

遙感圖像,道路模型,道路圖像特征,自動(dòng)道路提取,效果評(píng)估10.3724/SP.J.1004.2010.00912

ASurveyofAutomaticRoadExtractionfromRemoteSensingImages

WULiang1,2

HUYun-An1

AbstractAutomaticroadextractionisoneofthemostresearched eldsinobjectrecognitionfromremotesensingimages.Itisofhighimportancetothedevelopmentofgeographyinformationtechnologytoachieveautomation,intel-ligence,robustness,andaccuracyinroadextraction.Baseonthephysicalpropertiesandfunctions,therearefourroadimagefeatures:thespectralfeature,thegeometricfeature,thetopologicalfeature,andthecontextualfeature.Themajorroadextractionmethodsaresummarizedinthispaperaccordingtothefourfeatures.Theirfunctionsandrolesinroadextractionofthefourfeaturesareemphasized.Theevaluationmethodforroadextractionisalsointroducedalongwiththepopularroadextractionsoftwareandsourcesofremotesensingimage.Thetrendoftheresearchisoutlookedattheendofthispaper.Keywords

Remotesensingimage,roadmodel,roadimagefeature,automaticroadextraction,performanceevaluation

道路作為重要的人造地物是現(xiàn)代交通體系的主體,具有重要的地理、政治、經(jīng)濟(jì)意義,道路也是地圖和地理信息系統(tǒng)中主要的記錄和標(biāo)識(shí)對(duì)象.上世紀(jì)70年代中期,由于數(shù)字化地理交通信息的需要,圖像自動(dòng)道路提取技術(shù)隨之出現(xiàn)并逐步發(fā)展.如今,多譜高分辨率的遙感衛(wèi)星、成像雷達(dá)、無(wú)人駕駛飛機(jī)的出現(xiàn),使得對(duì)地觀測(cè)手段更加完備,地理圖像數(shù)據(jù)日益豐富.另一方面,地圖繪制、地理信息系統(tǒng)更新、城市觀測(cè)和規(guī)劃等諸多應(yīng)用需求的出現(xiàn)和不斷增長(zhǎng),促使自動(dòng)道路提取技術(shù)不斷發(fā)展.國(guó)內(nèi)外對(duì)該領(lǐng)域的研究也日益活躍[1 5].

圖像的自動(dòng)道路提取技術(shù)主要應(yīng)用于地理信息系統(tǒng)建立和更新、車(chē)輛和飛行器自動(dòng)駕駛等領(lǐng)域.其研究涉及圖像處理、計(jì)算機(jī)視覺(jué)和人工智能等領(lǐng)域.相關(guān)研究成果多見(jiàn)于《地理科學(xué)和遙感學(xué)報(bào)》(IEEETransactionsonGeoscienceandRemoteSens-ing)、《圖像處理學(xué)報(bào)》(IEEETransactionsonIm-ageProcessing)、《攝影測(cè)量和遙感》(Journalof

收稿日期2009-01-12

錄用日期2009-12-03

PhotogrammetryandRemoteSensing)和地理科

學(xué)和遙感研討會(huì)(InternationalGeoscienceandRe-moteSensingSymposium)、圖像處理學(xué)術(shù)年會(huì)(In-ternationalConferenceonImageProcessing)、模式識(shí)別學(xué)術(shù)年會(huì)(InternationalConferenceonPat-ternRecognition)以及SPIE組織的一些會(huì)議著作中.與之相近的研究方向還包括遙感圖像中的地物識(shí)別和分類(lèi)、建筑物提取等.

本文在已有文獻(xiàn)的基礎(chǔ)上,對(duì)道路的圖像特征、自動(dòng)道路提取的過(guò)程、分類(lèi)和方法進(jìn)行了探討.以道路的四類(lèi)圖像特征為自動(dòng)道路提取方法的分類(lèi)依據(jù),詳細(xì)敘述了自動(dòng)道路提取的經(jīng)典方法,側(cè)重分析了不同層次圖像特征在道路提取中的應(yīng)用方式.簡(jiǎn)要介紹了自動(dòng)道路提取的評(píng)估準(zhǔn)則和方法,列舉了目前使用的主流道路提取應(yīng)用軟件和遙感圖像片源.最后展望了該領(lǐng)域的發(fā)展方向和趨勢(shì),并總結(jié)全文.

1道路的圖像特征和道路模型

道路提取的方法和道路的圖像特征緊密相關(guān).而道路的圖像特征源于其本身的物理特征.文獻(xiàn)[2]總結(jié)了道路的物理特征并歸納如下.

1)道路由水泥或者瀝青鋪設(shè),其表面堅(jiān)固平坦.2)道路的寬度滿足一定要求,一般不隨距離發(fā)生較大變化,高等級(jí)的公路更加寬闊.

ManuscriptreceivedJanuary12,2009;acceptedDecember3,2009

1.海軍航空工程學(xué)院控制工程系煙臺(tái)2640012.海軍駐合肥地區(qū)軍事代表室合肥230088

1.DepartmentofControlEngineering,NavalAeronauticalandAstronauticalUniversity,Yantai2640012.MilitaryRepresen-tativeO ceofNavyinHefei,Hefei230088

  本文關(guān)鍵詞：遙感圖像自動(dòng)道路提取方法綜述，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。