高分辨率遙感影像中典型道路提取方法研究
發(fā)布時間:2017-06-20 10:15
本文關(guān)鍵詞:高分辨率遙感影像中典型道路提取方法研究,,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
【摘要】:道路是連通城市的脈絡(luò),屬于典型的人工地物。隨著衛(wèi)星成像分辨率的不斷提高,如何高效、精確地從高分辨率遙感影像中提取道路信息具有重要意義和研究價(jià)值。本論文主要研究高分辨率遙感衛(wèi)星影像中道路信息的提取方法。道路根據(jù)其彎曲程度、結(jié)構(gòu)布局可分為不同類型的道路網(wǎng)絡(luò)。針對不同類型的道路影像,本論文中分別應(yīng)用分辨率為0.41m~2m的全色影像及分辨率為4m的多光譜影像對道路信息進(jìn)行精確提取。論文首先分析道路信息的基本特征,針對其特征對高分辨率遙感影像進(jìn)行預(yù)處理進(jìn)而實(shí)現(xiàn)對目標(biāo)信息的增強(qiáng)以及對背景噪聲干擾的抑制。在此基礎(chǔ)上,對影像進(jìn)行分割以實(shí)現(xiàn)目標(biāo)與背景地物的初步分離。在此基礎(chǔ)上,利用形狀指數(shù)實(shí)現(xiàn)對道路信息的精確提取,之后應(yīng)用多方向形態(tài)學(xué)結(jié)構(gòu)元素對影像進(jìn)行形態(tài)學(xué)操作,以平滑道路信息、填充小孔洞。針對道路初步提取結(jié)果存在的兩個問題:非道路信息與道路粘連無法剔除以及由交通標(biāo)志等地物的遮擋導(dǎo)致的道路主體上的斷裂和孔洞,論文提出基于張量投票的方法對道路初步提取結(jié)果進(jìn)行精細(xì)處理,剔除粘連的非道路信息、連接斷裂處,對道路初步提取結(jié)果進(jìn)行提純,完善提取的道路信息。對道路提純結(jié)果影像進(jìn)行張量投票,檢測球顯著性特征,結(jié)合道路交叉口特性,實(shí)現(xiàn)道路交叉口的精確檢測和識別。進(jìn)一步地在道路完整提取的基礎(chǔ)上,應(yīng)用基于LSD的算法對直線型道路的中心線進(jìn)行優(yōu)化提取,結(jié)合張量投票以及交叉口特性實(shí)現(xiàn)對曲線型道路中心線的優(yōu)化提取。通過對不同數(shù)據(jù)源、不同分辨率、不同類型的高分辨率遙感影像進(jìn)行道路提取的實(shí)驗(yàn)結(jié)果的分析表明,論文提出的道路提取方法具有較高的精度以及較強(qiáng)的魯棒性,對于不同類型的道路均可實(shí)現(xiàn)精確提取。
【關(guān)鍵詞】:高分辨率遙感影像 道路提取 張量投票 交叉口檢測 道路中心線提取
【學(xué)位授予單位】:哈爾濱工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2016
【分類號】:TP751
【目錄】:
- 摘要4-5
- Abstract5-9
- 第1章 緒論9-16
- 1.1 研究背景及意義9-10
- 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀及分析10-13
- 1.2.1 國內(nèi)研究現(xiàn)狀10-11
- 1.2.2 國外研究現(xiàn)狀11-13
- 1.2.3 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀分析13
- 1.3 論文主要研究內(nèi)容13-14
- 1.4 論文結(jié)構(gòu)安排14-16
- 第2章 高分辨率遙感影像道路初步提取16-31
- 2.1 道路特征分析16-17
- 2.2 高分遙感影像預(yù)處理17-21
- 2.2.1 空域?yàn)V波17-19
- 2.2.2 形態(tài)學(xué)濾波19-21
- 2.3 高分遙感影像分割處理方法21-28
- 2.3.1 基于光譜特征的分割方法21-23
- 2.3.2 基于邊緣特征的分割方法23-26
- 2.3.3 基于水平集演化的分割方法26-28
- 2.4 道路特征提取及形態(tài)學(xué)修正28-30
- 2.5 本章小結(jié)30-31
- 第3章 基于張量投票的道路提純及交叉口檢測31-44
- 3.1 張量投票算法31-32
- 3.2 張量投票場設(shè)計(jì)32-35
- 3.3 張量投票實(shí)現(xiàn)過程35-38
- 3.4 基于張量投票的道路精細(xì)處理38-43
- 3.4.1 道路提純38-40
- 3.4.2 道路交叉口檢測40-41
- 3.4.3 實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證及分析41-43
- 3.5 本章小結(jié)43-44
- 第4章 道路中心線優(yōu)化提取及道路提取實(shí)驗(yàn)分析44-64
- 4.1 道路中心線優(yōu)化提取44-50
- 4.1.1 直線型道路中心線優(yōu)化提取44-48
- 4.1.2 曲線型道路中心線優(yōu)化提取48-50
- 4.2 道路網(wǎng)結(jié)構(gòu)分析50-51
- 4.3 不同類型道路提取實(shí)驗(yàn)結(jié)果51-62
- 4.3.1 直線型道路提取52-55
- 4.3.2 環(huán)型道路提取55-57
- 4.3.3 自由型道路提取57-59
- 4.3.4 混合型道路提取59-61
- 4.3.5 機(jī)場跑道提取61-62
- 4.4 本章小結(jié)62-64
- 結(jié)論64-65
- 參考文獻(xiàn)65-70
- 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文70-72
- 致謝72
本文關(guān)鍵詞:高分辨率遙感影像中典型道路提取方法研究,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
本文編號:465307
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