[發明專利]一種面向對象分割結合灰度形態學的道路提取方法

有效

• 申請號: 201410214588.0
• 申請日: 2014-05-20
• 公開（公告）號: CN103996042B
• 公開（公告）日: 2017-05-10
• 發明（設計）人: 劉凱;劉洋;柳林
• 申請（專利權）人: 中山大學
• 主分類號: G06K9/46
• 分類號: G06K9/46
• 代理公司: 廣州粵高專利商標代理有限公司44102
• 代理人: 林麗明

1.一種面向對象分割結合灰度形態學的道路提取方法，其特征在于，包括以下步驟：

1.1.對原始全色影像和多光譜影像進行影像融合得到融合結果；

1.2.對融合結果進行面向對象分割得到若干對象；

1.3.基于對象進行全局分類，類別為各級寬路、城建區和其他；

1.4.采用水平算子對原始全色影像進行分割，并進行窄路的提取和降噪；

1.5.對各級寬路進行校正，得到寬路路網；

1.6.用城建區的掩膜去除窄道提取結果中的非窄路紋理，得到最終窄路路網；

1.7.對多級路網進行合并，得到最終的分級路網提取結果；

步驟1.1中采用水平算子對原始全色影像進行分割，并采用基于灰度形態學的方法進行窄路的提取和降噪的子步驟包括：

2.1、選取適當結構算子對全色影像進行水平算子分割，并對分割結果進行二值化處理，其中水平算子結構如下：

$X\⊕B=\left\{p\∈{\mathrm{\ϵ}}^2,p=x+b,x\∈X,b\∈B\right\}$

$X\mathrm{\Θ}B=\left\{p\∈{\mathrm{\ϵ}}^2,p+b\∈X,\∀b\∈B\right\}$

$X\·B=(X\⊕B)\mathrm{\Θ}B$

式中：X為待處理集，B為結構算子；x為X中單一元素，b為B中單一元素，p為運算結果集中的單一元素，p從屬于二維歐式空間ε²；為膨脹運算，Θ為腐蝕運算，為開運算，·為閉運算；為凸函數，為凹函數，G為水平算子，F為標記函數；為凸類，為扁平類，為凹類；

2.2、采用一定長度、呈若干角度的線段狀結構算子對二值化的分割結果進行線段匹配，即所有角度結構算子對分割結果開運算的并，并在匹配的結果上進行同倫細化和去除毛刺，公式如下：

R_thin＝Thin(R，{L_N})

R_spur＝Spur(R_thin)

式中：X_F為待處理二值化影像，R為線段匹配結果，R_thin為細化結果，R_spur為剔除毛刺結果；L_θi為某一長度以水平方向逆時針旋轉θi得到的線狀結構算子，{θ_N}為約束θi的角度集合，{L_N}為細化專用的L算子集；Thin()為細化函數，Spur()為剔除毛刺函數；

2.3、對上一步的結果采用窗口法進行去噪，消除毛刺過程中產生的殘渣；

2.4、對上一步的結果采用適當大小的結構算子進行膨脹，消去由于噪聲影響在窄路路網上產生的孔穴；

2.5、對上一步的結果，選擇適當結構算子和窗口大小，重復一次步驟2.2至步驟2.3，得到初步的窄道提取結果。