[發明專利]高分辨率航空遙感數據自動道路提取方法

有效

• 申請號: 201510003132.4
• 申請日: 2015-01-06
• 公開（公告）號: CN104504718B
• 公開（公告）日: 2017-03-29
• 發明（設計）人: 李艷;吳劍亮;劉元亮
• 申請（專利權）人: 南京大學
• 主分類號: G06T7/10
• 分類號: G06T7/10
• 代理公司: 南京同澤專利事務所(特殊普通合伙)32245
• 代理人: 蔡晶晶

1.?一種高分辨率航空遙感數據自動道路提取方法，包括以下步驟：

步驟1、產生NDSM數據——對DSM數據進行形態學濾波得到NDSM數據；

步驟2、提取水平地面——從NDSM數據中提取高度在地表平均高度的平坦地面區域數據；

步驟3、產生街區的外殼——對步驟2獲得的平坦地面集合求補集得到地上對象區域；接著進行平滑處理獲得包含房屋的各個連通街區區域，并獲取各街區的光滑外殼；

步驟4、提取道路中心線——對平坦地面區域數據進行距離變換獲得距離變換圖像，提取距離變換圖像的分水嶺線，從而獲得由若干連貫的待驗證道路中心線構成的道路中心線網絡；

步驟5、提取道路邊界線及交叉路口——使用像素尺寸為5*5的移動窗口從待驗證的道路中心線上滑動，移動窗口的中心置于待驗證道路中心線上，如果移動窗口內部的待驗證道路中心線像素數大于7，則認為此時的移動窗口中心點為一個交叉路口點，將道路中心線網絡在該交叉路口點處進行斷開；估計最大道路寬度為K，待驗證道路中心線向兩側各膨脹K/2作為掩膜，與街區的外殼求交集，所得結果即為待驗證道路邊界；

步驟6、道路要素的交叉驗證——道路中心線一次驗證：待驗證道路邊界線向兩側各膨脹K/2作為掩膜，與待驗證道路中心線求交集，剔除交集以外的待驗證道路中心線；驗證交叉路口點：如果交叉路口點的K/2范圍內沒有待驗證道路中心線，則該交叉路口點為虛假路口，進行剔除，至此獲得真實的交叉路口點；道路中心線二次驗證：對待驗證道路中心線的端點處開窗，窗口的像素尺寸為7*7，如果窗內沒有真實的交叉路口點，則剔除該待驗證道路中心線及伴隨的待驗證道路邊界，至此獲得真實的道路中心線；

步驟7、道路中心線生長——真實的道路中心線檢測端點，沿其對應的待驗證道路中心線逐點生長，直至接觸真實的交叉路口點,15個像素內未接觸到交叉路口的中心線取消生長。

2.?根據權利要求1所述的高分辨率航空遙感數據自動道路提取方法，其特征在于：所述步驟2中，使用Flat?Zones方法從NDSM數據上逐層提取面積大于S，高度差異小于λ的平面；再以平均高度對平面集合進行濾波，去除平面屋頂獲得包含道路面的平坦地面集合。

3.?根據權利要求1所述的高分辨率航空遙感數據自動道路提取方法，其特征在于：所述步驟3中，以每個街區內的柵格中心點為點集構建delauney多邊形，delauney多邊形的外輪廓為對應街區的凸殼；檢測相互重疊的凸殼，對于重疊的凸殼而言，如果相應街區的面積與其凸殼的面積之比小于0.5，則追蹤街區輪廓，并計算高斯平滑后的凹拐點作為凹角點，插入原有對應街區的凸殼角點中，對該凸殼進行外輪廓重構形成此街區的凹外殼。