[發明專利]支持環形地形的特征線提取方法、裝置及電子設備

有效

• 申請號: 201710578653.1
• 申請日: 2017-07-14
• 公開（公告）號: CN107292288B
• 公開（公告）日: 2019-08-30
• 發明（設計）人: 鄒昆;李蓉;李悅喬
• 申請（專利權）人: 電子科技大學中山學院
• 主分類號: G06K9/00
• 分類號: G06K9/00;G06K9/46
• 代理公司: 北京超凡志成知識產權代理事務所(普通合伙) 11371
• 代理人: 王寧寧

技術領域

本發明涉及地形處理技術領域，尤其是涉及一種支持環形地形的特征線提取方法、裝置及電子設備。

背景技術

山脊線和山谷線描述了地形的骨架結構，是最重要的地形特征線，其自動提取在自動地貌綜合、水文分析、地理信息系統等方面有著非常重要的應用，同時還可為地形模型簡化和基于樣本的地形合成提供重要的特征依據。

從規則格網數字高程模型(Digital Elevation Model，DEM)中提取山脊線和山谷線一直是一個研究熱點，目前通常采用基于地表幾何形態分析的方法來提取地形特征線。

基于地表幾何形態分析的方法利用山脊點和山谷點為相應方向上的高度極值點來提取地形特征線。現有技術采用最小生成樹算法破開特征線中的環路，然而最小生成樹算法會破開所有的環路，不支持環形山、火山口等環形地形特征線的提取，進而導致提取的地形特征線不準確。

發明內容

有鑒于此，本發明的目的在于提供一種支持環形地形的特征線提取方法、裝置及電子設備，以支持環形地形特征線的提取，提高提取地形特征線的準確度。

第一方面，本發明實施例提供了一種支持環形地形的特征線提取方法，包括：

獲取地形的數字高程模型DEM數據；

掃描所述DEM數據，提取所述地形的特征點，并計算各個所述特征點的顯著度；其中，所述特征點包括山脊點或山谷點；

將由各個所述特征點構成的特征點標記圖中的相鄰特征點連線構成特征邊，生成由各條所述特征邊組成的特征圖；

根據所述特征圖中每個環路的環路面積和形成所述環路的特征邊的顯著度，對所述特征圖進行環路破除操作；其中，所述特征邊的顯著度為構成所述特征邊的兩個特征點的顯著度之和；

從環路破除操作后的特征圖中提取出多條待選特征線，并根據每條所述待選特征線中各個所述特征點的顯著度計算所述待選特征線的顯著度；

根據每條所述待選特征線的顯著度，從多條所述待選特征線中選取所述地形的特征線。

結合第一方面，本發明實施例提供了第一方面的第一種可能的實施方式，其中，所述根據所述特征圖中每個環路的環路面積和形成所述環路的特征邊的顯著度，對所述特征圖進行環路破除操作，包括：

檢測所述特征圖中的各個環路；

根據檢測到的每個環路的環路面積，選取待破除環路；

根據每個所述待破除環路的特征邊的顯著度和所述特征邊的類型，選取所述待破除環路的待刪除特征邊；其中，所述特征邊的類型包括一般環路邊或嵌套環路邊；

從所述待破除環路中刪除所述待刪除特征邊，得到環路破除優化處理后的特征圖。

結合第一方面的第一種可能的實施方式，本發明實施例提供了第一方面的第二種可能的實施方式，其中，所述根據檢測到的每個環路的環路面積，選取待破除環路，包括：

將所述環路面積小于等于預設面積的各個環路選取為所述待破除環路；

所述根據每個所述待破除環路的特征邊的顯著度和所述特征邊的類型，選取所述待破除環路的待刪除特征邊，包括：

選取每個所述待破除環路的一般環路邊或嵌套環路邊中顯著度最小的特征邊為所述待刪除特征邊。

結合第一方面，本發明實施例提供了第一方面的第三種可能的實施方式，其中，所述將由各個所述特征點構成的特征點標記圖中的相鄰特征點連線構成特征邊，生成由各條所述特征邊組成的特征圖之前，所述方法還包括：對所述特征點標記圖中的由多個所述特征點構成的特征點寬帶進行以下細線化處理：

根據各個所述特征點的顯著度，從所述特征點寬帶中選取待刪除點；

從所述特征點寬帶中刪除所述待刪除點，得到細線化處理后的單像素寬的特征點標記圖。

結合第一方面，本發明實施例提供了第一方面的第四種可能的實施方式，其中，所述掃描所述DEM數據，提取所述地形的特征點，并計算各個所述特征點的顯著度，包括：

分別沿多個方向對所述DEM數據進行掃描，提取出多個原特征點，并計算各個所述原特征點的顯著度；

沿每個所述原特征點的特征方向及與所述特征方向相鄰的方向進行特征延伸，獲取特征延伸產生的各個延伸特征點，并將各個所述延伸特征點的顯著度設置為0；其中，所述特征方向與掃描方向垂直；

將各個所述原特征點和各個所述延伸特征點作為所述地形的特征點。

結合第一方面的第四種可能的實施方式，本發明實施例提供了第一方面的第五種可能的實施方式，其中，通過以下公式計算各個所述原特征點的顯著度：