[發明專利]一種基于遙感數據的細小道路識別方法

有效

• 申請號: 201811158972.8
• 申請日: 2018-09-30
• 公開（公告）號: CN109522787B
• 公開（公告）日: 2020-10-09
• 發明（設計）人: 姜浩;周成虎;李勇;李丹
• 申請（專利權）人: 廣州地理研究所
• 主分類號: G06K9/00
• 分類號: G06K9/00;G06T5/00;G06T5/30;G06T7/187
• 代理公司: 廣州駿思知識產權代理有限公司 44425
• 代理人: 潘桂生

本發明涉及一種基于遙感數據的細小道路識別方法，其包括如下步驟：獲取高分遙感數據并計算NDVI，獲得NDVI圖像；對所述NDVI圖像進行線狀特征增強；將滿足預設閾值范圍的線狀特征增強后的NDVI圖像中的像素標記為道路；將標記為道路的像素進行形態學修剪，提取出線段狀的細小道路。本發明所述的基于遙感數據的細小道路識別方法具有精確地識別細小道路，有效地區分細小道路和地物邊緣的優點。

技術領域

本發明涉及遙感影像處理技術領域，特別是涉及一種基于遙感數據的細小道路識別方法。

背景技術

從遙感圖像中識別和提取道路已經是一個常見的研究課題。道路的識別與提取涉及到導航、交通，精準度是一個重要的指標，而精準度在很大程度上依賴于遙感數據的分辨率和來源。細小道路是指在遙感圖像中小于或等于3個像素寬的道路，多為鄉村小道，對于細小道路的識別有利于完善交通網絡圖譜。但細小道路容易與周圍像素構成混合像元，不能正確反映出細小道路的光譜、紋理信息，難以識別。若采用基于傳統梯度算子的邊緣檢測的方法，又不能很好區分細小道路與地物邊緣，識別的精度不高。目前雖然存在較多的道路識別方法，但是幾乎沒有針對小于或等于3個像素寬的細小道路的識別方法

有鑒于此，亟需提供一種能夠實現細小道路識別的解決思路。

發明內容

基于此，本發明的目的在于，提供一種基于遙感數據的細小道路識別方法，其具有精確地識別細小道路，有效地區分細小道路和地物邊緣的優點。

一種基于遙感數據的細小道路識別方法，包括如下步驟：

獲取高分遙感數據并計算NDVI，獲得NDVI圖像；

對所述NDVI圖像進行線狀特征增強；

將滿足預設閾值范圍的線狀特征增強后的NDVI圖像中的像素標記為道路；

將標記為道路的像素進行形態學修剪，提取出線段狀的細小道路；

其中，所述將標記為道路的像素進行形態學修剪，提取出線段狀的細小道路的步驟，具體包括如下步驟：

利用形態學骨架化算法對標記的道路進行形態學腐蝕，獲得1像素寬的線條；

計算3*3區域范圍內線條的連通度；

對于連通度大于或等于4的線條，刪除中心像素進行截斷，提取出線段狀的細小道路；

將標記為道路的像素進行形態學修剪，提取出線段狀的細小道路的步驟之后，還包括如下步驟：根據線段的曲率排除非道路噪聲；

所述根據線段的曲率排除非道路噪聲的步驟，具體包括如下步驟：

獲取線段長度和根據計算線段的曲率；其中，c為線段的曲率，l為線段長度，d為線段的最小外接矩形的長度；

將滿足曲率取值范圍或線段長度取值范圍的線段進行排除，獲得去噪后的細小道路；其中，所述曲率取值范圍或線段長度取值范圍為c＞π或l＜20。

相較于現有技術，本發明的基于遙感數據的細小道路識別方法，基于細小道路形態較為筆直，不同于地物邊緣形態多樣的特點，對所述NDVI圖像進行線狀特征增強，突出線狀細小道路信息，并且抑制其他地物信息，有效地區分細小道路和地物邊緣；基于細小道路在可見光具有較高反射率，不同于地物邊緣反射率不固定的特點，進一步地通過設定閾值范圍標記線狀特征增強的NDVI圖像中的像素為道路，有效地區分細小道路和地物邊緣；此外考慮到標記的像素中可能包括建筑等各類細小地物，通過形態學修剪，排除干擾，提取出細小道路。

進一步地，所述高分遙感數據為高分2號衛星遙感數據。

進一步地，所述對所述NDVI圖像進行線狀特征增強的步驟，具體包括如下步驟：