[發(fā)明專利]一種城市道路網(wǎng)中多行道的識(shí)別與合并方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201910828510.0
• 申請(qǐng)日: 2019-09-03
• 公開（公告）號(hào): CN110555409A
• 公開（公告）日: 2019-12-10
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 陳凱;張圓;張勇;張小波;李精忠;石吉寶;李驍;李展;趙麗麗;王前華;陳文典;范云松;尚金光
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 成都市勘察測(cè)繪研究院
• 主分類號(hào): G06K9/00
• 分類號(hào): G06K9/00;G06K9/62;G06N3/02
• 代理公司: 51228 成都君合集專利代理事務(wù)所(普通合伙)
• 代理人: 尹新路

本發(fā)明公開了一種城市道路網(wǎng)中多行道的識(shí)別與合并方法，使用道路圍成的最小閉合道路網(wǎng)眼為識(shí)別主體，用幾何形態(tài)指標(biāo)描述其特征，通過自組織映射網(wǎng)絡(luò)識(shí)別城市道路網(wǎng)中的多行道網(wǎng)眼，并依據(jù)道路的連續(xù)性提取多行道道路。而且，在識(shí)別結(jié)果的基礎(chǔ)上，對(duì)多行道建立合并的緩沖區(qū)以實(shí)現(xiàn)多行道的合并，將矢量的緩沖區(qū)轉(zhuǎn)為柵格并進(jìn)行細(xì)化處理，從而實(shí)現(xiàn)多行道的簡(jiǎn)化。實(shí)驗(yàn)表明，本發(fā)明提出的多行道識(shí)別合并方法可以較全面地提取出道路網(wǎng)中的多行道并可對(duì)其有效合并化簡(jiǎn)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于地圖綜合技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種城市道路網(wǎng)中多行道的識(shí)別與合并方法。

背景技術(shù)

地圖綜合是將大比例尺地圖縮編為小比例尺地圖的過程，是地圖學(xué)的核心問題。多行道是城市道路網(wǎng)中具有多條車道的道路，往往具有更高的道路等級(jí)，承擔(dān)了城市交通中的主要流量。對(duì)城市道路網(wǎng)中的多行道進(jìn)行識(shí)別與合并化簡(jiǎn)具有重要的實(shí)際意義。多行道的識(shí)別與合并化簡(jiǎn)可以在自動(dòng)制圖綜合中實(shí)現(xiàn)道路網(wǎng)重要結(jié)構(gòu)的選取和概括；在多尺度空間數(shù)據(jù)庫(kù)的構(gòu)建中構(gòu)建不同尺度道路數(shù)據(jù)之間的關(guān)系，并可以幫助在更新數(shù)據(jù)庫(kù)時(shí)消除數(shù)據(jù)間的差異；識(shí)別化簡(jiǎn)的結(jié)果可以作為影像識(shí)別與糾正的依據(jù)。

現(xiàn)有技術(shù)中，多行道識(shí)別方法根據(jù)其識(shí)別主體的不同可分為線、面兩大類。使用線狀道路識(shí)別多行道通常先對(duì)道路的拓?fù)潢P(guān)系進(jìn)行處理，然后檢測(cè)道路間的平行關(guān)系進(jìn)行識(shí)別；使用道路圍成的道路網(wǎng)眼進(jìn)行識(shí)別通常對(duì)道路網(wǎng)眼的幾何形態(tài)進(jìn)行描述，通過閾值選擇或者選取典型的多條直線道路相互平行的樣本運(yùn)用監(jiān)督學(xué)習(xí)方法進(jìn)行識(shí)別。這兩類方法一般都需要選取樣本或者對(duì)描述道路特征的參數(shù)進(jìn)行閾值限制，對(duì)于一些不典型的多行道，如水系山地中可能出現(xiàn)的彎曲的多行道、在接近道路交叉口中多行道出現(xiàn)發(fā)散等情況，可能會(huì)出現(xiàn)漏識(shí)別。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中漏識(shí)別多行道的不足，提出一種城市道路網(wǎng)中多行道的識(shí)別與合并方法，利用多行道網(wǎng)眼的形態(tài)特征對(duì)多行道網(wǎng)眼進(jìn)行識(shí)別，并利用緩沖區(qū)的合并進(jìn)行多行道的化簡(jiǎn)。

本發(fā)明主要通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：一種城市道路網(wǎng)中多行道的識(shí)別與合并方法，包括以下步驟：

步驟1：多行道網(wǎng)眼的識(shí)別，具體是指利用多行道網(wǎng)眼的形態(tài)特征和自組織映射網(wǎng)絡(luò)識(shí)別多行道網(wǎng)眼；

步驟2：多行道的提取，具體是指從多行道網(wǎng)眼中提取種子路段并建立緩沖區(qū)；

步驟3：多行道的合并，具體是指利用合并的緩沖區(qū)轉(zhuǎn)化為格柵矢量得到合并的多行道。

為了優(yōu)化本發(fā)明創(chuàng)造，進(jìn)一步地，所述的步驟1具體包括以下步驟：

步驟1.1：從道路線要素所封閉區(qū)域生成的面要素類作為道路網(wǎng)眼；

步驟1.2：計(jì)算道路網(wǎng)眼要素的面積A和周長(zhǎng)P；

步驟1.3：生成封閉道路網(wǎng)眼要素的按面積量算的最小外接矩形與凸包；

步驟1.4：計(jì)算周長(zhǎng)mbr_P、長(zhǎng)軸長(zhǎng)度mbr_L、短軸長(zhǎng)度mbr_W，并計(jì)算凸包的面積convex_A；

步驟1.5：計(jì)算道路網(wǎng)眼的緊實(shí)度、延展度、平行度、凸度并作為該道路網(wǎng)眼的參數(shù)向量；

步驟1.6：在道路網(wǎng)中選取部分區(qū)域的道路網(wǎng)眼作為網(wǎng)絡(luò)輸入；

步驟1.7：將步驟1.6中選取好的道路網(wǎng)眼的參數(shù)向量作為樣本向量輸入到自組織映射網(wǎng)絡(luò)中進(jìn)行聚類，標(biāo)記多行道道路網(wǎng)眼在自組織映射網(wǎng)絡(luò)輸出層神經(jīng)元的位置，即為多行道道路網(wǎng)眼輸出的神經(jīng)元位置；

步驟1.8：將步驟1.6中選取部分區(qū)域后剩余的其他區(qū)域的道路網(wǎng)眼作為網(wǎng)絡(luò)輸入；