[發(fā)明專利]一種面向瓦片地圖的道路自動提取方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201910902214.0
• 申請日: 2019-09-23
• 公開（公告）號: CN110728723B
• 公開（公告）日: 2023-04-28
• 發(fā)明（設計）人: 盧華興
• 申請（專利權）人: 東南大學
• 主分類號: G06T7/90
• 分類號: G06T7/90;G06T5/00;G06F16/29;G06F16/583
• 代理公司: 南京眾聯(lián)專利代理有限公司 32206
• 代理人: 許小莉

1.一種面向瓦片地圖的道路自動提取方法，其特征在于：所述方法包括如下步驟：

(1)道路顏色提取：制作配色方案表，根據(jù)表格對待處理的瓦片地圖逐像素處理，當前像素和某一級道路的渲染色彩的顏色距離低于閾值時，則判斷此像素為道路要素，根據(jù)這個原則對整副瓦片地圖進行處理，提取出代表某一級道路的全部像素，采用同樣的方法可以不區(qū)分等級提取出所有道路；

(2)根據(jù)顏色距離對過渡色進行臨界分割；

(3)利用路網(wǎng)細化算法對只包含道路要素的二值圖像進行細化，得到道路要素的骨架線后進行矢量化跟蹤，獲取路網(wǎng)幾何數(shù)據(jù)，對初步提取的路網(wǎng)幾何數(shù)據(jù)進行光滑、綜合和錯誤剔除處理，最終得到可以使用的道路網(wǎng)絡；

步驟(3)中所述路網(wǎng)細化算法的具體方法是：

迭代1：將只包含道路要素的二值圖像進行掃描，對于取值不為0的道路像素點p₀，設像素點p₀的八鄰域分別為p₁、p₂、p₃、p₄、p₅、p₆、p₇、p₈，其中p₁為像素點p₀的上鄰域，p₃為像素點p₀的右鄰域，p₅為像素點p₀的下鄰域，p₇為像素點p₀的左鄰域；如果滿足以下四個條件則置為背景顏色：

①2≤B(p₀)≤6

②A(p₀)＝1

③p₁×p₃×p₅＝0

④p₃×p₅×p₇＝0

其中，B(p₀)為p₀的8個鄰接像素中道路像素的個數(shù)，A(p₀)為p₀-p₁的排列順序中，0-1模式的數(shù)量為1；

迭代2：將整副瓦片圖像進行掃描，對于取值不為0的道路像素點p₀，如果滿足以下四個條件則刪除：

①2≤B(p₀)≤6

②A(p₀)＝1

③p₁×p₃×p₇＝0

④p₁×p₅×p₇＝0觀察兩次迭代的第③和第④個條件，第一次迭代時，p₃和p₅出現(xiàn)了兩次，也就是說p₃和p₅只要有一個是0，條件③④就滿足，所以，第一次迭代只是移去右邊和下邊的邊界點，同理，第二次迭代是為了移去左邊和上邊的邊界點。

2.根據(jù)權利要求1所述的面向瓦片地圖的道路自動提取方法，其特征在于：步驟(2)中所述的根據(jù)顏色距離對過渡色進行臨界分割的具體方法是：

在RGB顏色空間中，兩個像素p和q的顏色距離(Color?Distance)記為D_c，則：

當兩個像素的顏色距離小于一閾值ε，則認為該像素隸屬某個道路，為了提高計算速度，采用以下顏色距離公式近似計算：

D_c(p，q)＝max(|R(p)-R(q)|，|G(p)-G(q)|，|B(p)-B(q)|)

依據(jù)獲取的配色方案表格，渲染道路所使用的顏色為RGB(R₁，G₁，B₁)，選擇顏色距離的閾值為1，在處理像素p時，計算公式如下：

D_c＝max(IR(p)-R₁|，|G(p)-G₁|，|B(p)-B₁|)＜1。

3.根據(jù)權利要求1所述的面向瓦片地圖的道路自動提取方法，其特征在于：步驟(3)中所述的矢量化跟蹤的具體方法是先從交叉點開始跟蹤，采取分而治之的方法進行跟蹤，已經(jīng)檢測過的點置為背景色，然后跟蹤剩余的道路像素點，遵循以下步驟：

(31)從跟蹤完交叉點的圖像第一行開始檢測，獲取一個未跟蹤的道路起點；

(32)創(chuàng)建一個線狀要素點集合，將起點加入，開始追蹤，獲取鄰接點；

(33)將當前鄰接點的顏色設置為背景顏色，按照相同的順序對鄰接點進行檢測，獲取下個鄰接點，直至一條連通路徑跟蹤完成位置；

(34)從上一道路線的終點所在行開始，找到下一個未被跟蹤的道路線起點，重復步驟(32)和步驟(33)直至所有未被跟蹤的孤立道路全部跟蹤完成。