[發明專利]一種面向瓦片地圖的道路自動提取方法

有效

• 申請號: 201910902214.0
• 申請日: 2019-09-23
• 公開（公告）號: CN110728723B
• 公開（公告）日: 2023-04-28
• 發明（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: 南京眾聯專利代理有限公司 32206
• 代理人: 許小莉

發明公開了一種面向瓦片地圖的道路自動提取方法。該方法包括：(1)道路顏色提取：制作配色方案表，根據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，則判斷此像素為前景要素，采用同樣的方法可以不區分等級提取出所有道路；(2)根據顏色距離對過渡色進行臨界分割；(3)利用路網細化算法對只包含道路信息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，獲取路網幾何數據，對初步提取數據進行光滑、綜合和錯誤剔除處理，最終得到可以使用的道路網絡。本發明提出了顏色提取方法，引入常規噪聲消除方法，提出瓦片噪聲，提高了道路數據的提取的精度。

技術領域：

本發明涉及一種面向瓦片地圖的道路自動提取方法，適用GIS基礎數據更新、交通管理單位獲取矢量路網數據的一種工具。

背景技術：

道路網絡矢量數據是進行復雜空間分析如網絡分析、服務區分析、資源分配的基礎數據，目前獲取方式來自測繪技術，成本較高。

近20年來，互聯網地圖及應用迅猛發展，而瓦片地圖是一種互聯網地圖的格式，瓦片地圖是柵格數據，瓦片中的噪聲、空洞問題，一直沒有得到有效解決。

發明內容

針對上述存在的問題，本發明提出一種面向瓦片地圖的道路自動提取方法，利用瓦片地圖顏色數少，渲染方案固定等特點，提出了顏色提取方法，引入常規噪聲消除方法，提出瓦片噪聲，提高了道路數據的提取的精度。

上述的目的通過以下技術方案實現：

一種面向瓦片地圖的道路自動提取方法，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，則判斷此像素為前景要素，根據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分等級提取出所有道路；

(2)根據顏色距離對過渡色進行臨界分割；

(3)利用路網細化算法對只包含道路信息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，獲取路網幾何數據，對初步提取數據進行光滑、綜合和錯誤剔除處理，最終得到可以使用的道路網絡。

所述的面向瓦片地圖的道路自動提取方法，步驟(2)中所述的根據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(|R(p)-R₁|，|G(p)-G₁|，|B(p)-B₁|)＜ε

所述的面向瓦片地圖的道路自動提取方法，閾值ε的取值為1。

所述的面向瓦片地圖的道路自動提取方法，步驟(3)中所述路網細化算法的具體方法是：

迭代1：將臨時圖像進行掃描，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置為背景顏色：

①2≤B(p₀)≤6