[發明專利]基于高分辨率遙感影像的路網數據自動化質量檢查方法

有效

• 申請號: 201911375647.1
• 申請日: 2019-12-27
• 公開（公告）號: CN111145157B
• 公開（公告）日: 2023-08-04
• 發明（設計）人: 袁勝古;蔡紅玥;李麗;羅倫;陽柯;胡玉龍;孫曉月
• 申請（專利權）人: 國交空間信息技術（北京）有限公司;中國交通通信信息中心
• 主分類號: G06T7/00
• 分類號: G06T7/00;G06V10/75
• 代理公司: 北京智行陽光知識產權代理事務所(普通合伙) 11738
• 代理人: 黃錦陽

1.基于高分辨率遙感影像的路網數據自動化質量檢查方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟1)：依據道路形態特征，在道路數據的特征點處進行打斷，形成特征簡單的路段結構；

步驟2)：依據路段結構特征，構建通用道路橫斷面模型；

步驟2)中的構建通用道路橫斷面模型的具體方法為：依據不同等級的道路在影像中的不同特征，道路橫斷面模型的建立分為以下兩種方式：

1)對于寬度小于10米道路構建“0-1-0”模型，具體為設定模型寬為m個像素，高為3w個像素，且中間值取1，兩側取值為0；

2)對于寬度大于10米的道路，構建m*w模型，全部值取1，w為依據道路寬度值以及遙感影像的空間分辨率計算得到的像素個數；

步驟2)中的構建道路橫斷面模型的方法中，若無法獲取道路寬度值信息，依據待檢查的道路等級及道路建設工程要求設置相應的路寬初始值；

步驟3)：結合遙感影像與道路數據的幾何定位偏移誤差，提取路段結構幾何定位偏移誤差Dis范圍內的影像數據塊；

步驟4)：對遙感影像塊旋轉建立X-Y坐標系，在X方向上以距離d為間隔沿Y方向將道路橫斷面模型與影像塊進行模板匹配，得到一系列道路匹配點；

步驟4)中的道路橫斷面模型與影像塊進行模板匹配，具體的方法為：

步驟401)：建立X-Y坐標系：以向量方向為X軸，逆時針垂直向量方向為Y軸，坐標原點為點L₀沿Y軸反方向平移距離Dis的點O；

步驟402)：在X-Y坐標系下，在X方向上以距離d為間隔，在每個間隔d_i沿Y方向對道路橫斷面模型與遙感影像塊進行模板匹配，對于X軸方向上的某個間隔x_i，得到Y軸方向上相關系數最大的匹配點，若該相關系數值大于設定的閾值TH_corr，則認為匹配點有效,記錄該點的坐標(x_i,y_i),依次處理X軸方向上的各個間隔，得到相關系數大于設定的閾值TH_corr的初始匹配點集(x₀，y₀)，(x₁，y₁)，(x₂，y₂)…(x_n，y_n)；在X-Y坐標系下，為增加匹配點數量，在X方向上選取d＝1個像素大小為間隔，沿Y方向對道路橫斷面模型與遙感影像塊進行模板匹配；為提高模板匹配效率，采用快速歸一化相關系數計算，具體計算方法下式所示，其中m和n代表模板的長和寬，g_ij為模板中的像素值，g′_i，j為遙感影像塊中對應的像素值；

步驟5)：利用RANSAC最小二乘曲線擬合方法，計算得到影像塊內的實際道路提取結果；

步驟6)：結合影像中實際道路提取結果與路段結構的空間關系，進行快速相似性匹配，將相似性較低的路段結構，作為數據質量檢查中存在問題的部分；所述相似性較低的路段結構是指：在提取的影像數據塊范圍內Dis_max–Dis_minTh_dis的情況；道路數據相似性匹配的具體過程為：

在X-Y坐標下，依據曲線模型參數，計算得到影像塊中實際道路的各個坐標點(x_curve0，y_curve0)...(x_curvei，y_curvei)及路段結構中各點坐標(x_road0，y_road0)…(x_roadi，y_roadi)，依次比較它們的Y軸坐標差|y_curvei-y_roadi|，并找出最大坐標差Dis_max和最小坐標差Dis_min，若Dis_max-Dis_min≤Th_dis，則認為在提取的影像數據塊范圍內，待核查道路矢量與影像中的道路軌跡匹配度高，為正確軌跡；否則，則認為為錯誤軌跡，輸出錯誤軌跡部分，作為數據質量檢查中存在問題的部分；

步驟7)：結合每條道路中各路段結構相似性匹配結果進行綜合性評價，篩選出問題道路，用于道路數據質量評估分析及數據的進一步修改與更新。