[發(fā)明專利]基于遙感圖像的礦山道路網(wǎng)提取方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010533832.5
• 申請日: 2020-06-12
• 公開（公告）號: CN111739044A
• 公開（公告）日: 2020-10-02
• 發(fā)明（設計）人: 鐘小宇;孫厚廣;肖冬;徐冬林;衣瑛;崔志平;毛亞純;萬魯山
• 申請（專利權(quán)）人: 鞍鋼集團礦業(yè)有限公司
• 主分類號: G06T7/13
• 分類號: G06T7/13;G06T5/30;G06T5/00;G06T7/136;G06T7/90
• 代理公司: 鞍山貝爾專利代理有限公司 21223
• 代理人: 顏偉

本發(fā)明屬于圖像處理技術(shù)領(lǐng)域，尤其是涉及一種基于遙感圖像的礦山道路網(wǎng)提取方法，其特征在于包括如下步驟：(1)獲取研究區(qū)域的高分辨率無人機圖像；(2)將高分辨率圖像輸入道路網(wǎng)提取模型，提取出研究區(qū)域圖像包含的道路網(wǎng)；道路網(wǎng)提取模型是利用MATLAB軟件編程，以及組合優(yōu)化基本圖像處理方法而得到。本發(fā)明獲取研究區(qū)域的高分辨率無人機圖像；將高分辨率圖像輸入道路網(wǎng)提取模型，提取出研究區(qū)域圖像包含的道路網(wǎng)；其中，道路網(wǎng)提取模型是利用MATLAB軟件編程，以及組合優(yōu)化基本圖像處理方法而得到的，實現(xiàn)了有效提取出基于圖像的礦區(qū)道路。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于圖像處理技術(shù)領(lǐng)域，尤其是涉及一種基于遙感圖像的礦山道路網(wǎng)提取方法。

背景技術(shù)

在礦區(qū)實時調(diào)度中，一個比較重要的部分為礦區(qū)實時道路網(wǎng)信息，該信息是礦山實時調(diào)度的基礎。對于谷歌高清地圖或無人機地圖，道路信息數(shù)字化仍待研究。

目前，道路網(wǎng)的提取屬于圖像分割領(lǐng)域。在圖像內(nèi)，像素灰度值具有不連續(xù)性與相似性。基于不連續(xù)性與相似性，圖像分割算法分為基于區(qū)域的圖像分割算法與基于邊界的圖像分割算法。基于區(qū)域的圖像分割算法是根據(jù)像素灰度值在特定區(qū)域具有相似性的特點進行圖像分割的，而基于邊界的圖像分割算法是根據(jù)不同區(qū)域間的像素灰度值具有不連續(xù)性的特點進行圖像分割的。

已有方法主要存在以下缺點：

廣泛適用于城市道路的提取方法無法適用于礦區(qū)道路，因為礦區(qū)道路的情況更為復雜。城市道路具有明顯的幾何特征，與非道路信息區(qū)分明顯，道路邊界比較明顯，而礦區(qū)道路則沒有明顯的邊界信息，與非道路信息區(qū)分十分不明顯且僅有突出地面的線狀坡度，而且?guī)缀翁卣饕矌缀鯖]有。

通過線段提取獲得道路信息，無法更為直觀體現(xiàn)出道路與非道路的位置關(guān)系，以及無法直觀提取出開采區(qū)域及其細節(jié)信息。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種基于遙感圖像的礦山道路網(wǎng)提取方法，該方法獲取研究區(qū)域的高分辨率遙感圖像或者高分辨率無人機圖像；將高分辨率圖像輸入道路網(wǎng)提取模型，提取出研究區(qū)域圖像包含的道路網(wǎng)；其中，道路網(wǎng)提取模型是利用MATLAB軟件編程，以及組合優(yōu)化基本圖像處理方法而得到的，實現(xiàn)了有效提取出基于圖像的礦區(qū)道路。

本發(fā)明的目的是通過下述技術(shù)方案來實現(xiàn)的：

本發(fā)明的基于遙感圖像的礦山道路網(wǎng)提取方法，其特征在于包括如下步驟：

(1)獲取研究區(qū)域的高分辨率無人機圖像；

(2)將高分辨率圖像輸入道路網(wǎng)提取模型，提取出研究區(qū)域圖像包含的道路網(wǎng)；道路網(wǎng)提取模型是利用MATLAB軟件編程，以及組合優(yōu)化基本圖像處理方法而得到；

1讀入圖像至MATLAB軟件；

2彩色圖像轉(zhuǎn)換為灰度圖像；

3對圖像上半部分與中間部分進行道路網(wǎng)提取；

4對圖像下半部分進行道路網(wǎng)提取。

所述的對圖像上半部分與中間部分進行道路網(wǎng)提取，包括如下步驟：

1)使用MATLAB自帶的Canny檢測算法檢測圖像邊緣，指令為ImageCanny＝edge(imgsrc，’canny’)；

2)利用的檢測模板實現(xiàn)對圖像線段的檢測，只保留長度大于該檢測模板的線段，增強目標與背景的對比；檢測模板的大小范圍為7*7至11*11，包括水平線段、+45°線段、垂直線段、-45°線段；利用Matlab自帶的imfilter()函數(shù)實現(xiàn)；

3)利用閉運算(先膨脹后腐蝕)填充圖像內(nèi)部小孔從而平滑圖像，選擇大小范圍為2*2至4*4的方形結(jié)構(gòu)元素，利用Matlab自帶的imclose()函數(shù)實現(xiàn)；

4)二值圖像的灰度值反轉(zhuǎn)。