[發明專利]居民地提取結果輪廓直線性處理方法和裝置及設備

在審

• 申請號: 202010778043.8
• 申請日: 2020-08-05
• 公開（公告）號: CN112070780A
• 公開（公告）日: 2020-12-11
• 發明（設計）人: 劉松林;張麗;鞏丹超;龔輝;秦進春
• 申請（專利權）人: 中國人民解放軍61540部隊
• 主分類號: G06T7/13
• 分類號: G06T7/13;G06T5/50;G06T7/10
• 代理公司: 北京市鼎立東審知識產權代理有限公司 11751
• 代理人: 朱慧娟;劉瑛

本申請涉及一種居民地提取結果輪廓直線性處理方法，包括：獲取原始影像，將與原始影像中的區域相一致的DSM數據疊加至原始影像中，得到輸入影像；對輸入影像進行邊緣特征增強處理，得到第一特征圖，并采用語義分割網絡對輸入影像進行特征提取，得到第二特征圖；對第一特征圖和第二特征圖進行連接組合，獲取輸出特征圖；利用輪廓約束損失函數對輸出特征圖進行輪廓約束，通過約束后的輸出特征圖獲取居民地提取結果。其通過在居民地區域提取過程中進行區域輪廓的直線性處理，使得輪廓直線性處理與居民地區域的提取同時進行，在居民地區域提取完成之時也就實現了對區域輪廓的直線性處理，這也就實現了端到端的提升居民地區域輪廓直線性的目的。

技術領域

本申請涉及遙感測繪技術領域，尤其涉及一種居民地提取結果輪廓直線性處理方法和裝置及設備。

背景技術

1:50000地形圖數據是最基本的地理信息數據之一，在國家經濟和國防建設中發揮著基礎性和戰略性作用。隨著社會發展日益迅速，用戶對地形圖現勢性的要求越來越高，地形圖更新成為首要且緊迫的工作。由于地貌數據的變化一般相對較小，對地形圖數據的更新主要是對地物要素的更新。其中，在眾多地物中，居民地是地形圖中最重要的要素之一。當前，用于居民地要素測圖的遙感影像地物提取方法不斷涌現，概括起來主要包括分割提取和后處理兩步。分割提取屬于語義分割范疇，后處理方面則通常是參照圖示規范，對提取輪廓進行規則化優化，以滿足測圖要求。但是，為滿足測圖要求，在保持居民地封閉且不規則的輪廓邊界的精度要求下，依據圖示規范處理成具有直線輪廓的測圖結果的方式，增加了算法的繁瑣度，降低了居民地地物提取整體算法的自動化和智能化程度。

發明內容

有鑒于此，本申請提出了一種居民地提取結果輪廓直線性處理方法，可以有效簡化居民地區域的邊緣輪廓直線性處理方式，提高居民地地物提取整體算法的自動化和智能化程度。

根據本申請的一方面，提供了一種居民地提取結果輪廓直線性處理方法，包括：

獲取原始影像，將與所述原始影像中的區域相一致的DSM數據疊加至所述原始影像中，得到輸入影像；

對所述輸入影像進行邊緣特征增強處理，得到邊緣增強后的第一特征圖，并采用語義分割網絡對所述輸入影像進行特征提取，得到相應的第二特征圖；

對所述第一特征圖和所述第二特征圖進行連接組合，獲取相應的輸出特征圖；

利用輪廓約束損失函數對所述輸出特征圖進行輪廓約束，通過約束后的輸出特征圖獲取居民地提取結果。

在一種可能的實現方式中，將與所述原始影像中的區域相一致的DSM數據疊加至所述原始影像中，包括：

基于所述原始影像采集所述DSM數據，并對所述DSM數據進行歸一化處理后，將歸一化處理后的DSM數據疊加到所述原始影像中；

其中，所采集的所述DSM數據的分辨率與所述原始影像的分辨率相一致。

在一種可能的實現方式中，對所述輸入影像進行邊緣特征增強處理時，采用拉普拉斯算子模板進行。

在一種可能的實現方式中，對所述第一特征圖和所述第二特征圖進行連接組合時，采用1*1卷積進行連接組合。

在一種可能的實現方式中，利用輪廓約束損失函數對所述輸出特征圖的輪廓進行約束時，所述輪廓約束損失函數為在所述語義分割網絡的損失函數中添加有方向導數的聯合損失函數；

其中，所述聯合損失函數為：

為所述語義分割網絡的損失函數，α和β均為損失加權系數。

根據本申請的另一方面，還提供了一種居民地提取結果輪廓直線性處理裝置，包括數據疊加模塊、邊緣增強處理模塊、語義分割模塊、連接組合模塊和輪廓約束模塊；