[發明專利]一種道路網自動構建方法、存儲介質及系統

有效

• 申請號: 202011042925.4
• 申請日: 2020-09-28
• 公開（公告）號: CN112215851B
• 公開（公告）日: 2022-06-21
• 發明（設計）人: 李寧;田承志;王李管;郭宇航;任高峰;葉海旺;王其洲
• 申請（專利權）人: 武漢理工大學
• 主分類號: G06T7/11
• 分類號: G06T7/11;G06T7/13;G06T7/136;G06T5/00;G06T5/30
• 代理公司: 武漢智嘉聯合知識產權代理事務所(普通合伙) 42231
• 代理人: 黃君軍

本發明涉及一種道路網自動構建方法，其包括步驟，采集指定位置內的圖像信息；對采集到的圖像信息進行去噪，以初步濾除圖像中的干擾信息；將去噪后的圖像信息分塊，并在每個分塊中利用Otsu算法求閾值，然后分別進行閾值分割后合并形成為原圖像的二值化圖像；將得到的二值圖進行Top?Hat變換，以提取出道路信息。本發明還提供一種存儲介質及道路網自動構建系統，本發明提供的道路網自動構建方法、存儲介質及系統構建方法簡單有效，計算量相對較小，處理邏輯簡單高效，構建結果精確性較高，受噪聲影響較小，對露天礦的復雜地形以及道路的不規整性具有較好的適應性。

技術領域

本發明涉及道路網自動構建領域，尤其涉及一種道路網自動構建方法、存儲介質及系統。

背景技術

道路網(road network)指的是在一定區域內，由各種道路組成的相互聯絡、交織成網狀分布的道路系統，其可為各種交通工具提供安全、迅速、經濟、舒適的形式條件。而構建道路網的方式，通常是通過無人機航拍攝影技術獲取區域內的圖像，然后對圖像進行一些列處理，從而構建道路網。

目前無人機航拍數據上道路提取的主要方法有：基于光譜和紋理特征提取道路；基于直線和邊緣檢測提取道路。但是由于無人機航拍數據中影像噪聲和“異物同譜”和“同物異譜”現象，以及部分區域的地形狀況復雜、道路的不規整性以及光影條件的復雜變化等影響，導致這些方法提取道路信息的效果都不夠理想，如在露天礦山等地形復雜多變的區域。

為此，需要一種提高在圖像中提取道路精度的方法。

發明內容

有鑒于此，本發明提供一種道路網自動構建方法、存儲介質及系統解決傳統道路網構建過程中，在復雜地形適應性不佳的問題。

為了達到上述目的，本發明解決技術問題的技術方案是提供一種道路網自動構建方法，其包括步驟：采集指定位置內的圖像信息；對采集到的圖像信息進行去噪，以初步濾除圖像中的干擾信息；將去噪后的圖像信息分塊，并在每個分塊中利用Otsu算法求閾值，然后分別進行閾值分割后合并形成為原圖像的二值化圖像；將得到的二值圖進行Top-Hat變換，以提取出道路信息。

進一步，所述對采集到的圖像信息進行去噪，以初步濾除圖像中的干擾信息包括步驟：將圖像轉換為灰度圖；對灰度圖進行形態學運算以消除噪音點。

進一步，所述將去噪后的圖像信息分塊，并在每個分塊中利用Otsu算法求閾值，然后分別進行閾值分割后合并形成為原圖像的二值化圖像包括步驟：將圖像分為多個小塊；對每一個小塊分別通過Otsu求取閾值，并根據閾值對每個小塊進行圖像分割；將閾值分割后的各小塊合并，得到二值圖。

進一步，所述將得到的二值圖進行Top-Hat變換，以提取出道路信息包括步驟：利用一組全方位的線性結構元素對二值圖進行Top-Hat變換；對各個方向的變換結果提取噪音；利用最大連通域的方法提取剩余噪音，得到道路提取結果。

進一步，所述線性結構取0度到179度，每一度對應一個的元素結構。

進一步，將去噪后的圖像分塊為將圖像分成16個等面積的小塊。

進一步，所述采集指定區域內的圖像信息的方式為利用無人機航拍技術獲取。

進一步，所述指定區域為露天礦山。

本發明還提供一種存儲介質，所述存儲介質中存儲有計算機程序，其中，所述計算機程序被設置為運行時執行道路網自動構建方法。

本發明還提供一種道路網自動構建系統，其包括處理器和存儲器,所述存儲器上存儲有計算機程序，所述計算機程序被所述處理器執行時，實現道路網自動構建方法。

與現有技術相比，本發明所提供的道路網自動構建方法、存儲介質及系統具有以下有益效果：