[發明專利]一種基于遙感影像計算農村公路路面寬度的方法

在審

• 申請號: 202011604464.5
• 申請日: 2020-12-30
• 公開（公告）號: CN113155033A
• 公開（公告）日: 2021-07-23
• 發明（設計）人: 崔應壽;張曉征;馬驍;劉柳楊;范文濤;張龍;郭尚峰;周舟;張飛潮
• 申請（專利權）人: 交通運輸部科學研究院
• 主分類號: G01B11/02
• 分類號: G01B11/02;G01C11/00;G06T7/60
• 代理公司: 北京眾澤信達知識產權代理事務所(普通合伙) 11701
• 代理人: 張艷萍

1.一種基于遙感影像計算農村公路路面寬度的方法，其特征在于，它包括如下步驟：

步驟1：算法概述；

步驟2：獲取農村公路影像上的位置；

步驟3：計算農村公路路線在影像上的起止點；

步驟4：計算農村公路的路面寬度；

所述算法概述及數據預處理包括如下：

步驟101：算法；

步驟102：獲取農村公路矢量數據和相應的遙感影像數據；

步驟103：數據處理技術；

所述算法包括如下步驟：

步驟1011：確定農村公路矢量地圖的坐標系和遙感影像數據的坐標系；

步驟1012：輸入影像數據和農村公路數據，計算農村公路路面寬度。

2.根據權利要求1所述的一種基于遙感影像計算農村公路路面寬度的方法，其特征在于，所述數據預處理包括如下步驟：

步驟1021：在GIS軟件中將農村公路矢量數據和遙感影像疊加在同一個地圖展示控件內顯示；

步驟1022：設置農村公路矢量數據的寬度為1個像素；

步驟1023：設置農村公路矢量數據的起止點對應遙感影像上的位置；

步驟1024：根據緩沖值識別農村公路矢量數據對應遙感影像上的圖片像素區域。

3.根據權利要求1所述的一種基于遙感影像計算農村公路路面寬度的方法，其特征在于，所述數據處理技術使用相關技術工具，對原始遙感影像進行切割，把遙感影像按格網方式進行切割處理，形成固定尺寸的圖片。

4.根據權利要求1所述的一種基于遙感影像計算農村公路路面寬度的方法，其特征在于，所述獲取農村公路矢量數據的起止位置信息：農村公路矢量數據起止匹配算法包括如下步驟：

步驟201：遍歷農村公路矢量數據內所有路線；

步驟202：根據圖形連續性獲取農村公路線形的起止點位置。

5.根據權利要求4所述的一種基于遙感影像計算農村公路路面寬度的方法，其特征在于，所述遍歷農村公路矢量數據內所有路線為覆蓋范圍內所有路線數據。

6.根據權利要求4所述的一種基于遙感影像計算農村公路路面寬度的方法，其特征在于，根據圖形連續性獲取農村公路線形的起止點位置算法包括如下步驟：

步驟2021：對農村公路的點集合P_n使用鏈碼法搜索步長L求得農村公路點集合中的第P_i,i∈(1,2,…,n)處點F_iⁿ的影像上特征值；

步驟2022：計算連續三個影像上的特征值F_iⁿ的差異，如果特征值在誤差容限值內繼續搜索下個節點，如果超出容限值記錄P_i記錄到K集合內等待第二輪篩選。

步驟2023：若K_i集合為空則農村公路路線起止點為P_n集合內的第一個點和最后一個點；若K集合內在步長為L范圍內有3個以上的值，則截除取到步長L的起點為此路線的止點，剩余的像素如果超出步長L則再循環計算路線與影像。

7.根據權利要求4所述的一種基于遙感影像計算農村公路路面寬度的方法，其特征在于，根據緩沖值識別農村公路矢量數據對應遙感影像上的圖片像素區域并轉換成路面寬度的算法包括如下步驟：

步驟301：根據上步計算的路線從起點在影像上特征值F_iⁿ,i∈(1,2,…,n)，從起點開始計算在影像上垂直于路線連續兩個像數點的特征值k∈(1,2,…,i)。

步驟302：設置對特征值的最大域值M_min和最小域值M_max,如果與F_iⁿ的差值在[M_min，M_min]之間則繼續往垂直于路線方面計算像素點的特征值，形成矩陣并記錄像素點在集合P內。

步驟303：對影像上每張圖片像素集合P進行二值轉換，在集合P內像素的RGB值設置為(255,255,255)，其余像素RGB值設置為(0,0,0)。

步驟304：對影像圖片上的RGB為(255,255,255)的像素使用Image2Polygon()工具轉換成面狀的圖斑。

步驟305：對面狀圖斑的面積除路線在圖像上的有效長度，再取1/2值為得到圖斑區域內的路面寬度的有效值。

步驟306：對所有面狀圖斑在30米范圍內的連續圖斑進行融合，從而獲取路線的路面寬度。