一种基于区域生长与空间形状约束的高分辨率遥感图像道路提取方法

从遥感图像上快速、高效地提取道路等地理信息一直是遥感数据处理的研究热点,由于高分辨率影像的特点,仅使用光谱信息或形态特征进行道路的提取都难以得到满意的结果。本文将区域生长与空间形状约束相结合进行道路提取:首先利用道路种子点处的光谱信息进行道路区域的生长,提取光谱信息一致的道路区域,在提取出的道路条状区域的基础上,根据道路具有的形状特点,利用形态学滤波、面积滤波等方法进行高分辨率图像上的道路边线信息的确定,得到精确的道路数据。文章对高分辨率航空遥感影像进行了实验验证了该方法的有效性。     

结合区域生长和GVF-Snake的遥感影像道路提取

基于待分割目标的灰度特征分布,提出了一种能自适应地改变生长准则参数的区域生长方法。将该自适应区域生长算法与GVF-Snake模型相结合用于高分辨率遥感影像道路提取,即用自适应区域生长方法提取出大致的道路区域,对生长出的道路图,利用数学形态学进行内部腐蚀并获得道路区域轮廓线,以该轮廓线作为GVF-Snake模型的初始轮廓,利用GVF-Snake模型进行道路跟踪,得到最终的道路提取结果。实验结果表明该方法能有效地提取高分辨率遥感影像中的道路目标,具有一定的实用性和鲁棒性。     

一种面向对象的高分辨率影像道路提取方法

高分辨率遥感影像为用户提供了丰富的地表细节信息, 如何利用图像分析技术从高分辨率遥感影像中进行目标提取、更新地理信息数据库, 成为遥感信息处理研究的热点。传统的道路提取方法一般采用像素级检测方法, 仅利用了像素的光谱信息作为道路提取的依据, 无法利用影像的空间信息。提出了一种面向对象的高分辨率卫星影像道路提取方法, 并选取南京市IKONOS 影像进行了实验。首先, 对影像进行分割获取影像对象, 再通过对IKONOS 影像中道路特征的分析, 利用影像对象的光谱特征、几何特征和空间关系建立知识库, 最后, 利用知识库中的规则来提取影像中的道路。实验结果表明采用本方法能够较好地提取出实验区中的道路。     

基于改进的K-means法的高分辨率遥感影像道路提取

针对高分辨率遥感影像中道路提取存在的特征利用问题,提出一种基于改进的K-means算法的道路提取方法。首先根据遥感影像的具体场景进行相应的预处理;在此基础上,利用改进的K-means算法融合道路的光谱特征和纹理特征对图像进行分类,得到初始道路区域;然后利用道路的几何特征滤除非道路区域;最后采用数学形态学方法完善道路信息,得到最终结果。实验结果表明,该方法能实现复杂场景中道路提取,并拥有较好的效果。     

一种形态重建的遥感影像城市道路提取方法研究

以QuickBird多光谱影像为例,提出一种从高分辨率遥感影像中提取城市道路的方法。首先利用直方图均衡化对原始遥感影像作增强处理,突出影像的边缘信息。用Otsu自动阈值分割法对增强处理后的图像进行初步分割,提取出城市道路和房屋等建筑物。根据图像中各类要素的形态特征差别构建不同的标记图像,采用不同的结构元素构建道路模型,用该模型对阈值分割后的图像进行形态重构,分别提取出城市道路和建筑物。对形态重构生成的道路模块进行优化处理,提取出城市道路轮廓。实验结果表明,该方法能有效地从高分辨率遥感影像中提取出城市道路网。     

高分辨率遥感卫星影像的河流提取方法研究

为了克服单纯采用光谱信息提取河流的缺陷,利用高分辨率遥感影像突出的高分辨率的特性提出一种综合影像中光谱、纹理、几何特性等多特征联合提取河流的方法。该方法分别对河流水体的光谱特征、纹理特征及河流几何形状进行描述,选取特征参数,构造综合特征矩阵,利用均值聚类分割最终得到河流目标。通过对真实高分辨率遥感影像Worldview1影像进行的实验验证了该方法的高精准性及快速性。     

高分辨率多光谱遥感影像中城区道路信息的自动提取

提出一种从高分辨率遥感影像提取城市区域道路网络的方法。该方法采用改进的数学形态学运算方法对影像进行分割,进而得到粗略道路信息网,然后利用道路网的几何特征实现道路与建筑物的有效区分,最后通过抽骨架的方法获得最终道路网中心线。试验数据为某一城区高分辨率卫星影像,并对最终提取的结果进行了评价,结果表明,所提出的方法能够从高分辨率多波段卫星遥感影像上精确、有效、自动提取城区道路网络。     

纹理与几何特征在道路提取中的应用

提出一种利用纹理与几何特征的高分辨率遥感影像道路提取方法。首先分析高分辨率遥感影像的纹理特征,提出基于纹理特征的聚类方法,将影像大致分为道路区域和非道路区域,然后选取适当的几何特征指数,剔除道路区域中含有的非道路像素,得到初步道路信息。最后通过数学形态学处理,去除初步道路信息中由于车道线、树木影响而产生的孔洞,最后得到完整的道路信息。实验结果表明,与传统方法相比,该方法能够有效地从高分辨率遥感影像中提取道路。     

基于Lansat7 ETM+影像的城市道路信息提取研究

道路信息是遥感卫星影像中一种重要的地理专题信息，道路信息的提取在卫星数字图像自动解译方面具有理论与方法意义，如果能自动地从遥感卫星影像中提取出道路网，将会简化城市地物目标的分类和测量过程。研究结合了计算机和人在自动检测和识别上的优势，以ETM＋为数据源，提出了遥感卫星影像中道路特征半自动提取的一种方法。研究首先对ETM＋的多光谱影像和15m分辨率的全色影像进行融合，然后通过设计一个高通滤波器和统计滤波器，完成道路信息的检测与识别（其中高通滤波突出地物的线性特征、统计滤波则是消除高通滤波后的一些噪音），最后进行矢量化跟踪完成道路信息的提取。实践结果表明，该方法能够从中等分辨率遥感卫星影像中提取道路信息，取得了较好的精度效果。     

高分辨率遥感影像道路线性要素识别

为有效从高分辨率遥感影像中自动提取道路,提出利用线性要素间的拓扑关系识别道路线性要素的方法。提取影像中的线性要素并获取其邻域的光谱属性形成有向直线段;利用提出的道路线性要素识别模型,将满足条件的有向直线段聚类生成道路要素集;利用先验知识进一步验证。该方法主要使用道路线性要素的结构信息,适用于大范围、场景复杂的遥感影像,具有较高鲁棒性,目前该方法已应用于基于高分辨率遥感影像的GPS导航道路数据的生产和更新。     

基于GA的SAR图像中主干道路提取

从高分辨率合成孔径雷达(SAR)图像中提取道路及其他线性特征已成为目前遥感图像信息提取研究的热点。由于高分辨率SAR图像中，目标背景复杂，同时由于受相干斑噪声的影响，因此很难直接从原始图像数据中提取道路特征。为了能够从背景复杂，受斑点噪声干扰的高分辨率SAR图像中准确提取道路，提出了一种利用遗传算法提取主干道路的方法。该方法利用模糊C均值聚类法对滤波后的SAR图像进行无监督聚类，首先将图像分为林地、建筑物、道路等基本类，并将道路类像素从图像中分离出来，使问题得到简化；然后根据道路类像素的隶属度和道路像素灰度值的均匀特性来建立具体的道路模型；最后利用遗传算法搜索全局最优道路。实验结果表明，该方法可以很好地从SAR图像中提取各种主干道路。     

SAR图象中道路网络提取算法研究

提出了一种利用遗传算法从高分辨率SAR图象中提取道路网络的方法。高分辨率SAR图象中目标背景复杂,同时由于受相干斑噪声的影响,很难直接从原始图象数据中提取道路特征。首先利用模糊C均值对滤波后的图象进行聚类,将道路类象素从图象中分离出来;根据聚类结果及道路特征建立数学模型,利用遗传算法搜索全局最优道路。实验结果表明该方法可以很好地从SAR图象中提取道路网络。     

Straight road edge detection from high-resolution remote sensing images based on the ridgelet transform with the revised parallel-beam Radon transform

Roads are important basic geographical phenomena and the automatic recognition and extraction of road features from remote sensing images has many applications. However, automated road extraction from high-resolution remote sensing imagery is problematic. In recent years, many approaches have been explored for automatic road extraction, particularly involving road edge detection. Traditional edge detection operators such as the Canny or the Sobel operator are used frequently but there are serious problems of over- or underdetection, and time-consuming and complicated post-processing work is often required. In this paper, a new revised parallel-beam Radon transform (RPRT) approach is proposed. The traditional PRT can have problems with step values, resulting in false edge detection. To overcome these problems we introduced the RPRT, using the harmonic average of the pixel value in every strip of the Radon slice. An algorithm suitable for straight edge detection of roads in high-resolution remote sensing imagery was designed based on the ridgelet transform with the RPRT. The experimental results show that our algorithm can detect straight road edges efficiently and accurately, and avoid cumbersome and complicated post-processing work.     

基于PPMU-net的多特征高分辨率遥感道路提取

针对复杂地形条件下道路特征选取不具代表性,分割精度低的问题,提出了一种基于卷积神经网络（PPMU-net）的高分辨率遥感道路提取的方法。将3通道的高分二号光谱信息与相应的地形信息（坡度、坡向、数字高程信息）进行多特征融合,合成6通道的遥感图像;对多特征的遥感图像进行切割并利用卷积网络（CNN）筛选出含道路的图像;将只含道路的遥感图像送进PPMU-net中训练,构建出高分辨率遥感图像道路提取模型。在与U-net神经网络、PSPnet神经网络相比时,所提的方法在对高分辨率遥感道路提取时能够达到较好的效果,提高了复杂地形条件下道路分割的精度。     

利用邻域质心投票从分类后影像提取道路中心线

目的 利用分类算法对高分辨率影像中的道路进行分割时,得到的二值图像往往混杂了许多非道路区域,且道路区域呈面状,无法直接应用于生产与研究。针对该问题,提出一种利用邻域质心投票提取道路中心线的算法。方法 首先检测像素在各方向上的连通距离以构建邻域多边形,随后进行质心投票来提取道路的中心线,与此同时估算道路宽度并判断出连通距离较长的方向数目,以排除非道路区域的干扰,最后经形态学处理得到细化的中心线。结果 选取测试图像及具有不同道路分布特征的高分辨率航空影像的分类结果进行实验,并将该算法与Zhang和Couloigner提出的算法进行了对比分析。结果显示,该算法的提取质量为80.6%和79.0%,且计算效率较高,处理实际影像的用时小于参考算法的20%,此外在稳定性及对不同路宽的适应性等多个方面均具有优势。结论 提出一种邻域质心投票算法,该算法能够同时实现传统方法中提纯与中心线提取两个步骤所对应的功能,从分类影像直接提取道路中心线。实验结果表明,该算法能够根据形状特征有效检测道路,且具备一定抗干扰能力,适用于对混杂了非道路区域的高分辨率影像的分类结果进行处理。     

基于改进的渐进纹理分析技术提取IKONOS影像中的城市主要道路

提出了一种从IKONOS多光谱影像提取城市主要道路的方法。首先对影像进行3个层次的纹理分析。第一层为检测集像元与训练集像元在波段空间中的闵氏距离;第二层为检测集像元及其3×3窗口内像元分布与训练集像元在波段空间中的巴氏距离;第三层为检测集像元及其3×3窗口内像元分布与训练集像元在彩色纹理特征空间中的巴氏距离。对上述获取的结果分别进行了阈值分割、细化,并结合道路的几何特征,采用模糊数学的方法对各个图层进行了融合。接着提出了一种基于道路知识的道路段连接算法。最后用多项式拟合方法对连接结果进行了优化,获得了较好的提取结果。     

一种从高分辨率遥感影像中分割道路的新方法

提出了一种从遥感影像中分割出道路的新策略,其最大的创新之处在于充分考虑了道路的形状特点及沿道路方向的灰度分布特性。比较多个方向上纹理和灰度的一致性,得出一致性最优方向,此方向上的Gabor滤波响应和作为衡量一致性指标的均方差值共同构成本方法的特征矢量。从每一像素出发,沿该点的一致性最优方向绘制一条短线,用短线对应的区域代替现有空间信息FCM模型中的邻域以获取改进的分割模型。实验表明：这一建立在新的特征矢量和分割模型基础上的方法可以更为有效地从高分辨率遥感影像中分割出复杂的道路目标。     

基于总变分和形态学的航空图像道路检测算法

高分辨率航空图像中道路通常表现为较狭窄的面,这给分类算法创造了机会.文中提出了一种新的基于分类的航空图像道路自动提取方法--基于总变分和形态学分析方法,它首先根据邻域总变分和直方图得到分割道路所需的合适阈值并从图像中分割出道路区域,然后根据基于区域总变分和几何测度的准则函数及其模式频谱得到形态学普通开运算的阈值,最后用此准则及阈值对图像进行形态学普通开运算以去除和路面具有相似光谱特性的物体的干扰.初步实验证明,该方法具有良好的稳定性和较强的环境适应能力.     

利用Deeplab v3提取高分辨率遥感影像道路

针对传统道路提取方法存在的道路边缘粗糙、抗干扰性弱、提取精度低等问题,提出了一种基于编码解码器的空洞卷积模型(Deeplab v3)的道路提取方法.首先,对原始高分辨率遥感影像进行标注;其次,利用标注数据集对Deeplab v3模型进行训练、测试;最后,得到高分辨率遥感影像道路提取结果.分析结果可知,该模型能够较好地提...