视觉认知理论在遥感影像道路网提取中的应用-论文.pdf

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1、第l5卷第4期信息工程大学学报Vo1．15No．42014年8月JournalofInformationEngineeringUniversityAug．2014DOI：10．3969／j．issn．1671—0673．2014．04．020视觉认知理论在遥感影像道路网提取中的应用李润生，曹闻，王永生(信息工程大学，河南郑州450001)摘要：在遥感影像上，道路被认为是颜色、纹理、形状相似的狭长线状目标，整个道路网在影像上会呈现非常显著的特征，极易引起人眼的注意，称之为感兴趣区域。它是场景中最能引起用户兴趣、体现图像主要内容的区域。视觉认知理论的研究表明：通过视觉注意机制可以模拟

2、人眼的观察过程，找出遥感影像上的显著区域。文章提出应用视觉注意机制辅助遥感影像道路网提取的思想，通过对影像的显著区域进行分析和处理，得到最终的道路网。对比实验表明该算法可以有效地提高道路网提取的准确率和完整性。关键词：视觉认知；视觉注意机制；遥感影像；道路网提取；智能化识别中图分类号：P237文献标识码：A文章编号：1671—0673(2014)04—0503—06ApplicationofVisualCognitiveTheoryinRoadNetworkExtractionfromRemoteSensingImagesf。LIRun—sheng，CAOWen，WANGYong

3、—sheng(InformationEngineeringUniversity，Zhengzhou450001，China)Abstract：Inremotesensingimages，roadsareconsideredtobealongandnarrowlineartargetwhichissimilarincolor，textureandshape．Basedonthesefeatures，theentireroadnetworkintheimagewillshowaverysignificantfeature，whichcaneasilyexcitetheattentio

4、nofhumaneyes，andiscalledtheregionofinterest(ROI)．ROTinthescenecancausethemostinterestofusers，andreflectsthemaincontentoftheimagearea．Visualcognitivetheorystudyshowsthatthevisualatten—tionmechanismcansimulatetheobservationprocessingofhumaneyestoidentifythesalientregionofremotesensingimages．Thi

5、spaperproposestheideaofusingvisualattentionmechanismstoassistroadnetworkextractionbyanalyzingandprocessingthesalientregion，andgetsthefinalroadnet—work．Comparativeexperimentsshowthatthealgorithmcaneffectivelyimprovetheaccuracyandin—tegrityoftheroadnetworkextraction．Keywords：visualperception；vi

6、sualattentionmechanism；remotesensingimages；roadnetworkextraction；intelligentidentification在遥感影像上提取道路是遥感影像处理中非常重要的内容之一，国内外学者提出了很多道路提取算法。文献[1]提出一种基于GVF和Snake模型的高分辨率遥感图像四元数空间道路提取方法，通过建立多光谱图像信息的四元数表达式，解决Snake模型应用于多光谱图像的局限性；文献[2]采用面向对象目标的思想将MRF方法应用于高分辨率遥感影像的道路目标提取；文献[3]提出利用空间连续性进行高分辨率遥感影像道路提取的思想；文

7、献[4]提出利用模板匹配和BSnake算法准自动提取遥感影像面状道路收稿日期：2013-12-23；修回日期：2014-01-23基金项目：国家自然科学基金资助项目(41101396，41001262)作者简介：李润生(1985一)，男，博士生，主要研究方向为遥感影像处理与应用。504信息工程大学学报的方法；文献[5]提出基于ATS(angulartexturesignature)多边形的道路网提取算法；文献[6]提出利用水平集分割、正则化运算以及MeanShift算法进行道路提