Snakes模型在卫星图片道路提取中的应用

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1、万方数据第20卷．第1期2叭0年1月计算机技术与发展V01．20No．1OgMPUI'ERTF．CHNOtgY3YANT)DEVELOPMENTJan．2010Snakes模型在卫星图片道路提取中的应用丁美林，李光耀，张巧芳(同济大学CAD研究中心，上海201804)摘要：St空影像中自动提取道路已经成为了—个研究热点．并提出了大量的提取算法，然而道路网的自动提取仍然是件具有挑战性的任务。文中介绍的Snakes模型(基于主动轮廓模型)对于卫星影像中道路提取具有很好的效果。该方法分为道路初始条件的获取阶段和利用初始条件进行道路网跟踪处理阶段，而文中着重分析后面一阶段，且道路网的跟踪处理是在初

2、始条件的基础上完成的。最后通过实验证明，该方法能正确清晰地提取出主干道，并且对于道路弯曲轮廓的提取也非常有效。关键词：道路提取；Snakes模型；跟踪处理；卫星影像中图分类号：TP391．41文献标识码：A文章编号：1673—629X(2010)01—0071一03ApplicationofRoadExtractioninSatelliteImagesBasedOilSnakesModelDINGMei—lin，LIGuang-yao，ZHANGQiao-fang(CADResearchCenter，Ton4五iUniversity，她hai201804，China)Ahstraet：Ex

3、tractingroadautomaticfromaviation．mlag墨isoneofthehot岫l印皓in∞rnefields，andithasmanyextractionalg耐t}m葛．ButhowtO既nacttheroadnetworkautomaticisalsoaverychallengingtask．IntroducetheSn如modd(msed∞theactiveoont01．u"n'odel)toact】mctmad，andhaveagoodeffectinsatdlite醅啦．Tt博methodhast啪stages：the啦ageofobtainingth

4、einitialconditionsoftheroadandthe吼ageof戚ngthein／tial训60ns幻trackandprocessthe捌network．Analysethesecond瓯agemostly．Th∞it咖心ngtheinitialconditiontOfinishtheroadnetworktrackingand讲D睫8sing．Accordingtoexperiment．thismethod锄extractthemajorarteryclearlyand∞盯ectly．itcanal_∞口咖ractthebendof枷effecfively．1(毋woe：

5、roadextraction；Snakesn'_xlel；trackingandproemsing；satelliteimageO引言出于地理信息系统(GIS)的发展需要，航空影像中自动提取道路已成为了一个研究热点。并提出了大量的提取算法。目前的研究，首先要进行基本的边缘检测，然后进行道路边缘连接，继而进行道路跟踪处理，最终形成道路网。图像的边缘包含图像中大量的有用信息⋯，然而在边缘检测时，易受局部噪声影响而产生虚假边缘，或者是间断边缘，无法保证分割或者提取的结果是连续光滑的，这些是传统计算机视觉中分层处理模型所无法解决的问题。文中研究的,Sflakes模型采用另外的策略进行道路边缘提取，

6、通过将影像的各种特征及连续性与平滑性约束在一个能量函数中，通过求能量收稿日期：2009—03—26；修回日期：2009一06～t5作者简介：丁美林(1986-)。女．安徽芜湖人．硕士研究生，研究方向为计算机仿真、图像处理；李光耀，研究员，博士生导师．研究方向为仿真、图像处理等。函数的最小值来提取道路边缘[引。1直线Snakes近年来Snakes模型在图像分析及计算机视觉等领域的应用很广泛，包括边缘检测、形状建模、分割和运动跟踪[3J。然而。需要提出的是，传统Snal【∞[4】存在一些问题，如需要人为给定轮廓的初始概略位置，因此，提出了直线Snakes方法。、设有图像“z。y)，由集合L表示

7、为L：lzflAi(z，Y)，Bi(z，Y)，vii，够，正。)，i=1，2，⋯N}其中Zi表示第i个直线段，其端点坐标为Af(z，Y)，Bf(工，y)，v厶表示直线平均梯度，岛．为直线方向，五．为直线平均灰度。其Srtakes能量函数为：J—E。k=∑(E．岍I(，‘)+E酿(zi))式中E缸表示轮廓内部能量，E。表示外部约束能万方数据·72·计算机技术与发展第20卷量[51。对于直线段组成的物体轮廓的提取，直线Sna