彩色城市交通地图道路信息的识别与提取

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1、中国科学技术大学硕士学位论文彩色城市交通地图道路信息的识别与提取姓名：叶家鸣申请学位级别：硕士专业：模式识别与智能系统指导教师：鲍远律2003.5.1中国科学技术人学琐l+学f')=论文内容提璺内容提要本论文综合运用图像处理，模式U{别的理论来构建彩色城市交通地图道路识别与提取系统。实现了开环状态下彩色城市交通地图道路的识别与提取，在此基础提出了基于人工神经网络的道路谚{别与提取闭环控制系统，由计算机自动调整系统的闽值，达到道路识别的自动化。图像处理的理论涉及到彩色图像的灰度分割，边缘提取，数学形态学和Hough变换等。模式识别的理论包括统计模式识别，特征提取与选择，聚

2、类分析，模板匹配以及人工神经网络等理论知识。关键词：扶度分割边缘提取数学形念学霍夫变换模板匹配人工神经网络AbstractInthispaper．weapplythetheol’YofdigitalimageprocessingandpatternrecognitiontoconstructthesystemofRoadRecognitionandExtraction行omColorCityTraffiCMap．W÷havealreadyfulfilledthesystemworkinginopen-circlestate．Wealsoputforwardaclose—

3、circlefeedbacksystembasedonartificialnearo-network．whichcanextracttheroadnelworkautomatically．Thetheoryofdigitalimageprocessinginvolvesgraysegmentation，edgeextraction，mathmorphologyandHoughtransformation．ThetheoryofPatternRecognitionincludesstatisticalPatternrecognition，eigenvectorextrac

4、tionandselection，clusteranalysis，templatematchingandartificialneuro．network．Keywords：graysegmentation，edgeextraction，mathmorphology,Houghtransformation，templatematching，artificialneuro—network．致谢首先向我的导师鲍远律教授表示深深的谢意，本论文是鲍教授的悉心指导下完成的。鲍教授不仅有广博的知识，而且他严谨的治学态度，诲人不倦的精神，使我深深受益。他以他缜密的思维，敏锐的洞察力把握住

5、了当前GIS领域的研究方向，给我的论文构建了一个框架，使我始终没有偏离自己的研究方向，没有走弯路。特别是他给我创造了很多的机会让我来表达自己的思想，使我的表达能力得到很好的锻炼，比以前有了很大的飞跃，使我终生受益。在此，谨向鲍教授表示最诚挚的敬意。在本课题的研究过程中和本论文的撰写过程中，得到了同课题组的王国江同学的大力协作，以及师弟、师妹们的大力帮助，在此，向他们表示最衷心的感谢，使我在研究以及学习过程中，得到了无穷的快乐，获得了无穷的收益。感谢同宿舍的章守信、周东华和杨文同学，我们在一起度过了三年的美好时光，三年中我们相互关心、相互帮助、共同学习和共同成长，度过了一

6、段难忘的学习生涯。感谢同班的其他同学。感谢我的父母、弟弟和妹妹多年来对我的关怀、支持和鼓励。感谢远方工作的女友刘爱平对我的关心和支持，感谢女友的父母对我的关怀。亲情友情之爱永远是我在人生旅途中奋斗拼搏的动力，我除了努力工作取得优异成绩外我无以回报。叶家鸣2003年5月6日中国科学技术大学坝J：学位论文前言日IJ吾城市交通地图信息的识别是地理信息系统(GIS，GeographicInformationSystem)的基础，而交通地图中的道路信息的识别又是地理信息识别的一个重要的组成部分。在人类所接触到的信息中有80％以上与地理信息相关，地理信息可以为人们提供汽车导航，旅游

7、，城市规划，工农业生产等多方面的服务。数字时代离不开地理信息的数字化，利用计算机对地理信息进行采集、存储和处理，并借助于现在的遍布全球的互连网络作为传播媒介，可以为人们提供更多更好的服务，同时也为国家及各级政府部门制订宏观政策提供可靠的，全方位的依据。地理信息系统中的数字地图可分为栅格地图和矢量地图两类，从现有的这些栅格BMP格式的地图图源，迅速生成各地极为需要的向量地图特别是交通矢量地图的过程中，由计算机自动处理的关键环节是道路网络的信息识别。目前，国内通用的使用数字化仪经美国Maplnfo平台制作向量地图的做法实际上是人工识别。在生成