基于阈值分割和形态学的高分辨率遥感影像道路提取.pdf

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1、第28卷第1期北京建筑工程学院学报V‘J1．28NO．1Mar．20122012年3月文章编号：1004—6011(2012)01—0035—05基于阈值分割和形态学的高分辨率遥感影像道路提取吕书强，张思博(北京建筑工程学院现代城市测绘国家测绘地理信息局重点实验室，北京100044)摘要：高分辨率遥感影像道路提取已经成为相关领域的研究热点和难点，利用阈值分割法将原始影像二值化，然后利用数学形态学中腐蚀、膨胀、开运算和闭运算对阈值化的影像进行处理，分析了不同方法对道路提取的影响．最后，针对光谱特征相近的建筑物和道路，提出利用形状特征进行进一步实现道路提取．文中利用VC开发了道路提取

2、的原型系统，并对实验结果进行了分析，证实了文中道路识别方法的有效性．关键词：道路提取；高分辨率遥感；数学形态学；阈值分割中图分类号：P231．5文献标志码：ARoadExtractionofHighResolutionRemoteSensingImageBasedonThresholdSegmentationandMorphologyLuShuqiang，ZhangSibo(ModernUrbanSurveyingKeyLaboratoryofNationalAdministrationofSurveying，MappingandGeoinformation，BUCEABeiji

3、ng100044)Abstract：Roadextractionofhighresolutionremotesensingimagehasbecomearesearchhotspotanddificulttask．ThethresholdsegmentationandMathematicalMorphologyareappliedtoroadextractioninthispaper．Firstly，theoriginalimageissegmentedbythresholdvaluetogetthebinaryimage．Moreover，operatorsincludinge

4、rosion，dilation，openandcloseareadoptedtoprocessthebinaryimage．Thedifferentresultsareanalyzedaccordingtodifferentoperators．Furthermore，theshapecharactersarecalculatedtodistinguishbetweenbuildingsandroads．Aprototypesystemisdevelopedtoextractroad．Andtheexperimentresultsaregiventoverifythemethodu

5、sedinthispaper．Keywords：roadextraction；highresolutionremotesensing；mathematicalmorphology；thresholdseg—mentation对于高分辨率遥感图像而言，图像中存在着大要考虑到自动化程度，提取算法的速度、适用性、准量干扰，如树木和建筑物的阴影或遮挡、道路上的车确性等各个因素．因此，高分辨率遥感图像的道路辆和各种交管线等．这些干扰不仅使遥感图像中的计算机自动提取已经成为遥感解译的难点之一．道路网变得非常零乱，而且也经常使道路的边缘变国外从20世纪70年代后期就开始了遥感图像得模糊不清．此

6、外，停车场、池塘、河流、建筑物顶部中道路提取的研究．道路提取是一个多学科交叉等所产生的与道路类似的图像特征的存在也给道路的研究领域，它涉及到的领域包括计算机视觉、计算的提取造成困难．由于图像中信息量巨大，同时又机图形学、人工智能、模式识别、测绘学和数学等．收稿日期：2011—12—28基金项目：北京市自然科学基金项目(4113070)；北京市教委面上项目(KM201010016002)作者简介：吕书强(1973一)，男，副教授，博士，研究方向：遥感应用．36北京建筑工程学院学报随着所涉及各领域的快速发展，国内外在道路提取方面的研究从20世纪90年代开始进入了一个高速半自动化道路提

7、取方法发展时期．其中，相关的图像预处理方法、边缘提取算法、特征提取算法、网状模型、Snakes模型以及道1．1半自动化道路提取方法路提取结果的表示和应用等是研究的重点．目前，如图1所示是一种半自动化提取高分辨率遥感在这一领域比较活跃的研究机构中，国外的有美国影像道路的处理流程．其主要的处理步骤包括：图的McKeown实验室，瑞士的“Amobe”项目，德国的像预处理与阈值分割、形态学处理、形状特征提取和波恩大学，慕尼黑技术大学，奥地利的格拉茨大学和识别．法国的地理院等；国内相关领域