基于改进水平集方法的高分辨率遥感图像道路提取.pdf

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1、第23卷第2期传感技术学报Vo1．23No．22010年2月CHINESEJOURNALOFSENSORSANDACTUATORSFeb．2010RoadExtractionfromHigh-ResolutionRemoteSensingImagesBasedonanImprovedLevelSetMethodTANGXiaofen，HOUDibo，YUCheng，PANQiang，ZHANGGuangxin，ZHOUZekui，1．StateKeyLaboratoryofIndustrialControlTechnology，De

2、pt．ofControlScience&Engineering，ZhqiangUniversity，Hangzhou310027，China．1＼2．ZhejiangUrban＆RuralPlanningDesignInstitute，Hangzhou310027，China，Abstract：Anovelschemethatmakesuseofimprovedlevelsetextractroadsinhigh—resolutionremotesensingima—ges(RS)isproposed．Thetraditionall

3、evelsetmethodsforimagesegmentationarecomputationalexpensiveduetothere—initiationandthemethodsalwaysonlyusethegrayvalueasinputinformation．Tosolvetheseproblems，theproposedapproachintroducesadistanceregularizingtermintotheCVmodel，andutilizesbothgrayfeaturesandeachchannelo

4、fHSImodeltoconstructanewlevelsetevolutionfunctionwithoutre-initialization．Furthermore，aframeworkofdividinglargeimagesintosub—imagesisdesignedaccordingtothesizeoftheRSimages．Itmakestheroads’objectslieinfewerimages，andreducesthenoisesfromthebackground．Theproposedapproach

5、wastestedbytheQuickBirdRSimagesat0．61mresolutionandtwonumeralindexesweredefinedtoevaluatetheresults．Re-suhsshowthatthepresentedapproachreducestheinfluenceofareanoisesandisabletoextractstheroadsprecise·ly．Thesemakeitbeavaluableandpromisingmethodfordecision—makingintrans

6、portation．Keywords：levelsetmethod；curveevolution；imagesegmentation；roadextractionEEACC：6135：6250基于改进水平集方法的高分辨率遥感图像道路提取术唐晓芬，侯迪波，俞丞，潘强，张光新，周泽魁，1．浙江大学控制科学与工程学系，工业控制技术国家重点实验室，杭州310027I＼＼2．浙江省城乡规划设计研究院，杭州310007／摘要：提出了一种基于改进水平集方法的遥感图像道路提取实用方法。针对水平集分割方法速度较慢以及对区域划分仅仅考虑灰度特征等不足，

7、提出一种改进算法，通过引入罚函数项，并整合RGB空间和HSI空间的各通道信息，构造了一类基于多空间信息且无需重新初始化的水平集演化方程。同时针对遥感图像幅值大的特点，建立整图划分若干子图的划分方法，使提取的目标道路集中在少量子图中，减少了无目标背景干扰。利用QuickBird0．61in分辨率遥感图像进行道路信息提取试验，并建立评价指标对算法结果进行量化评价和分析。结果表明，研究的方法可较好地抑制区域背景噪声的干扰，快速准确地提出完整的道路区域，在道路交通规划辅助决策等领域具有重要的应用前景。关键词：水平集方法；曲线演化；图像分割；

8、道路提取中图分类号：TP391．41文献标识码：A文章编号：1004—1699(2010)02—0229—06道路是一类重要的基础地理信息，利用遥感卫方面已有很多研究¨，但在高分辨率卫星图像中，星影像进行道路的定位和识别对GIS数据获