基于高分辨率遥感图像的道路信息提取方法研究

发布时间：2017-10-01 03:04

  本文关键词：基于高分辨率遥感图像的道路信息提取方法研究

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【摘要】：道路信息尤其是道路损毁信息是重大自然灾害发生后应急救援指挥的重要信息支撑,对灾区的应急救援指挥工作有十分重要的意义。随着最近几次大的地质自然灾害发生后,基于无人机技术和航空遥感技术强大的信息搜集作业的广泛应用,灾后应急救援工作水平有了质的飞跃和新的突破。航空遥感作业为应急救援提供了大量的高分辨率的灾区实时影像。在图像提供的大量信息中人们首先关注的是通往灾区的道路损毁情况,因为这关系着千千万万生命的存亡。快速准确提取出通往灾区的道路损毁信息就成了应急救援技术研究领域开展研究的重要方向。道路信息易受背景和各种噪声的影响,一直是目标自动识别领域的难点。本文深入研究分析了已有道路网提取和道路损毁信息提取的方法,在结合灾区道路实际状况和应急救援指挥需要的基础上,提出了以下两个新的算法:(1)提出了一种基于道路条状特征并含有道路方向的道路矢量模板匹配方法,来提取道路信息。首先是根据道路的几何特征建立了矢量道路模板,然后再将整幅影像分块分析,最终将道路连接成网或贯通整幅影像。此方法能高效提取出灾区道路信息,并能提供准确的道路边缘和中心线信息,为下步的道路损毁信息提供了有力的支持。(2)提出了一种利用矢量线段进行道路横截面扫描的“线扫描”方法来提取道路损毁信息。首先人工设定道路横截面灰度矩阵(一维数组),然后将这个数组赋给垂直于道路中心线且长度为道路宽度的直线段上各点,然后这个直线段沿道路中心线轨迹按一定的步距进行扫描,将异常点标记出来,也就是将道路损毁信息提取出来。此法能极为详细的对道路表面的变化信息提取出来,为判断道路的损毁程度提供了准确的信息支撑。
【关键词】：高分辨率遥感影像 道路信息提取 道路损毁信息提取
【学位授予单位】：国防科学技术大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TP751
【目录】：

• 摘要9-10
• ABSTRACT10-11
• 第一章 绪论11-16
• 1.1 选题依据11-12
• 1.2 国内外研究现状12-14
• 1.3 本文主要工作及结构安排14-16
• 第二章 道路信息提取的基本框架16-33
• 2.1 道路特征分析16-24
• 2.1.1 遥感影像的获取16-17
• 2.1.2 道路特征分析17-24
• 2.2 道路损毁信息特征分析24-26
• 2.3 道路信息损毁提取的思路26-32
• 2.3.1 遥感影像中道路信息的提取26-30
• 2.3.2 道路损毁信息的提取30-31
• 2.3.3 道路损毁信息的评估31-32
• 2.4 小结32-33
• 第三章 基于矢量模板的道路信息提取方法研究33-55
• 3.1 道路信息提取的步骤33-34
• 3.2 图像预处理34-36
• 3.2.1 图像预处理34-35
• 3.2.2 图像去冗余信息处理35-36
• 3.3 矢量模板提取道路信息36-49
• 3.3.1 道路矢量模板的建立36-37
• 3.3.2 道路矢量模板建立依据37-41
• 3.3.3 道路矢量模板建立依据41-49
• 3.4 实验结果及分析49-54
• 3.4.1 实验结果49-53
• 3.4.2 实验分析53-54
• 3.5 小结54-55
• 第四章 利用线扫描方式的道路损毁信息提取方法研究55-65
• 4.1 线扫描的基础55-58
• 4.2 线扫描的应用58-60
• 4.3 线扫描应用结果及分析60-63
• 4.3.1 实验结果60-63
• 4.3.2 实验分析63
• 4.4 小结63-65
• 第五章 总结与展望65-67
• 5.1 总结65
• 5.2 方法研究展望65-67
• 致谢67-68
• 参考文献68-73
• 作者在学期间取得的学术成果73

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本文编号：951923