[发明专利]道路网拓扑和几何信息的提取方法

权利要求书

1.一种道路网拓扑和几何信息的提取方法，其特征是：该方法包括如下步骤：

采用深度学习对高精度正射航拍影像进行道路分割获得二值图像，对所述二值图像进行预处理；

处理预处理得到的图像以生长出道路的整个网状结构；

对所述道路的整个网状结构进行修正以得到正确的道路网拓扑信息。

2.如权利要求1所述的道路网拓扑和几何信息的提取方法，其特征是：所述预处理是采用计算机视觉形态学方法和连通域分析进行所述预处理。

3.如权利要求2所述的道路网拓扑和几何信息的提取方法，其特征是：所述预处理包括先对二值图像进行降采样；接着，使用形态学闭运算-先膨胀后腐蚀所述降采样得到的图像，以填充细小空洞和连接邻近区域；最后，后使用连通域分析，得到图像上所有的连通域，只保留最大面积的连通域。

4.如权利要求1所述的道路网拓扑和几何信息的提取方法，其特征是：所述生长出道路的整个网状结构包括：从预处理的图像中提取网状结构的结点；对所有结点使用种子填充算法，迭代生长出整个的网状结构。

5.如权利要求4所述的道路网拓扑和几何信息的提取方法，其特征是：所述预处理的图像中提取网状结构的结点包括：采用骨架提取算法获得单像素骨架，再通过均值滤波对所述单像素骨架图像进行卷积运算而提取网状结构的结点。

6.如权利要求5所述的道路网拓扑和几何信息的提取方法，其特征是：所述方法还包括对图像进行卷积操作后，统计所有大于255/3的像素作为网状结构的结点，对于所有相邻结点，只保留一个，删除其它所有与之相邻结点，从而获得了网状结构的所有结点。

7.如权利要求1所述的道路网拓扑和几何信息的提取方法，其特征是：所述对所述道路的整个网状结构进行修正包括设计网状算子去除网状结构中的短边，包括遍历所有边，获得长度小于预设阈值的且只有单个节点的边，在网状结构中删除该边和节点。

8.如权利要求1或7所述的道路网拓扑和几何信息的提取方法，其特征是：所述对所述道路的整个网状结构进行修正包括设计网状算子去除网状结构中的小桥，包括遍历所有边，获得长度小于预设阈值的且有两个节点的边，在网状结构中删除该边，并将该边的两个节点合并为一个节点。

9.如权利要求8所述的道路网拓扑和几何信息的提取方法，其特征是：所述对所述道路的整个网状结构进行修正还包括对网状结构的每条边进行曲线拟合，并进行去噪和光滑。

10.如权利要求9所述的道路网拓扑和几何信息的提取方法，其特征是：所述对所述道路的整个网状结构进行修正还包括对去噪和光滑的图像进行矢量化，并对每条边进行抽稀，去除多余的点。