[发明专利]一种遥感影像道路自动提取方法及装置

权利要求书

1.一种遥感影像道路自动提取方法，其特征在于，所述方法包括：

对待提取道路影像进行分块，获得影像块；

对影像块的边缘进行平行线检测，获取影像块边缘的平行线；

利用方向线纹理特征对所述平行线进行判断以确定道路位置，从而确定影像块中的道路起始位置，获得影像块中起始道路位置的起始宽度、道路方向及道路中心点；

根据道路的起始宽度、道路方向及道路中心点确定可变带宽的道路追踪模板，利用可变带宽的道路追踪模板从道路起始位置开始进行道路追踪，确定影像块中的道路；

合并影像块，将每一个影像块中的道路联接，确定待提取道路影像中的道路；

其中，所述对影像块的边缘进行平行线检测，获取影像块边缘的平行线，包括：

对影像块进行边缘检测，获取边缘线条；

对边缘线条进行平行线检测，获取影像块边缘的平行线；

所述利用方向线纹理特征对所述平行线进行判断以确定道路位置，从而确定影像块中的道路起始位置，包括：

在平行线的一边上以点A为原点确定方向线，并以A为原点使方向线朝向平行线的另一边旋转，直至旋转180度，其中，L_max为方向线设定长度阈值；

以设定度数为一个步长，记录方向线每隔一个步长的长度L_s及角度θ_s；

通过下式计算平行线宽度W_s：W_s＝L_s×sin(θ_s),a＜θ_s＜b，其中，a为方向线开始短于其长度阈值时的旋转角度，b为方向线长度重新达到其长度阈值时的旋转角度；

判定当W_s的方差小于设定阈值时，该平行线处存在道路，将该边缘处的道路位置确定为影像块中的道路起始位置。

2.如权利要求1所述的遥感影像道路自动提取方法，其特征在于，所述对待提取道路影像进行分块，获得影像块，包括：

根据待提取道路影像中的道路密度，确定分块后的影像块的大小，并为每一个影像块进行编号。

3.如权利要求1所述的遥感影像道路自动提取方法，其特征在于，所述根据道路的起始宽度、道路方向及道路中心点确定可变带宽的道路追踪模板，利用可变带宽的道路追踪模板从道路起始位置开始进行道路追踪，确定影像块中的道路，包括：

根据道路的起始宽度、道路方向及道路中心点确定矩形参考模板；

以道路追踪初始点、道路方向以及设定长度及道路起始宽度，生成道路追踪模板；

以道路追踪初始点为中心，按照设定角度旋转所述道路追踪模板，获得每个相隔设定角度获得的目标模板；

将每一个目标模板分别与所述矩形参考模板进行方差与均值的比较，获得每一个目标模板的方差和均值的相对误差；

判定方差的相对误差小于设定方差误差阈值且均值的相对误差小于设定均值误差阈值的目标模板为道路匹配模板，若方差的相对误差小于设定方差误差阈值且均值的相对误差小于设定均值误差阈值的目标模板为多个，则选定其中方差的相对误差及均值的相对误差均为最小值的目标模板为道路匹配模板；

将所述道路匹配模板作为提取的道路；

以提取的道路的末端为下一追踪初始点，确定道路追踪模板进行道路进一步提取，重复这一操作直至完成对影像块中的所有道路的追踪。

4.如权利要求3所述的遥感影像道路自动提取方法，其特征在于，

在所述矩形参考模板以及道路追踪模板的两侧设置等长度的小宽度矩形模板；

通过判断所述小宽度矩形模板中的影像是否为道路，以调整相应的矩形参考模板及道路追踪模板的宽度及宽度方向的位置。

5.如权利要求1-4之一所述的遥感影像道路自动提取方法，其特征在于，所述合并影像块，将每一个影像块中的道路联接，确定待提取道路影像中的道路，包括：

合并影像块为完整的待提取道路影像，确定道路的断点对；

确定断点对两端的道路夹角以及两端中心点的距离，根据所述夹角和距离确定断点对的联接。

6.一种遥感影像道路自动提取装置，其特征在于，所述装置包括：

分块单元，用于对待提取道路影像进行分块，获得影像块；

平行线确定单元，用于对影像块的边缘进行平行线检测，获取影像块边缘的平行线；

起始道路确定单元，利用方向线纹理特征对所述平行线进行判断以确定道路位置，从而确定影像块中的道路起始位置，获得影像块中起始道路位置的起始宽度、道路方向及道路中心点；

追踪单元，用于根据道路的起始宽度、道路方向及道路中心点确定可变带宽的道路追踪模板，利用可变带宽的道路追踪模板从道路起始位置开始进行道路追踪，确定影像块中的道路；

合并单元，用于合并影像块，将每一个影像块中的道路联接，确定待提取道路影像中的道路；

其中，所述分块单元具体用于，对影像块进行边缘检测，获取边缘线条；对边缘线条进行平行线检测，获取影像块边缘的平行线；

所述起始道路确定单元具体用于，在平行线的一边上以点A为原点确定方向线，并以A为原点使方向线朝向平行线的另一边旋转，直至旋转180度，其中，L_max为方向线设定长度阈值；以设定度数为一个步长，记录方向线每隔一个步长的长度L_s及角度θ_s；通过下式计算平行线宽度W_s：W_s＝L_s×sin(θ_s),a＜θ_s＜b，其中，a为方向线开始短于其长度阈值时的旋转角度，b为方向线长度重新达到其长度阈值时的旋转角度；判定当W_s的方差小于设定阈值时，该平行线处存在道路，将该边缘处的道路位置确定为影像块中的道路起始位置。