[发明专利]地面印刷物的边界提取方法

权利要求书

1.一种地面印刷物的边界提取方法，其特征在于，包括：

获取待分割的地面印刷物栅格图像；

对所述地面印刷物栅格图像进行深度学习的首次分割，获取所述地面印刷物栅格图像中地面印刷物的属性类别信息和掩膜二值化图像；

利用图像矩技术对所述属性类别信息和所述掩膜二值化图像进行先验模板定位和匹配，形成先验符号距离约束函数并根据所述先验符号距离约束函数生成先验形状约束项能量函数；

构造水平集分割模型的整体能量函数，所述整体能量函数包括所述先验形状约束项能量函数和根据所述待分割的地面印刷物栅格图像生成的数据驱动项能量函数；

求解所述水平集分割模型的整体能量函数得到所述地面印刷物的边界轮廓。

2.如权利要求1所述的地面印刷物的边界提取方法，其特征在于，构造水平集分割模型的整体能量函数的步骤，进一步包括：

计算所述水平集分割模型的水平集演化曲线的曲率，所述整体能量函数还包括所述曲率，所述曲率作为所述整体能量函数的正则项。

3.如权利要求1所述的地面印刷物的边界提取方法，其特征在于，构造水平集分割模型的整体能量函数的步骤，进一步包括：

在所述整体能量函数中所述先验形状约束项能量函数和所述数据驱动项能量函数具有不同的权重。

4.如权利要求1所述的地面印刷物的边界提取方法，其特征在于，所述先验形状约束项能量函数为E_prior＝w∫_Ω(H(Ψ)-H(φ))²dxdy，其中，φ为水平集函数，Ψ为所述先验符号距离约束函数，H为Heavside函数，w为权重系数，Ω表示整个图像域。

5.如权利要求1所述的地面印刷物的边界提取方法，其特征在于，所述数据驱动项能量函数为

E_Data＝∫_Ω(I_image-C_in)²H(φ)dxdy+∫_Ω(I_image-C_out)²(1-H(φ))dxdy

其中，φ为水平集函数，I_image为所述待分割的地面印刷物的栅格图像，H为Heavside函数，Ω表示整个图像域。

6.如权利要求1所述的地面印刷物的边界提取方法，其特征在于，求解所述水平集分割模型得到所述地面印刷物的边界轮廓的步骤，进一步包括：

采用欧拉-拉格朗日方程进行迭代求解所述水平集分割模型的整体能量函数的极小值，当所述整体能量函数达到极小值或迭代达到最大次数时，采用水平集演化曲线停止时的轮廓曲线作为所述地面印刷物的边界。

7.如权利要求1所述的地面印刷物的边界提取方法，其特征在于，所述利用图像矩技术对所述属性类别和所述掩膜二值化图像进行先验模板定位和匹配，形成先验符号距离约束函数并根据所述先验符号距离约束函数生成先验形状约束项能量函数的步骤，进一步包括：

根据所述属性类别选择先验模板；

根据所述先验模板和所述二值化掩膜图像计算转移矩阵，根据所述转移矩阵得到所述先验模板的定位和匹配位置；

根据所述转移矩阵和所述先验模板得到所述先验符号距离约束函数；

根据所述先验符号距离约束函数得到所述先验形状约束项能量函数。

8.如权利要求7所述的地面印刷物的边界提取方法，其特征在于，所述属性类别信息包括直行箭头、带转弯的直行箭头、左转箭头、右转箭头和菱形中的至少一种。

9.如权利要求1所述的地面印刷物的边界提取方法，其特征在于，还包括：

计算所述地面印刷物的边界轮廓的面积；

去除所述面积小于预定阈值的待分割的地面印刷物。

10.如权利要求1所述的地面印刷物的边界提取方法，其特征在于，还包括：

提取所述地面印刷物的边界轮廓的坐标信息并投影至空间地理坐标系。