[发明专利]箭头尖点的提取及其装置

说明书

本申请涉及卫星导航技术领域，公开了一种箭头尖点的提取方法及其装置，该方法包含：构建风格转换模型，所述风格转换模型用于将卫星图像风格转换为航空图像风格；构建超分辨率模型，所述超分辨率模型用于将低分辨率的航空图像转换为高分辨率的航空图像；获取待识别的卫星图像并将所述卫星图像转换为灰度图，提取所述灰度图中的箭头并判断箭头种类；将所述灰度图导入所述风格转换模型和所述超分辨率模型，生成高分辨率的航空图像风格的灰度图；将所述灰度图转换为二值图并提取出所述二值图的轮廓，计算出所述轮廓的顶点和中心，根据所述顶点和所述中心的位置判断所述箭头尖点的位置。

技术领域

本申请涉及卫星导航技术领域，尤其涉及卫星图像处理技术。

背景技术

在遥感图像的处理问题中，进行物体的精确定位和辨识是一个主要的应用方向。其中比较典型的一个应用场景就是进行道路上的印刷物尤其是箭头的辨识和精确定位。在卫星图像中进行道路箭头尖点的定位时，由于卫星图像的图像像素精度较低，所以得到的辨识结果比较差。此外，由于卫星图像图像的亮度受到采集卫星的角度及气象条件影响，针对不同区域的道路印刷箭头的亮度以及与周围道路颜色的对比度会有很大变化，这进一步增加了对图像中道路上箭头的尖点进行精确辨识和定位的难度。

目前在涉及到卫星图像中地面印刷物的应用中，往往采用人工的方法进行选择。由于人工选择的过程极度依赖于选择人的主观判断，所以难以进行得到统一的标准，导致不同的选择者出现的选择精度参差不齐。而且由于人工选择的速度低，人力成本高，所以难以进行大规模的箭头尖点提取。基于以上两个原因，对于地面印刷物，尤其是箭头尖点的图像定位精度无法得到稳定输出。而且无法进行大规模作业提取。

另一方面，基于传统计算机视觉方法的提取方案更多的依赖卫星图像的源图像特征，这使得图像在针对不同卫星拍摄角度以及不同区域的箭头提取的时候精度不稳定。而且由于图像本身像素的限制，得到的最终箭头尖点的输出值精度也比较低。针对后一个问题，一种传统的解决方案是采用基于插值的方案进行图像超分辨率的处理，然后基于处理以后的图像进行尖点提取操作。但是由于这种超分辨率的处理方案是以牺牲图像的清晰度为前提的解决方案，实际上无法带来箭头尖点定位精度的提升。相反地，由于采用了插值，所以箭头的边缘的像素变化更加平滑，边缘特征不明显，反而更容易导致边缘提取的失败或者提取过程不稳定，影响最终的箭头尖点定位效果。

因此，在实际应用中亟需一种高精度的卫星图像箭头尖点的提取方法，在保证提取精度的前提下最大可能的提取出更多的地面箭头尖点在图像中的位置，为基于箭头位置的其他应用提供更好的图像定位输出。

发明内容

本申请的目的在于提供一种卫星图像箭头尖点的提取方法及其装置，能够以更高的效率和精确度识别道路箭头尖点。

本申请的一实施利中公开了一种箭头尖点的提取方法，包括：

构建风格转换模型，所述风格转换模型用于将卫星图像风格转换为航空图像风格；

构建超分辨率模型，所述超分辨率模型用于将低分辨率的航空图像转换为高分辨率的航空图像；

获取待识别的卫星图像并将所述卫星图像转换为灰度图，提取所述灰度图中的箭头并判断箭头种类；

将所述灰度图导入所述风格转换模型和所述超分辨率模型，生成高分辨率的航空图像风格的灰度图；

将所述灰度图转换为二值图并提取出所述二值图的轮廓，计算出所述轮廓的顶点和中心，根据所述顶点和所述中心的位置判断所述箭头尖点的位置。

在一优选例中，将所述灰度图转换为二值图并提取出所述二值图的轮廓，计算出所述轮廓的顶点和中心，根据所述顶点和所述中心的位置判断所述箭头尖点的位置的步骤，进一步包括；

在所述高分辨率的航空图像风格的灰度图中截取中心图片，所述中心图片为该灰度图的四分之一；