[发明专利]基于计算机的城市路网交叉角度检测方法

说明书

本发明公开了基于计算机的城市路网交叉角度检测方法；步骤如下：1、采集城市地物的基本信息；2、通过图像识别技术对道路交叉口进行粗定位；3、确定所述道路交叉口的提取区域；4、借助高程信息进行辅助判断，拟合出所述道路交叉口的道路平行边缘；5、利用Snake算法提取出所述道路交叉口的轮廓；6、确定所述道路交叉口的中心位置；7、获取所述道路交叉口的道路之间的角度；8、检查所述道路交叉口的道路之间的角度是否小于70度；9、统计所有属于所述畸形交叉口的所述道路交叉口，并输出相关信息。本发明的应用能够快速地检测城市路网交叉口的角度，最终快速形成城市路网畸形交叉口分布图和相应的畸形交叉口信息表。

技术领域

本发明涉及城市道路工程设计技术领域，特别涉及基于计算机的城市路网交叉角度检测方法。

背景技术

城市道路交叉是指两条或两条以上道路的交会，是道路网的联结点。从行车安全角度来讲，交叉路口是道路路网中至关重要的元素。因为所有的道路使用者都在交叉路口使用共同的空间，多方面的交通冲突会在这产生，进而引发交通事故。

为了保障交通安全，使交叉口车流有序、畅通、舒适，并应兼顾景观，城市道路工程设计规范规定新建平面交叉口不得出现超过4叉的多路交叉口、错位交叉口、畸形交叉口以及交角小于700(特殊困难时为450)的斜交交叉口。已有的错位交叉口、畸形交叉口应加强交通组织与管理，并应加以改造。

但是，在现有技术中，对于城市路网交叉角度的检测成为一个问题。无法快速准确检测城市道路的交叉角度，无法根据城市路网分布图准确快速地统计畸形交叉口的数量和位置。

因此，如何快速便捷的确定城市路网交叉角度成为本领域技术人员急需解决的技术问题。

发明内容

有鉴于现有技术的上述缺陷，本发明提供基于计算机的城市路网交叉角度检测方法，实现的目的是能够快速便捷的确定城市路网交叉角度。

为实现上述目的，本发明公开了基于计算机的城市路网交叉角度检测方法；步骤如下：

步骤1、GIS地理信息系统采集城市地物的基本信息；

步骤2、利用所述GIS地理信息，通过图像识别技术对需要检测的道路交叉口进行粗定位；

步骤3、利用机载Li-DAR点云数据，剔除数据噪点，通过聚类分析，提取道路交叉口区域；

步骤4、引入环形剖面方法进行边缘提取，借助高程信息进行辅助判断，拟合出所述道路交叉口的道路平行边缘；

步骤5、利用Snake算法提取出所述道路交叉口的轮廓；

步骤6、基于Snake算法提取的所述道路交叉口的轮廓，确定所述道路交叉口的中心位置；

步骤7、根据所述道路交叉口的轮廓，获取所述道路交叉口的道路之间的角度；

步骤8、检查所述道路交叉口的道路之间的角度是否小于70度；若是，则所述道路交叉口为畸形交叉口；若否，则所述道路交叉口为非畸形交叉口；

步骤9、统计所有属于所述畸形交叉口的所述道路交叉口，并输出相关信息。

优选的，所述步骤5中，所述Snake算法的公式如下：

v(m)＝[x(m),y(m)]；

其中，m为曲线中的节点；x(m)和y(m)分别为曲线节点位置的横坐标和纵坐标，且0＜m＜1；

因此E_snake的能量公式E(v(m))如下：

其中，E_int和E_ext分别为曲线的内部能量和外部能量；