[发明专利]利用非下采样轮廓波方向场的道路提取方法

摘要

本发明公开了一种利用非下采样轮廓波方向场的道路提取方法，主要克服遥感图像原始道路提取方法中道路提取不完整以及道路错误链接或链接不完全的缺点，其实现过程是：(1)对输入的遥感图像进行NSCT变换，得到需处理的方向子带；(2)估计方向子带的方向场，做方向性子带修正；(3)对处理后方向子带进行尺度相关处理；(4)道路初步提取；(5)根据道路长度、方向、形状特性对道路初步提取结果进行后处理；(5)根据道路片段方向场特性及道路相互特点，进行道路片段链接。本发明能很好的提取遥感图像较模糊的道路特征，并去除了非道路信息的干扰，且提取结果较为准确，可用于遥感图像的道路提取应用中。

主权项

1.一种利用非下采样轮廓波的道路提取方法，包括如下步骤：(1)对输入图像c进行非下采样轮廓波变换，变换分解为三层，其中每层的方向个数均为4，并设变换后的第d层的第k个方向子带为k＝1，2，3，4，d＝1，2，3；(2)对方向子带的方向性进行如下修正：2.1)叠加三层子带中同一方向的方向子带，得到方向增强矩阵f^k，即fk=x1k+x2k+x3k;]]>2.2)估计方向增强矩阵f^k的方向场矩阵df^k，保留df^k中无方向的矩阵系数的坐标，返回到方向子带将保留的坐标处系数置0，得到修正后方向子带：k＝1，2，3，4，d＝1，2，3；(3)根据尺度相关性对修正后方向子带进行噪声和背景抑制；(4)重复步骤(2)-(3)，对每一层系数子带进行处理，得到修正后的方向子带k＝1，2，3，4，d＝1，2，3；(5)对每层修正后的方向子带选取最大系数作为像素点在该层的特征：将各层所得的特征叠加，并进行非极大抑制，得到道路提取初步结果M，道路以道路片段储存；(6)对道路提取的初步结果M进行如下后处理，得到更新后的道路提取结果M′：6a)根据道路长度特性，去掉道路提取初步结果M中长度小于8的片段；6b)由方向特性和道路灰度特征去除初步结果M中的伪道路片段；6c)计算初步结果M中剩余的道路片段的曲率S_j：Sj=qxr2+qyr2,]]>其中qx_r为剩余的道路片段曲率s_j的横坐标曲率估计值，qy_r为剩余的道路片段的曲率S_j的纵坐标曲率估计值；6d)将初步结果M中剩余的道路片段的曲率S_j的均值记为mS_j，方差记为dS_j，若mS_j＞0.3且dS_j＞1.15，则将该曲率S_j所对应的片段置零；未置零片段记为seg_j，j＝1...J′，J′为未被置零的片段个数，得到更新后的道路提取结果M′；(7)估计更新后道路提取结果M′的方向场M′d，根据方向场M′d求出每个未置零片段seg_j的方向sd_j，并按照sd_j方向进行道路链接，得到最终的道路提取结果。