[发明专利]有约束的路径形态学高分辨率遥感影像道路增强方法

摘要

本发明涉及一种有约束的路径形态学增强高分辨率遥感影像道路的方法，包括：输入高分辨率遥感影像(主要是高分二号遥感影像)，进行影像预处理，包括影像裁剪，影像配准，影像融合，得到对比度较强的待处理影像；利用路径形态学方法构造一组由细长、定向的结构元素组成的路径算子，在此基础上构造有约束的路径算子，对灰度影像像素值按从小到大排序并依次作为阈值进行二值化，进而通过路径算子对二值影像提取类线状信息来对道路信息进行增强，最后对增强后的道路影像进行阈值处理、适当的平滑并用红色标注，得到完整的效果较好的道路增强影像。本发明能有效识别高分辨率遥感影像中的道路信息，为道路变化检测提供辅助信息。

主权项

1.一种有约束的路径形态学高分辨率遥感影像道路增强方法，其特征在于包含以下步骤：步骤1、对高分辨率遥感影像进行影像预处理，包括影像裁剪，影像配准，影像融合；步骤2、基于影像像素点，利用路径形态学方法构造一组由细长、定向的结构元素组成的路径算子，并在此基础上构造有约束的路径算子；步骤3、对已经进行阈值处理的影像应用有约束路径算子提取类线状信息，在影像所在的维度上选定固定数量的方向路径，以降低算法的复杂度，并选取路径长度，使得待处理遥感影像中的道路信息增强；具体算法实现如下：分别构造顺着主方向无约束路径，顺着主方向约束路径，逆着主方向无约束路径和逆着主方向约束路径；所述顺着主方向无约束路径长度为λ⁺，顺着主方向约束路径长度为逆着主方向无约束路径长度为λ^‑，逆着主方向约束路径长度为经过一个像素点p的路径总长度的计算公式如下：其中，步骤4、把灰度影像像素值排序，按从小到大的顺序依次取值作为阈值将灰度影像二值化，然后循环运用步骤2，3增强道路像素点；步骤5、对经过所述步骤4处理后增强的道路信息的影像，进行阈值处理以得到道路信息并对得到的道路进行平滑处理和红色标注，最终得到道路信息；其中，所述步骤2中的有约束的路径算子是指：在路径算子构成的的定向有向图中，存在zig‑zag线条，具体是说本身为45度方向上的邻接结构用横向和纵向的邻接关系组合来替代，这样，路径算子长度会被拉长，影响道路识别率；约定路径算子的奇偶邻接结构，奇数步选择定向的任意方向，偶数步选择定向的主方向，这样能够减少zig‑zag线条的影响。