[发明专利]一种提取图片中道路网络拓扑点的方法

摘要

本发明提出了一种提取图片中道路网络拓扑点的方法，可快速、准确地识别路网的节点、拐点及中间节点。该方法包含了图片信息读取、图片预处理、骨架图扫描获取拓扑点和道路节点、删除多余节点四个步骤。本发明方法基于图片识别提取路网拓扑点，为获取路网数据及拓扑关系提供基础。此方法拓展了虚拟道路交通系统基础数据库构建方法，实现批量快速获取路网拓扑点数据，可应用于规划区域道路。同时，本方法使得地图软件呈现的路网图片得到充分利用，拓展路网数据来源。

主权项

1.一种提取图片中道路网络拓扑点的方法，包括如下步骤，其特征在于：步骤1，图片信息读取及转化，该步骤主要包括：读取图片、去除图片噪声、二值化，具体流程为：读入照片，并输入图中拟提取道路所对应颜色的阈值范围；进行图像去噪处理，消除可能被误判为道路的干扰色，使用均值滤波去除图片中与道路颜色近似的噪声，减少对后续道路信息提取步骤的干扰；结合图片信息，根据图片中对应的道路颜色属性提取路网的二维位置信息，并存储至二值矩阵中，得到二值化图像；步骤2，图片预处理，即道路图像膨胀及提取网络骨架；由于像素判断误差，二值化图像中的路段断开，步骤1得到的二值化路网图可能出现道路连接中断的现象，也就是会出现“断头路”，该步骤对步骤1得到的二值化图像进行膨胀处理，目的在于膨胀提取的道路，连接部分“断头路”，提高信息准确性，其次提取膨胀后的二值化图像的骨架，得到路网骨架图，简单进行二值化处理的图像不易提取完整道路拓扑信息，因此，对二值化后的图像进行膨胀处理，得到道路的骨架；步骤3，扫描骨架网络；初步得到路网拓扑点和道路节点，其中拓扑点是能表示路网线形的拐点、路段交点和顶点，其中路段交点和顶点即是道路节点，首先判断像素点是否为道路像素点，若为道路像素点则依据周围道路像素点的个数判断此像素点为孤立点、路段顶点、拐点和中间点，若像素点被判别为拐点和中间点这一类，再依据道路走向得出像素点的具体类别；步骤4，删除多余节点；此步骤为对步骤3的修正，步骤3的方法会造成节点冗余，即路网中的一个交叉口可能会识别出若干个节点，根据步骤3的判断规则得到的所有节点，总数记为n，依次判断该节点是否属于冗余节点，记已判断的节点数为i，第i个节点的坐标为（xi,yi），判断节点i周围的节点个数，根据实例分析，取i节点周围的24个像素点为分析范围，即判断第xi‑2至第xi+2行、第yi‑2至第yi+2行范围内是否存在节点，若有，则删除该节点，此时该节点即变为拓扑点，仍保留在拓扑点文件中，保证路网的完整连通性，然后判断删除后剩下的并且未判断过的节点是否为冗余节点，以此类推，直至所有节点都被判断过。