衛(wèi)星圖片中道路半自動提取方法的研究.pdf

1、道路半自動提取技術(shù)是通過人機交互的形式將航空或航天圖像中的道路提取和識別的圖像識別技術(shù)。近年來，隨著航天技術(shù)的不斷發(fā)展，衛(wèi)星圖片上的道路的提取也越來越受到重視。道路提取對于GIS數(shù)據(jù)更新、影像匹配、目標檢測等都具有重要意義。因此，如何快速、準確的提取所需要的道路是當前圖像識別的研究熱點。
　　本文以“無人飛機遙現(xiàn)操控與模擬系統(tǒng)”為項目背景，對衛(wèi)星圖片中道路半自動提取方法進行了全面深入的分析。
　　首先，概述了衛(wèi)星圖片中道路半

2、自動提取的研究意義、研究現(xiàn)狀和存在的問題。然后系統(tǒng)地論述了道路提取方法。通過對道路自動提取方法和半自動提取方法進行對比分析，并結(jié)合課題研究背景得到半自動提取方法的切實可行性。
　　其次，根據(jù)無人機定位跟蹤的需要，分析比較了動態(tài)規(guī)劃法、基于Snakes或主動輪廓(Active Contour)模型的方法、基于主動試驗(Active Testing)模型的方法、模板匹配方法和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)方法的優(yōu)缺點。提出了以電子地圖中道路點信息為先驗知識

3、的衛(wèi)星圖片中道路半自動提取的解決方案。對基于主元神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)和K均值的方法進行改進，并取得了很好的效果。
　　最后，在分析了現(xiàn)有的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)方法的基礎(chǔ)上，根據(jù)項目的實際需要，提出了一種以電子地圖為先驗知識利用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)提取道路的方法。該方法中利用電子地圖獲得道路的經(jīng)度和緯度信息，而后通過計算獲得提取道路點所在的衛(wèi)星圖片名稱。讀取該衛(wèi)星圖片，將圖像中道路點的局部統(tǒng)計特征和紋理特征為PCNN神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的輸入訓(xùn)練神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)權(quán)值，而后將圖像各像素的統(tǒng)