城市航空影像關(guān)鍵地物提取技術(shù)研究.pdf

1、作為數(shù)字攝影測量的重要信息來源,航空影像中的關(guān)鍵地物提取是攝影測量與遙感以及計算機視覺等領(lǐng)域的國際前沿課題,有著十分重要的理論和現(xiàn)實意義.從城市航空遙感影像中提取關(guān)鍵地物的研究主要集中于建筑物和道路兩個方面.第一章介紹了相關(guān)的研究現(xiàn)狀,指出已有的基于模型匹配的方法,對于現(xiàn)代城市中具有重要意義且形狀復雜的高層建筑物和主干道,還不能形成有效的提取.然而人類卻能幾乎在瞬間辨識出這些物體的存在和位置.因此,研究和模擬人腦認知機制和能力是解決這一

2、問題的重要方向.第二章首先介紹了人工智能研究領(lǐng)域關(guān)于人腦認知機理的一些最新研究成果.進而,結(jié)合航空影像關(guān)鍵地物提取的具體情況,建立了在人腦知識指導下的航空影像認知的系統(tǒng)框架及實施步驟,提出并詳細闡述了基于物體OAR(物體-屬性-關(guān)系)模型的目標自動提取策略,以及基于物體屬性和關(guān)系的推理認知過程的具體實施步驟和方法.第三章研究了基于人眼視覺模型的航空影像增強和陰影消除方法.Retinex模型給出了人眼視覺感知機制的良好模型,然而該方法在較

3、強光照條件變化時還存在一定的不足.為解決這一問題,本章提出了一種陰影檢測的方法,并在此基礎(chǔ)上,提出了一種能適應影像光照強度變化的模糊Retinex算法.實驗結(jié)果表明,本文提出的方法取得了較好的影像增強和陰影消除性能.第四章闡述了建筑物的自動提取方法.首先建立了建筑物的OAR模型和基于OAR模型的提取系統(tǒng)框架;其次,給出了一種簡單有效的垂直邊緣滅點坐標確定方法,并提出一種自適應模糊Hough變換直線提取算法,實現(xiàn)了垂直邊緣檢測;再次,提出

4、了一種基于Radon變換和時頻分析的建筑物窗戶紋理分析描述方法,并用其驗證了垂直邊緣的準確位置和確定了局部墻面的水平方向;最后,提出了一種直線Snakes算法,綜合各方面信息提取出完整的屋頂輪廓,實現(xiàn)了單視角高分辨率航空影像中高層建筑物的自動提取.第五章討論了道路的自動提取方法.首先結(jié)合主干道的OAR模型描述,提出了一種新的主干道路描述子:對稱邊緣方向直方圖(SEOH),并建立了基于SEOH的主干道提取系統(tǒng)框架;其次,提出了一種估計數(shù)據(jù)