一种链码跟踪与相位验证相结合的直线提取方法

提出了一种链码跟踪与相位验证相结合的直线提取方法。该方法首先针对Canny边缘图提出一种完全细化方法;其次提出一种改进的链码跟踪方法,其步骤包括检测链码端点,建立动态链码主方向确定链码跟踪方向,优先跟踪八邻域内边缘点,八邻域内无边缘点再进行八邻域外边缘点,并采用直线化分析对链码进行动态约束;最后对链码进行直线拟合及相位验证,满足条件输出直线,不满足要求的链码则重新设定端点进行跟踪直线提取。通过多种不同光学图像数据的试验结果分析表明,本文所提出的方法不仅能够精确实现边缘直线信息的拟合,并且能够解决由于白噪声及相位编组所引起的直线断裂问题。     

基于边缘检测的编组法直线提取

对直线相位编组法进行改进，提出了一种在边缘检测基础上进行相位编组提取直线的方法。该方法充分利用了图像的梯度和幅值信息，能够比较准确地提出物体的边缘直线，克服了相位编组法中边缘灰度幅值信息利用不够、容易生成多边缘、不利于突出物体主边缘直线的缺点。在大比例尺域市房屋的提取中能发挥比较好的辅助作用。     

基于边缘检测的编组法直线提取

对直线相位编组法进行改进,提出了一种在边缘检测基础上进行相位编组提取直线的方法.该方法充分利用了图像的梯度和幅值信息,能够比较准确地提出物体的边缘直线,克服了相位编组法中边缘灰度幅值信息利用不够、容易生成多边缘、不利于突出物体主边缘直线的缺点,在大比例尺城市房屋的提取中能发挥比较好的辅助作用.     

一种新的边缘直线拟合方法

针对直线提取过程中的断裂问题,该文提出一种新的边缘拟合直线方法,首先采用Canny算法提取边缘图;接着利用改进ZS算法对边缘图进行细化处理;然后通过端点检测、交叉点跟踪、闭合边缘跟踪等方法,实现边缘链码的完整性提取;最后利用边缘链码跟踪顺序进行直线提取。通过多幅影像的实验结果表明,该文所提出的算法能够精确实现边缘直线信息的拟合,便于对影像结构信息的清晰理解。     

顾及拓扑关系的立体影像直线特征可靠匹配算法

针对单直线匹配过程中缺乏考虑邻近直线特征之间关系,纹理断裂处单一直线描述符的弱可靠性,提出了一种顾及拓扑关系的立体影像直线特征可靠匹配算法。该算法首先根据直线间距离、角度等基本拓扑关系对参考影像、搜索影像上提取的直线进行编组;然后将编组得到的直线组作为匹配基元,充分利用直线特征组内的拓扑关系,依次采用核线约束、单应矩阵约束、象限约束、不规则三角形区域灰度相关约束对其进行匹配;最后将同名直线组分裂为两对同名单直线、并对分裂后的结果进行整合、拟合、检核等后处理,得到"一对一"的同名直线。选取典型纹理特征的航空影像和近景影像进行参数分析及直线匹配试验,结果表明,本文算法能获取可靠的直线匹配结果。     

结合边缘编组的Hough变换直线提取

针对传统Hough变换用于直线检测存在的问题进行了细致的分析和归纳总结,在此基础上,提出一种结合边缘编组的Hough变换直线提取算法。该算法首先采用基于8邻域的边缘跟踪算法对Canny算子检测得到的边缘点进行编组;然后对每一个边缘组分别进行Hough变换,单独确定Hough变换原点和参数的取值范围。Hough变换过程中,采用迭代的"投票"方式,每次确定单一峰值点并删除对应像素。实验证明,该算法原理简单,能有效解决传统Hough变换存在的精度不高、计算复杂等问题。同时该算法具有较强的鲁棒性,可以有效处理不同类型的影像数据,适用于并行处理。     

SAR影像的城市街区边缘直线特征提取算法研究

针对城市街区边缘特征的提取问题,提出了一种基于高斯伽马形双窗与Gabor组合滤波器的城市街区边缘提取算法。算法首先设计了一种高斯伽马形双窗与Gabor的组合滤波器算子,采用该算子对影像进行滤波处理,可以很好地消除噪声等因素产生的虚假响应,并得到边缘结构特征;然后基于滤波后的SAR影像,采用LSD算法进行直线边缘提取,并对LSD算法进行优化改进,实现短直线特征的删除、合并和延长处理,获得较为连续的长直线特征;最后采用多组雷达影像数据对本文提出算法进行实验验证。实验结果表明,该算法能够有效克服相干斑噪声等因素的影响,提取得到真实、准确且连续性较强的城市街区边缘特征。     

基于直线编组的直角多边形拟合算法

提取建筑物时,图像的不准确分割或点云的随机性分布导致轮廓线不规整,需进一步拟合。目前常用方法为角点定位法和最小外接矩形拟合法,前者很难将相邻边界线拟合为正交状态,后者对于凹凸角较多的复杂建筑物轮廓拟合效果不佳。本文提出基于直线编组的直角多边形拟合算法,根据轮廓线的主方向将提取直线段分为两组,再根据直线段组的实际情况选择适用的策略进行拟合。实验证明,该方法不仅能够保持多边形的正交性,而且对于复杂轮廓有很好的拟合能力,实用性强。     

同名点及高程平面约束的航空影像直线匹配算法

针对直线匹配的难点问题及匹配约束的有效性,提出了同名点及高程平面约束的航空影像直线匹配算法。该算法在边缘点匹配结果和直线提取结果的基础上,首先利用直线邻域内的同名点确定候选直线及直线投影平面的高程值,再结合物方和像方相似性约束确定同名直线;然后根据直线索引对"一配多"的匹配结果进行整合,并对结果中的多直线进行合并,得到"一对一"的同名直线;最后利用"像方-物方-像方"的映射模式确定同名直线的同名端点。论文选取典型纹理特征的航空影像进行直线匹配试验,结果表明,本文算法能获得可靠的直线匹配结果。     

基于Hough变换的航空影像建筑物半自动提取

针对Hough变换不能检测直线段的缺点,提出了一种改进的Hough变换用于影像中矩形建筑物的半自动提取。同传统Hough变换相比,改进的Hough变换充分利用了Hough变换的参数空间数据,将Hough变换的“投票”过程和直线段的检测过程融为一体,获得直线段的端点坐标。根据直线段的端点坐标消除虚假直线段的过连接,并根据直线段的角度、距离条件合并直线段。最后通过直线段上的若干点利用最小二乘法拟合出一条最佳直线,通过计算最佳直线的交点确定建筑物的角点坐标,完成影像中建筑物的半自动提取。实验结果表明:用改进的Hough变换算法提取出的航空影像中建筑物边缘结果是正确的,定位精度较高。     

高分辨率光学遥感几何与纹理约束的线段优化算法

针对高分辨率光学遥感影像线段断裂问题,提出一种基于几何与纹理约束的线段优化算法。首先,将线段视为地物轮廓表达的一种方式,由此从同一地物边缘角度出发,提出线段断裂的几何与纹理规律;其次,提出线段优化算法,以提取线段结果为处理基元,依据线段长度确定初始优化线段,设定跟踪矩形,建立针对断裂线段的几何纹理约束模型,构建动态优化模型,并给出完整的线段优化流程。最后,通过多幅不同实际场景、不同类型高分辨率遥感影像的试验结果分析,表明本文算法不仅能够解决由地物遮挡、边缘模糊及边缘锯齿化造成的线段断裂问题,并且在优化线段长度以及抑制线段过提取问题方面,均表现出较大的优势。     

基于直线特征匹配的序列图像自动配准

提出了一种运用相应直线段特征作为控制基础的序列图像自动配准方法。根据相应直线段"共线"原理建立了图像配准模型,该模型的优点是不必精确定位相应直线段的端点,突破了相应特征必须严格"同名"的限制。同时,根据图像配准对控制直线段的要求,分别设计了序列图像中直线段特征的自动提取和自动匹配算法,从而实现了概略对准条件下的序列图像的全自动配准。     

A method for the extraction of partition lines from long and narrow patches that account for structural features

The extraction of partition lines for long and narrow patches (LN patches) is an important yet difficult problem in the generalization of thematic data. When current methods are used to process polygons with irregular shapes or complex branch convergence zones, the extracted line structural features tend to be inaccurate and topologically erroneous. In this article, we propose an improved partition lines extraction algorithm of constrained Delaunay triangulation to counter these issues. The proposed method aims to maintain consistency between the extracted line structure characteristics and the actual object structure, especially for complex branch convergence zones. First, we describe three types of aggregation patterns (Type A, B, and C aggregation zones) that occur in partition line extractions for LN patches of complex branch convergence zones using Delaunay triangulation. Then, a partition line extraction algorithm that accounts for the direction between the edges of triangles and the distance of nodes in aggregation zones is proposed. Finally, we test our method for a dataset relating to Guizhou Province, China. Compared with the current method that uses quantitative indicators and visualization, the results indicate that our method not only has applicability for simple situations but also is superior for preserving structural features of complex branch convergence zones.     

直升机电力巡检中电力线的自动提取

结合电力线在直升机航拍影像中的成像特性,提出了一种复杂自然背景中电力线的自动提取方法。首先,利用Ratio算子从复杂背景中检测出电力线边缘;然后把边缘转化成直线段,对出现断裂与欠连接的直线进行连接与合并;最后,从这些直线段中采样一些点集,利用随机一致性抽样算法(Ransac)从中选择尽可能少但足够的点来拟合成一根完整的电力线,并通过实验证明了该方法的有效性。     

基于多比例尺地图数据的线状要素综合方法

提出了一种基于多比例尺地图数据的线状要素综合方法,若一个顶点在两个不同比例尺的对应线状要素上都存在,则它在中间比例尺线状要素上也应该得到保留。首先,利用不同比例尺线状要素进行同名点识别,并在较大比例尺线状要素上进行标记;然后,以标记的同名点为断点,将大比例尺线状要素分割成多个线段;最后,对分割后的各线段结合Douglas-Peucker算法进行综合。通过实验分析论证了该方法的可行性及有效性。     

利用地形开度算子自动提取激光雷达点云断裂线

基于机载激光雷达（LiDAR）点云生产高质量的数字高程模型（DEM）,需要地形特征线的约束。本文针对现有断裂线提取算法仅仅考虑了地表的局部变化,错提取率高的现状,从人工解译的角度出发,引入地形开度（topographic openness）作为一种定量描述地表整体变化的地形特征,提出了基于地形开度的断裂线自动提取算法。首先将原始地面点按高程采样成距离图像,然后通过地形开度算子获取地表的主体结构变化,最后结合形态学算子和边缘提取算子提取断裂线种子点并跟踪断裂线矢量。试验结果表明,该算法无需人工干预,能够快速提取较完整的断裂线。     

基于QTM的线状图形自动化简算法探讨

全球网格是由形成地球表面剖分的一系列区域所组成,八面体四分三角网(QTM)是其中一种具有层次性的网格。本文依据数据点在规则网格中的分布规律,提出了一种在QTM数据结构支持下的线状图形化简算法。该算法以经过每级QTM网格的数据点的平均值为标准,能自动地对比较平缓的线段进行较粗选点,而对相对复杂的线段进行较密选点。本文以及Dutton算法都能克服DouglasPeucker算法中难以客观和合理确定阈值的困难,但是本算法比Dutton算法简单,且具有更高的化简率,能更好地保留了线状图形的弯曲特征。