[发明专利]基于航摄影像的农村道路边界线的自动提取方法

权利要求书

1.一种基于航摄影像的农村道路边界线的自动提取方法，其特征在于，具体包括以下步骤：

S1获取数据：获取待研究区域的航拍影像；

S2获取子区域：输入种子点，获取实验子区域；

S3分割及后处理：对实验子区域的影像进行分割及分割后处理；

S4跟踪点提取及道路方向的确定：确定种子点所属道路区块及骨架，首先计算骨架的长度，再通过其所属骨架获取跟踪点；根据跟踪点之间的夹角信息，确定跟踪方向；记录跟踪点到合并道路区块两边界的距离；

S5跟踪计算：以当前跟踪点为基准，以道路段拓展方式确定候选路段，计算候选路段的骨架两端点之间的夹角，根据该夹角与当前路段的道路方向的变化信息判断实验子区域的边界是否提取完毕，若否，则返回步骤S4进一步获取跟踪点及跟踪方向，直至提取完毕；若提取完毕且无法获取新的实验子区域则认为到达影像边界或道路边界，则此条道路提取已完成；否则返回步骤S2，重新获取实验子区域，直至提取完毕；

S6获取道路边界线：完成道路的跟踪后，将每个实验子区域获取的跟踪点进行整合，根据相邻点之间的夹角及跟踪点到合并道路区块边界的距离，分别获取道路两边界点坐标，从而得到道路边界线。

2.根据权利要求1所述的基于航摄影像的农村道路边界线的自动提取方法，其特征在于，所述步骤S2具体包括以下步骤：

S21预处理：对原始航拍影像图进行裁剪和拼接，获得原始影像；

S22输入种子点：输入的种子点为位于道路边界线清晰、道路与非道路差别大和无建筑物及阴影遮挡的位置；

S23实验子区域的获取及双边滤波处理：以基准点为中心，在原始影像中构建长宽分别为X、Y个像素的矩形，并以此矩形对原始影像进行裁剪，获得实验子区域；再对实验子区域的影像图采用双边滤波法进行影像滤波，滤波完成后，将滤波影像图转化为灰度图像。

3.根据权利要求2所述的基于航摄影像的农村道路边界线的自动提取方法，其特征在于，所述步骤S3具体包括以下步骤：

S31分割：通过双阈值的方式进行分割，在初始阶段，以输入的种子点的像素值作为起始基础值；在道路提取过程中，以跟踪点为基础，取跟踪点邻域像素灰度均值作为基础值，在基础值的基础上，获得高阈值和低阈值；对于实验子区域内的所有像素点，若其灰度值在低阈值和高阈值之间，则认为其为道路候选区，设置为白色，否则视为背景，设置为黑色；

S32后处理：首先利用形态学开运算，即先腐蚀后膨胀的方式滤除噪声点，再利用形态学闭运算，即先膨胀后腐蚀填充空洞，获得后处理结果图，并将后处理结果图中的每一个白色区域记为一个道路区块，跟踪点所在道路区块为合并道路区块；

S33骨架提取及毛刺点去除：通过快速并行细化算法对后处理结果图进行骨架提取，再对提取的骨架进行毛刺点去除，获得道路中心线。