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高分辨率遥感影像建筑物半自动提取方法研究

作　者: 崔世勇
导　师: 燕琴；刘正军
学　校: 中国测绘科学研究院
专　业: 摄影测量与遥感
关键词: 建筑物提取位姿聚类 SIFT 图搜索形状拟合
分类号: TP751
类　型: 硕士论文
年　份: 2009年
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内容摘要

近些年,遥感卫星的空间分辨率有了极大的提高。高分辨率卫星影像可以更准确、细致的反映地表的特征,从而更多的地表细节将清晰地展现出来。尽管遥感影像数据的地面空间分辨率越来越高,甚至从影像上可以辨识行人、车辆和树木,但高分辨率遥感影像数据处理和信息提取方法却相对进展缓慢。人工解译和判读仍然是普遍的工作方式,费时费力,成为制约高分辨率遥感影像广泛应用的主要瓶颈因素。建筑物作为重要的城市基础地理信息,它的自动识别与精确提取对GIS数据获取、影像理解、大比例尺制图以及其它许多应用都具有重要的意义。本文从建筑物的几何形状特征出发,对高分辨率遥感影像建筑物提取进行了深入和广泛的研究,主要研究内容和工作体现在以下几个方面:(1)本文对形状表达和描述以及形状的几何特征进行了详细的阐述和深入的研究,探讨了多种区域表达和特征描述的方法,并且详细阐述了基于区域和基于边缘的图像识别的一些基本算法。(2)本文在建筑物的位置检测和形状的表达方面进行了深入的研究,采用位姿聚类和SIFT检测复杂建筑物的位置。并且利用基于区域邻接图的合并方法提取建筑物区域,并进一步实现了多种建筑物的边界拟合方法,同时提出了基于图搜索的建筑物轮廓提取方法。最后,对本文涉及的方法进行了开发实现。(3)进行了全面的实验验证和说明,总结了本文方法的优缺点,提出了一些亟待解决的问题。

全文目录

摘要  4-5
Abstract  5-8
第一章绪论  8-18
  1.1.研究背景和意义  8-9
  1.2.建筑物提取研究现状  9-18
    1.2.1.单幅影像提取建筑物  9-15
    1.2.2.多幅影像提取建筑物  15
    1.2.3.结合多元数据提取建筑物  15-16
    1.2.4.本文的组织结构  16-18
第二章高分辨率遥感影像特征提取和表达  18-52
  2.1.几何特征提取  18-25
    2.1.1.边缘检测  18-21
    2.1.2.直线提取  21-22
    2.1.3.角点检测  22-24
    2.1.4.直角提取  24-25
  2.2 形状表达和特征描述  25-52
    2.2.1.基于轮廓的形状表达与特征描述  26-36
    2.2.2.区域边界跟踪  36-41
    2.2.3.基于区域的形状表达与特征描述  41-52
第三章高分辨率遥感影像建筑物位置检测  52-69
  3.1 基于模型的建筑物位置检测  52-62
    3.1.1.基于模型的目标识别  52-53
    3.1.2.位姿聚类  53
    3.1.3.建筑物模型定义  53-54
    3.1.4.聚类元素和规则  54-55
    3.1.5.投票原理  55-57
    3.1.6.不确定因素的解决方案  57-59
    3.1.7.投票约束  59-60
    3.1.8.顶点检测  60-62
  3.2 基于特征匹配的建筑物位置检测及提取  62-69
    3.2.1.建筑物模型  62
    3.2.2.SIFT特征检测  62-67
    3.2.3.特征匹配  67
    3.2.4.实验及分析  67-69
第四章高分辨率遥感影像建筑物提取  69-112
  4.1.基于区域的建筑物提取  69-99
    4.1.1.高分辨率遥感影像分割  69-79
    4.1.2.建筑物区域标记和特征描述  79-81
    4.1.3.基于区域邻接图的建筑物区域合并及提取  81-83
    4.1.4.建筑物形状拟合  83-91
    4.1.5.实验及分析  91-99
  4.2 基于图搜索的建筑物提取  99-112
    4.2.1.霍夫变换  99-100
    4.2.2.基于模型匹配的建筑物外形搜索  100-103
    4.2.3.基于图搜索的建筑物提取  103-105
    4.2.4.实验及分析  105-112
第五章总结与展望  112-114
  5.1 总结  112
  5.2 创新点  112
  5.3 不足与展望  112-114
发表文章  114-115
致谢  115-116
参考文献  116-119

高分辨率遥感影像建筑物半自动提取方法研究

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