基于時(shí)頻特征和支持向量機(jī)的高分辨率遙感影像道路提取.pdf

1、道路是我國(guó)重要的基礎(chǔ)交通設(shè)施，每年國(guó)家在基礎(chǔ)建設(shè)上不斷加大投資力度，道路建設(shè)也呈現(xiàn)出逐年增長(zhǎng)狀態(tài)。道路的實(shí)時(shí)更新對(duì)于車輛導(dǎo)航、交通管理、突發(fā)事件快速反應(yīng)、城市規(guī)劃以及智慧城市等相關(guān)研究領(lǐng)域都具有十分重要的意義。遙感技術(shù)能夠提供大面積準(zhǔn)實(shí)時(shí)的高分辨率影像，遙感影像上的光譜、紋理、空間結(jié)構(gòu)特征越來越豐富，使得從遙感影像中提取道路信息成為可能。利用高分辨率遙感影像進(jìn)行道路識(shí)別和提取，已成為圖像處理、計(jì)算機(jī)視覺和圖像理解等領(lǐng)域的重點(diǎn)研究課題之一

2、，這不僅有益于豐富基礎(chǔ)地理信息，同時(shí)在軍事國(guó)防、城市規(guī)劃、環(huán)境規(guī)劃、地理信息更新和農(nóng)業(yè)調(diào)查領(lǐng)域有著廣泛應(yīng)用。
　　本文采用航空航拍和衛(wèi)星遙感兩種不同平臺(tái)所獲取的高分辨率影像作為數(shù)據(jù)源，綜合運(yùn)用時(shí)頻特征抽取技術(shù)和支持向量機(jī)分類等方面的知識(shí)，實(shí)現(xiàn)高分辨率遙感影像中的道路提取。主要內(nèi)容及成果如下:
　　1.闡述了從高分辨率航空以及衛(wèi)星遙感影像中提取道路的目的和意義，分析了國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀以及現(xiàn)階段影響道路提取的幾大因素。
　　

3、2.介紹了遙感影像預(yù)處理相關(guān)基本理論知識(shí)，包括遙感影像的幾何校正，輻射校正，遙感影像空域增強(qiáng)和頻域增強(qiáng)，以及遙感影像融合的相關(guān)內(nèi)容。為遙感影像預(yù)處理提供理論基礎(chǔ)。
　　3.研究了一種基于地統(tǒng)計(jì)學(xué)特征抽取與支持向量機(jī)分類的遙感影像道路提取算法。首先分析了不同分辨率下的道路影像的特征，介紹了地統(tǒng)計(jì)學(xué)中變異函數(shù)和機(jī)器學(xué)習(xí)中支持向量機(jī)模型的基本理論;然后利用變異函數(shù)抽取紋理特征結(jié)合支持向量機(jī)分類進(jìn)行道路粗分割，并采用道路形態(tài)特征與數(shù)學(xué)形態(tài)

4、學(xué)相結(jié)合的方法處理道路區(qū)域;最后建立道路網(wǎng)絡(luò)。多組對(duì)比實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，該算法較好地提取出了遙感影像中復(fù)雜道路。
　　4.提出一種基于時(shí)頻特征抽取和遷移支持向量機(jī)分類的高分辨率遙感影像道路提取算法。首先，利用地統(tǒng)計(jì)學(xué)抽取道路的時(shí)域紋理特征，利用三維小波變換抽取道路的頻域光譜特征，時(shí)域紋理特征和頻域光譜特征構(gòu)成高分辨率遙感影像中的道路特征。然后，使用抽取的道路特征訓(xùn)練由遷移支持向量機(jī)模型構(gòu)建的域自適應(yīng)分類器，對(duì)高分辨率遙感影像進(jìn)行道路粗