استخراج اتوماتیک راهها از تصاویر هوایی بزرگ تا متوسط مقیاس و تصاویر فضایی باتوان تفکیک بالا

با گسترش سیستمهای فتوگرامتری رقومی از اوایل دهه 80 تا کنون، تهیه نقشه های توپوگرافی به طور چشمگیری با موفقیت همراه بوده است. ولی به علت طبیعت بسیار پیچیده تصاویر هوایی و فضایی، عملیات استخراج اتوماتیک عوارض مسطحاتی نظیر راه ها، ساختمانها و غیره برای تهیه نقشه های مسطحاتی به طور کلی هنوز با مشکلات زیادی مواجه است. در سالهای اخیر برای استخراج عوارض مسطحاتی، روشهای متعددی پیشنهاد شده است. راه ها از جمله عوارضی هستند که استخراج اتوماتیک آنها مورد توجه قرار گرفته است. به منظور استخراج راه ها روشهایی متفاوتی بر اساس الگوریتمهای آشکار سازی لبه ها پیشنهاد شده است. در این تحقیق، روشی جدید بر اساس برچسب گذاری عوارض، برای استخراج راه ها از تصاویر بزرگ تا متوسط مقیاس و تصاویر فضایی با توان تفکیک بالا مانند تصاویر ikonos، برای مناطق غیرشهری پیشنهاد شده است. در این روش ابتدا با استفاده از اپراتورهای مورفولوژی، تصویر ‏‎gray scale‎‏ ساده می شود و سپس الگوریتم طی دو مرحله به موازات هم اجرا می گردد.در مرحله اول، نقشه تصویری ساده شده با استفاده از منطق فازی و روش جداسازی و ادغام، به تصویری تبدیل می شود که در آن راه ها آشکار می شوند و به دنبال آن، باینری می شود. سپس با استفاده از آنالیز برچسب گذاری، هر یک از عوارض تصویر باینری دارای برچسب می شود. بر اساس دسته بندی اراکی و کدگذاری زنجیره ای، کلیه خطوط مستقیم از عوارض برچسب گذاری شده استخراج می گردند.در مرحله دوم، با استفاده از تبدیلات ‏‎wavelet‎‏، توان تفکیک نقشه تصویری ساده شده کم می شود تا به تصویری برسیم که در آن عرض راه ها در حد دو تا سه پیکسل باشد. مجددا با استفاده از روش جداسازی و ادغام، تصویری که توان تفکیک آن تقلیل یافته باینری کرده و با استفاده از مورفولوژی ریاضی اسکلت راه ها را استخراج می کنیم.در پایان، اسکلت راه ها با خطوط مستقیم ساختار یافته شده از مرحله اول ترکیب می شوند ‏‎(road-side algorithm)‎‏ و خطوط لبه های راه استخراج می گردند.تستهای مختلف نشان داد در لبه های راه که مستقیم هستند افزایش طول قطعه خطوط باعث تغییر متوسط خطاهای باقیمانده بطور قابل ملاحظه نمی شود. این تغییرات خطا 18/0 پیکسل در طولهای بین دو تا پنج پیکسل بود که قابل اغماض است ولی در قوسها با افزایش طول قطعه خطوط، تغییرات خطا 48/1 پیکسل در طول های بین دو تا پنج پیکسل بود که قابل ملاحظه است. بنابراین در لبه های مستقیم طول قطعه خطوط میتواند بزرگتر انتخاب شود در حالیکه روی قوسها برای جلوگیری از افزایش خطا طول قطعه خطوط نباید از دو تا سه پیکسل تجاوز نماید.