买专利卖专利找龙图腾，真高效！ 查专利查商标用IPTOP,全免费！专利年费监控用IP管家,真方便！

申请/专利权人：福建江夏学院

摘要：本发明提供了一种基于测地距离场与多折线拟合的道路提取方法及系统，系统包括基于自适应圆形模板的人工种子点调整和道路宽度测算模块、道路显著图计算模块、柔性道路中心概率估计模块、基于Gauss‑Seidel迭代的测地距离场快速生成模块、基于测地距离场的测地线反向跟踪模块和多折线道路中心拟合模块；应用本技术方案可实现通过快速生成测地距离场提取种子点间的测地线，算法效率高，利用多折线拟合道路的几何特征，算法具有一定的抗噪能力。

主权项：1.基于测地距离场与多折线拟合的道路提取方法，其特征在于，基于基于测地距离场与多折线拟合的道路提取系统实现，所述基于测地距离场与多折线拟合的道路提取系统包括基于自适应圆形模板的人工种子点调整和道路宽度测算模块、道路显著图计算模块、柔性道路中心概率估计模块、基于Gauss-Seidel迭代的测地距离场快速生成模块、基于测地距离场的测地线反向跟踪模块和多折线道路中心拟合模块；包括以下步骤：步骤1，通过Sobel边缘检测获得图像边缘，并归一化Sobel边缘，即其中E为Sobel图像边缘；步骤2，道路宽度估算和人工种子点调整；设置初始半径为1，以人工种子点及其8领域的像素为圆心，生成9个圆，分别计算每个圆范围内的图像边缘累积值，获得累积的最小值，如果该值大于半径，则返回半径值减1，否则半径加1，再将人工种子点移到具有最小边缘累积值的圆心，重新以人工种子点及其8领域的像素为圆心，生成9个圆，按照以上规则开始新的一轮计算；在道路特征明显的区域，算法能获得同时相切于道路两边的圆，最终将人工种子点调整到道路中心，并返回道路的宽度；经过该步骤后，起止两个种子点均被调整到了路面中心；步骤3，计算道路显著图；设f为图像强度，是一个二维坐标空间到一维实数空间的映射函数其中Ω＝[0,1]2为图像域，道路显著图其中c表示起始种子点处最佳圆形模板内的图像灰度均值，ε表示实数，以防道路显著图在某些位置消失；步骤4，计算柔性道路中心概率图；计算公式为其中K为高斯核函数，n＝r×r，即像素x周围的像素个数，r为起始种子点处最佳模板半径，W为道路显著，一种道路概率,xi为像素x周围的第i个像素坐标；而传统的道路中心密度估计中的W为道路标签，非0即1，称P为柔性道路中心概率密度；步骤5，定义测地线；γ是连接起止种子点的任意一条曲线，则测地线γ*是连接两点之间所有曲线中带权长度最短的曲线，即其中xs,xe分别是起始和终止种子点，而Lγ为曲线γ的带权路径长度，即其中γt为曲线γ上t处的坐标,t∈[0,1]，P为柔性道路中心概率密度；步骤6，测地距离场快速生成；为了快速计算γ*，利用Gauss-Seidel迭代扫描快速生成测地距离场U，然后基于测地距离场U从终止种子点反向追踪测地线；首先初始化U的每个元素为无穷大，且Uxs＝0，其中xs为起始种子点；定义代价矩阵U的更新公式如下： 其中C为代价矩阵C＝MaxP-P+ε，a,b为： 对于一幅mⅹn的图像，Gauss-Seidel迭代扫描的顺序为：1i＝1:m,j＝1:n,2i＝m:1,j＝1:n,3i＝m:1,j＝n:1,4i＝1:m,j＝n:1；步骤7，测地线提取；利用贪婪算法，从终止种子点开始反向追踪到起始种子点；让Path＝[Xe]，x＝xe，设Ux’为x的8领域中最小的测地距离，把x’加入Path，让x＝x’，周而复始，直到x＝Xs；则获得的Path即为两点之间的测地线；步骤8，多折线拟合；首先，将提取的测地线分割成多个小段，每个小段不大于10个像素，并将每个段中具有最大道路中心概率的点视为控制点；检查每对相邻的控制点，如果它们太近，则删除较小道路中心概率的控制点；如果某个控制点的道路中心概率小于所有控制点的道路中心概率平均值的50％，则删除该控制点；第二，在线段的垂线上，调整控制点到最大的道路中心概率位置；第三，删除控制点，如果控制点为奇点，那么控制点连接的两个线段夹角小于150度，且控制点左右两侧的三个控制点形成的平均矢量夹角大于150度；注意，控制点删除后，由控制点连接的两个线段自动合并为一个线段；最后，所有余留的控制点和人工种子点按序连接，作为最终的道路中心线。

全文数据：

权利要求：

百度查询： 福建江夏学院 基于测地距离场与多折线拟合的道路提取方法