基于Canny算子的农田线状工程地物自动提取方法-农业机械学报.PDF

２０１５年 ２月 农 业 机 械 学 报 第 ４６卷 第 ２期 ｄｏｉ：１０．６０４１／ｊ．ｉｓｓｎ．１０００１２９８．２０１５．０２．０３９ 基于Ｃａｎｎｙ算子的农田线状工程地物自动提取方法 １，２ １ １，２ １，２ 张　超 　王志浩 　杨建宇 　朱德海 （１．中国农业大学信息与电气工程学院，北京 １０００８３；２．国土资源部农用地质量与监控重点实验室，北京 １０００３５） 摘要：以０５ｍ分辨率的ＷｏｒｌｄＶｉｅｗ ２为数据源，根据田间道路和沟渠在该影像中的特点，基于 Ｃａｎｎｙ算子，设计 了一种适合云环境下自动检测农田沟渠、道路等线状工程地物的方法。在 Ｃａｎｎｙ算子边缘检测的基础上，首先通 过设计连接断点算法，抑制单像素断点现象；然后，利用种子点生长法，通过判定欧氏距离，识别疑似线状工程地物 片段，并拟合疑似片段所在直线方程；进一步利用低长度阈值过滤，连接疑似地物片段；再通过高长度阈值筛滤伪 线状片段，最终实现线状工程地物的提取。以内蒙古达拉特旗土地整治工程区为研究区，对提出的方法进行了验 证，实验结果表明，提取长度精度优于９５％，对于地物简单的区域正确率优于９５％，满足土地整治工程等建设监管 的基本需求。 关键词：高空间分辨率遥感　土地整治　线状工程地物　自动提取　Ｃａｎｎｙ 中图分类号：Ｓ２８；ＴＰ７９ 文献标识码：Ａ 文章编号：１０００１２９８（２０１５）０２０２７００６ ＦａｒｍｌａｎｄＬｉｎｅａｒＰｒｏｊｅｃｔＦｅａｔｕｒｅＡｕｔｏｅｘｔｒａｃｔｉｏｎ ＭｅｔｈｏｄＢａｓｅｄｏｎＣａｎｎｙＡｌｇｏｒｉｔｈｍ １，２ １ １，２ １，２ ＺｈａｎｇＣｈａｏ 　ＷａｎｇＺｈｉｈａｏ　ＹａｎｇＪｉａｎｙｕ 　ＺｈｕＤｅｈａｉ （１．ＣｏｌｌｅｇｅｏｆＩｎｆｏｒｍａｔｉｏｎａｎｄＥｌｅｃｔｒｉｃａｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＣｈｉｎａＡｇｒｉｃｕｌｔｕｒａｌＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｂｅｉｊｉｎｇ１０００８３，Ｃｈｉｎａ ２．ＫｅｙＬａｂｏｒａｔｏｒｙｆｏｒＡｇｒｉｃｕｌｔｕｒａｌＬａｎｄＱｕａｌｉｔｙａｎｄＭｏｎｉｔｏｒｉｎｇ，ＭｉｎｉｓｔｒｙｏｆＬａｎｄａｎｄＲｅｓｏｕｒｃｅｓ，Ｂｅｉｊｉｎｇ１０００３５，Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｆａｒｍｌａｎｄｒｏａｄｓａｎｄｄｉｔｃｈｅｓａｒｅｔｈｅｍａｊｏｒｉｔｙｏｆｌａｎｄｃｏｎｓｏｌｉｄａｔｉｏｎｐｒｏｊｅｃｔａｎｄｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎｏｆａ ｈｉｇｈｓｔａｎｄａｒｄｏｆｂａｓｉｃｆａｒｍｌａｎｄ，ｗｈｉｃｈｃａｎｂｅｍｏｎｉｔｏｒｅｄｂｙｔｈｅｈｉｇｈｓｐａｔｉａｌｒｅｓｏｌｕｔｉｏｎｒｅｍｏｔｅｓｅｎｓｉｎｇ． ＡｎａｐｐｒｏａｃｈｏｆａｕｔｏｍａｔｉｃｌｉｎｅａｒｐｒｏｊｅｃｔｆｅａｔｕｒｅｅｘｔｒａｃｔｉｏｎｗｉｔｈＷｏｒｌｄＶｉｅｗ ２ｈｉｇｈｒｅｓｏｌｕｔｉｏｎｉｍａｇｅｂａｓｅｄ ｏｎＣａｎｎｙｅｄｇｅｄｅｔｅｃｔｉｏｎａｌｇｏｒｉｔｈｍｗａｓｐｒｅｓｅｎｔｅｄ，ｗｈｉｃｈｗａｓｄｅｓｉｇｎｅｄｅｓｐｅｃｉａｌｌｙｆｏｒｆｉｅｌｄｒｏａｄｓａｎｄ ｄｉｔｃｈｅｓｄｅｔｅｃｔｉｏｎｉｎｔｈｅｆａｒｍｌａｎｄ．Ｆｉｒｓｔｌｙ，ｂａｓｅｄｏｎｔｈｅＣａｎｎｙｅｄｇｅｂｉｎａｒｙｉｍａｇｅｓ，ｓｉｎｇｌｅｐｉｘｅｌｇａｐｗａｓ ｃｏｎｎｅｃｔｅｄｂｙｍａｔｃｈｉｎｇｏｎｅｏｆｅｉｇｈｔｍａｓｋｓｓｕｍｍａｒｉｚｅｄ．Ｓｅｃｏｎｄｌｙ，ｔｈｅｓｕｓｐｅｃｔｌｉｎｅａｒｆｅａｔｕｒｅｗａｓ ｉｄｅｎｔｉｆｉｅｄｂｙＥｕｃｌｉｄｅａｎｄｉｓｔａｎｃｅｊｕｄｇｍｅｎｔ．Ｅａｃｈｐｉｘｅｌｏｆｅｎｈａｎｃｅｄｉｍａｇｅｓｗａｓｓｃａｎｎｅｄｗｉｔｈｔｈｅｓｅｅｄ ｇｒｏｗｔｈｍｅｔｈｏｄ．Ｔｈｉｒｄｌｙ，ｅａｃｈｌｉｎｅｗａｓｊｏｉｎｅｄｉｎｔｏｔｈ