扫描地形图中点状符号和建筑物的自动识别研究

摘要

该文通过对模式识别、地图制图以及地理信息系统等大量资料的学习研究,认为地形图模式识别是代表当前地图制图领域发展的前沿和主攻方向,而纸质地图将在相当长的时期内仍是地理信息系统的信息和数据来源.目前地理信息系统作为信息科学和信息产业的重要组成部分受到世界各国的普遍重视,并得到了快速的发展.地形图的矢量化是获取数字地理信息的主要途径之一.传统的手扶跟踪矢量化方法有速度慢、精度低、可靠性差、自动化程度低和劳动强度大等缺点,已远远不能满足地理信息系统发展的需要.从地形图扫描上识别和提取数字地理信息为地图数字化开辟了新的途径,对促进地理信息的建立和应用具有重要的意义.该文从这个角度出发,基于对地形图自动模式识别获取信息和数据,从四个方面进行了研究和探讨:(1)、面向自动识别扫描地形图数据预处理内容研究,包括二值化阈值选取、地形图的噪声消除、地形图符号的细化、细化后的断点修补和毛刺的剔除等.(2)、提出地形图整体分层处理策略和地形图要素识别分割详细策略,分析了地图要素的结构特征,并对整体策略和详细策略进行了比较详细的描述,提出了要素识别和提取算法库的设计,对待识别目标的定位分割问题进行讨论.认为该方法可以大大节约地形图符号识别速度和识别效率.(3)、用统计-结构结合法,重点在扫描地形图中对点状符号和建筑物的自动识别的研究.根据点状符号特征进行组合识别法识别;根据建筑物结构中有直角的特点,进行建筑物的先统计识别,后结构法识别.(4)、提出了地形图模式识别系统的大体框架及组成内容,简单设计出识别子系统的结构.并通过影像匹配法对地形图符号获取进行了初步实验.为进一步实现地形图模式识别自动化开发提供参考,具有一定的理论意义和实用价值.

目录

文摘

英文文摘

第一章绪论

§1.1引言

§1.2模式识别及发展现状

§1.2.1模式识别发展现状

§1.2.2地图模式识别的研究现状

§1.3地理信息技术及其进展

§1.3.1地理信息获取途径

§1.3.2扫描地形图矢量化研究进展

§1.3.3扫描地形图矢量化目前主要研究内容

§1.4本文研究主要内容、目的及意义

§1.4.1文章主要内容

§1.4.2研究理论意义及实际应用价值

第二章面向自动识别扫描地形图预处理

§2.1图像的二值化

§2.1.1图像二值化阈值选取

§2.1.2二值图像的噪声消除

§2.1.3二值图像的细化

§2.1.4线性地物经细化后进行断点修补和毛刺的剔除

第三章地形图分层处理策略

§3.1地形图信息整体分层处理

§3.1.1地形图信息分层处理策略

§3.1.2地形图分色或分版

§3.1.3根据地形图要素结构特征分层

§3.1.4已识别地图要素的存储和去除

§3.2地形图要素识别和提取详细策略

§3.2.1要素识别和提取算法库的设计

§3.2.2.待识目标定位分割

§3.2.3要素识别和提取的流程设计

第四章扫描地形图中点状符号和建筑物的自动识别研究

§4.1统计—结构方法的基本理论

§4.2基于统计-结构法识别法对地形图信息统计和结构描述

§4.3点状地图符号自动识别

§4.3.1点状地图符号自动识别概述

§4.3.2基于组合特征点状地图符号识别

§4.4建筑物的自动识别

§4.4.1地形图中建筑物特点分析

§4.4.2建筑物统计-结构识别

第五章地图模式识别系统设计与实验

§5.1地图符号识别的总体思想

§5.1.1总体思想系统结构图

§5.1.2地图模式识别子系统设计

§5.1.3地形图符号识别子系统

§5.2地形图符号识别实验及识别结果

§5.2.1模板匹配的方法

§5.2.2识别结果

第六章结论与展望

致谢

参考文献