基于图像分割技术的道路识别系统设计与实现

摘要

道路识别在多个领域有着重要的应用，军事地形图中的道路识别有利于开辟战场通道，测绘部门可通过道路识别对各种地形地貌进行跟踪和探测，提高测绘效率，环境部门可通过道路特征的比对来保护自然环境，国家地震救援中心可通过对灾区的道路特征识别来判断道路的受损情况地震救援等。另外，道路地形识别在旅游信息发布、地质资源勘探、环境监测和土地资源保护等方面，具有十分迫切的现实需求和应用。
　　将数字图像处理技术应用于道路目标识别是本文的创新之处，有一定的理论和实际应用价值，基于图像分割技术实现对地形道路的识别具有十分重要的作用。本文首先对现有的图像分割方法作了简要概述，分别分析了阈值分割方法、边缘检测方法、区域分割方法等。接着结合道路图像的特点，采用灰度化、直方图均衡化的方法对图像进行预处理，在对图像进行完对比度扩展后，提出了一种改进的中值滤波算法对图像进行滤波去噪处理，为特征提取和道路识别奠定基础。针对道路地形的特征，设计了一种道路识别算法，采用阈值分割、图像骨架的方式提取特征，然后，对目标的提取过程进行了详细分析，最后采用Visual C++设计并实现了道路地形识别系统。本文的主要工作包括以下几个方面：
　　（1）采用比较研究的方法深入分析了图像分割技术；
　　（2）结合道路地形图像的特点，采用图像灰度化算法、灰度直方图均衡化算法，提出了一种改进的中值滤波算法对图像进行预处理；
　　（3）针对道路地形特征，运用中值滤波、阈值分割等图像处理技术，然后采用图像骨架的方式提取图像特征，在此基础上提出了针对此类目标的一套较为完整的、自上而下的、知识驱动的目标识别算法与流程；
　　（4）采用面向对象的设计语言Visual C++6.0进行编程，实现了对道路地形目标的识别定位，完成了道路地形识别系统的设计，并验证了本文所提出算法的正确性、可靠性和可行性。

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第一章 绪论

1.1论文研究的背景及意义

1.2图像分割的研究现状

1.3 道路地形图像识别

1.4.图像识别与处理

1.5论文的主要工作

1.6论文的组织结构

第二章 图像分割技术

2.1图像分割概述

2.2 图像目标识别的基础概念

2.3基于阈值的图像分割

2.4基于边缘检测的图像分割

2.5基于区域的图像分割

2.6小结

第三章 图像的预处理

3.1图像预处理概述

3.2图像的灰度化

3.3图像的直方图修正

3.4图像的滤波去噪

3.5图像特征提取

3.6小结

第四章 地形中的道路图像识别

4.1概述

4.2 地形图中道路的模型

4.3 识别的基本思想

4.4识别算法的具体实现

4.5 小结

第五章 地形图中道路识别系统设计与实现

5.1 系统需求分析

5.2 系统设计原则

5.3 图像处理过程

5.4 系统总体结构

5.5 系统界面设计

5.6 小结

第六章 论文工作总结和展望

致谢

参考文献