Методы и алгоритмы поэлементного анализа изображений при дешифрировании аэрофотоснимков сельской местности

• Автор: Бурмистров, Александр Владимирович
• Шифр специальности: 05.13.17
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2013
• Место защиты: Пенза
• Количество страниц: 190 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ

СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ

ВВЕДЕНИЕ

Глава 1 МЕТОДЫ ЦИФРОВОГО АНАЛИЗА ИЗОБРАЖЕНИЙ

1.1 Анализ аэрофотоснимков при контроле и наблюдении за территорией сельской местности

1.2 Характеристики аэрофотоснимков

1.3 Графические форматы изображений

1.4 Методы автоматизированного дешифрирования объектов на изображениях

1.5 Источники облучения объектов при формировании изображения

1.6 Этапы распознавания топографических объектов на аэрофотоснимках

1.7 Математические модели описания растровых изображений

1.7.1 Пространственная модель растрового изображения
1.7.2 Математические модели описания примитивов
1.7.3 Простейшие преобразование примитивов
1.8 Системы описания цвета изображений объектов
1.8.1. Цветовая модель CIE XYZ
1.8.2. Цветовая модель RGB
1.8.3 Цветовая модель HSV
1.9 Характеристика существующих геоинформационных систем
1.10 Выводы по главе 1
Глава 2. ФОРМИРОВАНИЕ ПРИЗНАКОВ ДЕШИФРИРОВАНИЯ АЭРОФОТОСНИМКОВ СЕЛЬСКОЙ МЕСТНОСТИ НА ЭТАПЕ ПРЕДВАРИТЕЛЬНОЙ ОБРАБОТКИ ИНФОРМАЦИ
2.1. Классификация отличительных признаков изображений
исходных объектов
2.2 Формирование первичных отличительных признаков в виде
контура изображения объекта

2.3 Применение лапласиана для определения границ
изображений объектов
2.4 Определение границ изображений объектов на основе градиентов
2.5 Формирование контуров изображений объектов в виде линий
2.5.1 Метод “вписывания” прямой в изображение контура
2.5.2. Быстрый поиск линейных контуров большой протяженности
2.5.3 Недостатки метода
2.6 Преобразование ДО с сформированным контуром
в линейный примитив
2.7 Устранение избыточности линейных примитивов
2.8. Формирование первичных отличительных признаков в виде локальной области контуров
2.8.1 Сегментация изображения на отдельные локальные области
2.8.2. Метод формирования ДО относительно контуров
2.8.3 Анализ ’’изрезанности” контура ДО
2.8.4 Устранение эффекта’’вытекания” ДО
2.9 Удаление изображения растительного фона
2.9.1 Анализ гистограммы цветовой HSV -модели
для удаления растительного фона
2.9.2 Оценка качества результата удаления ФР
2.10 Вторичные отличительные признаки
2.10.1 Количественные признаки
2.10.2 Качественные признаки 9
2.10.3 Морфологические признаки
2.11 Выводы по главе 2
Глава 3. МЕТОДЫ ФОРМИРОВАНИЯ ТОПОГРАФИЧЕСКИХ ОБЪЕКТОВ
3.1 Формирование топографических объектов
3.2. Формирования конкретных ТГО в виде конечной
последовательности частей

3.3. Формирования абстрактных ТГО в виде бесконечной
последовательности частей
3.4. Формирование стартовой группы
3.5. Метод формирования ТГО по заданным последовательностям частей
3.5.1 Формирование ТГО по заданной стратегии
3.5.2 Стратегия формирования ТГО методом’’заполнения”
3.5.3 Построение полигонов для ТГО
3.6 Анализ атрибутов сформированного ТГО
3.6.1 Основные атрибуты и их параметры
3.6.2 Анализ атрибутов нескольких ТГО
3.7 Разработка правил и частей
3.7.1 Правила для описания частей ТГО
3.7.2 Описание сочетаний правил и частей ТГО
3.8 Формирование последовательностей частей правил по эталону
при обучении
3.9 Оценка надежности результата дешифрирования
3.10 Выводы по главе 3
Глава 4. РЕЗУЛЬТАТЫ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОГО ИССЛЕДОВАНИЯ РАЗРАБОТАННЫХ МЕТОДОВ ПОЭЛЕМЕНТНОГО АНАЛИЗА АЭРОФОТОСНИМКОВ 15
4.1 Разработка программного средства У1с1
4.1.1 Назначение и этапы работы программного средства Тс1
4.1.2 Классовая структура программного средства У1ё
4.1.3 Диаграмма классов основной программы
4.2 Разработка диаграммы классов модели примитивов
4.3 Разработка диаграммы классов, реализующих методы формирования отличительных признаков
4.4. Разработка диаграммы классов реализующих методы формирования
ТГО по заданным стратегиям

1.7.3 Простейшие преобразование примитивов
Анализируя прирмитивы, часто возникает необходимость в простых операциях над ними. В этой связи, обозначим функцию для расчета простых операций над одним или двумя примитивами через Я0), где / - номер функции.
1. Функция і?(1)(7р/2), где /р/2 є и - определяет расстояние между точками /, и /2.
2. Функция Я<2>(1), где І єіУ2 - определяет длину линии I. Так как линия состоит из двух точек обозначающих ее концы (7Д и /Д то для расчета длины линии можно воспользоваться функцией вычисления расстояния между двумя точками л(1)(/в,/4).
3. Функция Я{3) (/, 0 , где (є и , I е и2 - определяет наклон линии / в точке ґ. Условимся определять наклон линии относительно оси Ох, приняв, что координатная ось проходит через точку і на прямой / (рисунок 1.5).
Рисунок 1.5- Угол наклона линейного примитива через произвольную точку (б)
и точку нижнего конца (а)
4. Функция /?(4)(/,,/2), где /,,/2 еи2 - определяет значение угла между линиями /, и /2. На реальном изображении почти не встречаются пары линий, которые берут начало из одной точки, поэтому, угол рассчитывается между точкой их пересечения и двумя самыми длинными линиями.
5. Д(5)(/р/2,Д, где /,,/2 е(У2, 5 = {0,1,2,3} - определяет угол между стороной ^ линии /, и линией /2;