电子地图地理对象的智能识别研究与系统实现.pdfVIP

摘要

地理信息的提取和识别是地理信息系统（ＯＩＳ）、全球定位系统（ＧＰＳ）发展的基础和

迫切需要。自动矢量化因其效率、精度、自动化程度和可靠性方面的显著优势，已经成为

获取地理信息的主要途径之一。

本文在研究和分析了目前具有代表性的扫描图像矢量化方法的基础上，仔细分析了彩

色地图中图形对象的特点，依据图像处理、小波边缘检测、数学形态学等理论方法对图像

进行预处理，正确提取出各地理对象的边缘，然后采用一种面向对象的矢量化方法对处理

后的图像进行矢量化，并基于此理论在ＰＣ机上用ｖＣ－Ｈ６．０编程语言实现了一个自动矢量

化实验系统。

图像预处理部分为ＲＧＢ图像进行分析；ＲＧＢ图像的灰度化；灰度图像的增强；增强

后灰度图像的边缘检测。其中的边缘检测采用的二进小波多尺度边缘检测的方法，该方法

较普通的小波检测、Ｃａｎｎｙ算子检测、Ｓｏｂｅｌ算子检测等方法具有明显的优点，可以

取出地图中的文字标注等信息，正确的提取出地理对象的边缘。

矢量化部分采用了面向对象的思想，设计了图形对象的类继承层次，把组成地图的地

理要素分为线，符号和文本三类。其中线对象又派生出直线、圆弧（圆）和曲线三类。根

据每一类图形对象的几何特征，直接完成该图形对象类的矢量化。为了准确进行直线和圆

弧的识别，文中引入了特征图段的概念。以特征图段的几何参数和方向为指导跟踪图形对

象，实现了对直线和圆弧的整体识别，每一个图形对象被准确识别以后，即删除其独有的

栅格数据，保留和其它图像对象共有的像素，逐步简化了原始图像，避免识别过程中图像

对象之间的干扰，提高了矢量化操作的速度。

目前的矢量化研究都是在ＣＡＤ／ＣＡＭ领域进行的，本文分析首次尝试将这种研究进行

到有一定规律的普通彩色地图，提出使用的算法经证明具有可行性，并用ｖＣ＿卜｝６．０编程

现了一实际实验软件，在地理信息系统领域有一定的理论意义和应用价值。

关键词：地理信息系统（ＧＩｓ）：图像处理；小波分析；边缘检测；面向对象，矢量化

孙剐磊：电子蘸强途理辩象豹替巍识ｇｇ吾舅究与系统安现

ａｎｄＲｅｓｅａｒｃｈ

ＩｎｔｅｌｌｉｇｅｎｔＲｅｃｏｇｎｉｔｉｏｎｏｎＧｅｏｇｒａｐｈｉｃ

ＥｌｅｍｅｎｔｓＭａｐ

ｉｎｔｈｅＳｃａｎｎｅｄａｎｄＳｙｓｔｅｍＩｍｐｌｅｍｅｎｔ

Ａｂｓｔｒａｃｔ

Ｔｈｅｅｘｔｒａｃｔｉｏｎａｎｄｏｆｔｈｅｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎｉｓｔｈｅｂａｓｉｓｏｆ

ｒｅｃｏｇｎｉｔｉｏｎｇｅｏｇｒａｐｈｙｇｅ。ｇ隧妊ｃ

ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎｈａｓ

ｓｙｓｔｅｍ（ＧＩＳ）ａｎｄｓｙｓｔｅｍ（ＧＰｓ）．Ａｕｔｏｍａｔｉｏｎ

ｇｌｏｂａｌｐｏｓｉｔｉｏｎｖｅｃｔｏｒｉｚａｔｉｏｎ

ｔｒａｎｓｃｅｎｄｅｎｔａｎｄｈａｓｂｅｃｏｍｅｔｈｅ

ｍａｉｎｔｏ

ａｄｖａｎｔａｇｅｓｍｅｔｈｏｄｔｈｅ

ｃａｐｔｕｒｅｄｉｇｉｔａｌ

ｔｒａｎｓｆｏｒｍ

ＴｈｅＷａｖｅｌｅｔ

Ｔｗｏ－ＤｉｍｅＩｌｓｉｏｎａｌ

ｄｅｓｃｒｉｂｅｓａｎｄｔｈｅｏｆｉｔｓ

ｐａｐｅｒ