شناسایی و استخراج اتوماتیک راه از تصاویر چندطیفی بااستفاده ازتلفیق روشی شی گرا و سلسله مراتبی

شناسایی و استخراج راه یکی از موضوعات مهم در زمینه فتوگرامتری و سنجش از دور و ماشین بینایی می باشد. تحقیقات بسیار زیادی در این خصوص بر مبنای تصاویر چندطیفی انجام شده که عمدتا نتایج نسبتا خوبی نیز به دست آمده است. در این مقاله، یک روش اتوماتیک و شی گرای سلسله مراتبی جهت شناسایی و استخراج عارضه راه در مناطق شهری پیشنهاد داده شده است. روش پیشنهادی این تحقیق مبتنی بر روش قطعه بندی شیفت میانگین [1] و مدل رنگی HSI [2] برای شناسایی عارضه راه است. ابتدا از تصویر چندطیفی قطعه بندی شده، شاخصهای طیفی NDVI [3] و NDWI [4] ایجاد شده، همچنین تصویر قطعه بندی شده فوق به فضای رنگی HSI انتقال یافت. در ادامه به کمک محصول رنگ و شاخصهای طیفی NDVI و NDWI و باند مادون قرمز نزدیک [5] راه های اولیه شناسایی شدند. سپس با تکنیک برداری سازی مبتنی بر دیاگرام ورونی [6] محور راه ها استخراج شد. پس از استخراج محور راه های اولیه، بر اساس قواعد توپولوژیکی قطعات زاید متصل به راه حذف گردیدند. به منظور آزمون روش پیشنهادی، از تصویر ماهواره ای چندطیفی محدوده Moonah کشور استرالیا که توسط انجمن بین المللی فتوگرامتری و سنجش از دور (ISPRS) ارایه شده، استفاده گردید. طبق نتایج ارزیابی، پارامترهای کامل بودن، صحت، کیفیت و F1Measure روش پیشنهادی به طور میانگین عبارتند از: 98%، 85%، 84% و 91% برآورد شده است. علاوه بر این، نتایج روش پیشنهادی با نتایج پنج روش از روش های برجسته موجود در استخراج راه، مورد قیاس قرار گرفت. نتایج حاصل از ارزیابی نشان می دهد که روش پیشنهادی در شناسایی و استخراج راه ها بر مبنای تصاویر چندطیفی ماهواره ای با قدرت تفکیک مکانی بالا، از قابلیت بسیار خوبی در مناطق شهری برخوردار است.