论文摘要
本论文研究的主要内容是栅格图像矢量化,即地图模式识别,主要目的是识别栅格图像中线划信息,并提取出线划的顶点坐标串,最终生成矢量线。地图模式识别:一门综合计算机科学、数字图像处理、计算机视觉、模式识别和人工智能等学科的交叉技术,利用这些相关学科的技术来识别和提取地图中有利用价值的信息。本论文是依托国家863项目《空间信息获取与处理前沿技术》专题和国家危机矿山找矿专项项目进行的。地图模式识别的对象主要为危机矿产地质勘探资料数据:包括了从矿山勘探发现和开采后补充勘探等几十年的资料,同时新的危机矿山找矿工作也会产生大量的基础信息,这些信息资料涵盖了地质、地球物理、地球化学、遥感和深部勘探等多专题的数据,将勘探资料图和地质编录成果图等相关信息的图件矢量化是信息获取的重要途径。图形数据主要以栅格和矢量两类数据格式存储,具体为栅格数据格式中的图像格式(BMP、PCX、GIF、JPEG、JPEG2000、PNG、TIFF、GEOTIFF),和矢量数据格式中的ESRI ShapeFile格式,从而构成空间数据模型。模型中图形数据的输出涉及到均匀颜色空间。在这个颜色空间里,各个不同颜色区域的数值变化必须与眼睛对颜色的感觉一致,相同的数值变化对应相同的颜色差别感觉。满足这个条件的颜色就称为颜色感觉上的均匀颜色空间。为实现均匀颜色空间颜色差别变化,需对数据进行色差处理,所用的色差公式包括CIE 1976 Lab色差公式、CMC(l:c)色差公式、CIE DE2000色差公式。为便于进行后续的操作和运算,将有用的信息从地图图形信息背景中提取出来,即图像二值化处理。基于数学形态学的细化算法本文解析的重点之一,数学形态学的细化算法以几何形态为基础对图象进行分析,很容易实现处理。图像矢量化是指将细化处理的线状图中的单象素宽、八连通的目标象素以相应的矢量串表示。矢量化抽稀方法主要采用的是道格拉斯—普克法(Douglas Peucker)。在整幅地图矢量化完毕后,经常需要进行投影变换,以得到经纬度参照系下的地图。对各种投影进行坐标变换的原因主要是输入时地图与输出的地图产物是两种不同的投影坐标系。最后,应用仿射变换、类似变换、投影变换,将整幅矢量化后的Shapefile文件由屏幕坐标系变换到真实坐标系。本论文取得的成果:能够识别提取地图中颜色趋于一致、具有一定宽度的、连通的线划。
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