عنوان پایان‌نامه
استخراج اتوماتیک شبکه راه های شهری از تصا ویر ما هواره ای با قدرت تفکیک بالا با استفاده از الگو ریتم تلفیقی فازی -کلو نی مور چگان
- رشته تحصیلی
- مهندسی عمران - نقشه برداری - فتوگرامتری
- مقطع تحصیلی
- دکتری تخصصی PhD
- محل دفاع
- کتابخانه مرکزی پردیس 2 فنی شماره ثبت: 3476;کتابخانه مرکزی -تالار اطلاع رسانی شماره ثبت: 78543;کتابخانه مرکزی پردیس 2 فنی شماره ثبت: 3476;کتابخانه مرکزی -تالار اطلاع رسانی شماره ثبت: 78543
- تاریخ دفاع
- ۱۳ بهمن ۱۳۹۵
- دانشجو
- مهدی معبودی
- استاد راهنما
- جلال امینی
- چکیده
- راه‌ها به‌عنوان یکی از مهم‌ترین عوارض ساخت انسان نقش ویژه‌ای در پیشرفت تمدن جوامع ایفا نموده‌اند. امروزه شبکه به‌روز راه‌ها بخش مهمی از پایگاه‌های داده مکانی هستند که در کاربردهای متعددی نظیر کنترل و مدیریت ترافیک و ناوگان حمل‌ونقل، طراحی شهری، مدیریت بحران‌ها و بلایای طبیعی، حوزه سلامت عمومی، توسعه کشاورزی، توریسم و غیره بکار گرفته می‌شوند. در این رساله یک روش استخراج راه از تصاویر ماهواره‌ای ارائه شده است که پس از پیش‌پردازش تصویر توسط فیلترسازی هدایت‌شونده، به‌صورت هم‌زمان از ویژگی‌های آنالیز شیء مبنای تصاویر در پردازش تصاویر ماهواره‌ای، توانایی سیستم استنتاج فازی در پردازش داده‌ها و مدل‌های دارای ابهام و عدم قطعیت و همچنین کارآیی الگوریتم کلونی مورچگان در حل مسأله استخراج شبکه راه به‌عنوان یک عارضه شبکه‌ای استفاده می‌نماید. سپس، به منظور پر کردن قطعات جاافتاده شبکه راه‌ها، از الگوریتم رأی‌دهی تانسوری استفاده شده است. ضمناً در این رساله یک شاخص جدید جهت برآورد مناسب‌تر کشیدگی قطعات تصویر و همچنین یک شاخص دیگر جهت سنجش همگونی درجات خاکستری عوارض در تصاویر ماهواره‌ای با قدرت تفکیک بالا ارائه گردیده است. کیفیت نتایج بدست آمده از اعمال الگوریتم تلفیقی فازی و کلونی مورچگان، با استفاده از معیارهای هندسی کامل بودن، صحت و کیفیت بررسی گردیده است. همچنین کیفیت توپولوژیک نقشه راه‌های بدست آمده با استفاده از معیارهای توپولوژیک محاسبه گردیده است. در انتها، نتایج بدست آمده از الگوریتم پیشنهادی با نتایج چندین الگوریتم استخراج راه دیگر مقایسه شده است. نتایج این مقایسه کارآیی روش پیشنهادی در استخراج راه‌های منطق شهری را تأیید می‌نماید.
- Abstract
- Road as one of the most important man-made objects, plays an important role in development of communities civilization. Nowadays, updated roads network are an important part of geospatial databases which are used in various application such as management and control of traffic and transportation, disaster management, public health, agriculture development, tourism, etc. A road extraction approach from high resolution satellite imageries is proposed which after preprocessing of the image using the guided filter, benefits from the advantage of object based image analysis (OBIA) for processing the high resolution satellite images, suitability of fuzzy inference system (FIS) for processing ambiguous data as well as capabilities of ant colony optimization (ACO) for solving road extraction problem as a network structure. Next, tensor voting algorithm is utilized in order to fill the gaps in the extracted roads. Furthermore, a novel index is introduced to approximate the elongation of the objects, more appropriately. Moreover, another index is proposed which assess the homogeneity of the objects in satellite images. The effectiveness of the achieved results via integration of FIS and ACO is investigated using geometric criteria i.e., completeness, correctness, and quality. In addition, the topological quality of the extracted roads map is analyzed exploiting topological criteria. Finally, the results of the proposed approach is compared with another state-of-the-art methods which verifies the efficiency of the proposed approach for extraction of the roads network in urban areas from high resolution satellite images. Keywords: road extraction, satellite images, fuzzy logic, ant colony optimization, object based image analysis, tensor voting, segmentation, guided filter.
