تناظریابی تصاویر ماهواره ای با نقشه های برداری با استفاده از نقاط تقاطع شبکه راه

در این پژوهش هدف بررسی روشی دقیق جهت برقراری ارتباط میان تصویر رستری و نقشه برداری با کمک گرفتن از مفهوم تناظریابی می باشد. عوارض بکار گرفته شده در این پروسه، نقاط تقاطع شبکه راه می باشد و تمرکز بر روی ارائه روشی نوین و کارا جهت تعیین موقعیت دقیق و خودکار نقطه تقاطع شبکه راه بصورت مستقیم می باشد. داده ی مورد استفاده در این روند تصویر ikonos شهر شیراز به همراه نقشه ی 1:2000 ناحیه مذکور می باشد. این پژوهش شامل چهار قسمت اصلی می باشد. قسمت اول این پروسه انتخاب و تعیین موقعیت نقاط تقاطع شبکه راه مناسب از روی نقشه برداری و تعیین پنجره های متناظر این نقاط بر روی تصویر می باشد. قسمت دوم تعیین موقعیت دقیق نقاط تقاطع شبکه راه روی تصویر ماهواره ای می باشد که این بخش حساس ترین قسمت این پژوهش و شامل 3 مرحله می باشد. این مراحل عبارتند از: 1) تخمین پیکسل های شبکه راه، 2) شناسایی پیکسل های لبه ی ناحیه تقاطع شبکه راه و 3) استخراج نقاط تقاطع شبکه راه. در مرحله 1 پس از خوشه بندی تصویر توسط الگوریتم k-means و حذف نوفه با استفاده از فیلتر میانه، با استفاده از توصیف گر میانگین بافت زاویه ای، پیکسل های کاندید شبکه راه تعیین گردیده است. در مرحله 2 ابتدا خطوط موجود در هر ناحیه با استفاده از فیلتر canny مشخص و خطوط کوچک آن حذف گردیده است. سپس با استفاده از آنالیز دایره مرکزی ناحیه تقاطع پیکسل های کاندید تقاطع شبکه راه تعیین و سپس با استفاده از المان دایره ای شکل استفاده شده و نیز پیکسل های تعیین شده به عنوان کاندید تقاطع شبکه راه، لبه ی ناحیه تقاطع راه مشخص می گردد. در مرحله 3 با استفاده از روشی پیشنهادی و نوین به پیکسل های لبه باقی مانده خط مستقیم برازش داده شده است و در ادامه با بررسی وضعیت این خطوط نسبت به یکدیگر و فاصله آنها با شبکه راه محور مرکزی راه مشخص شده و با بررسی تقاطع این خطوط نقاط تقاطع شبکه راه تعیین گردیده است. در قسمت سوم و پس از تعیین موقعیت نقاط مورد نظر با استفاده از دو تابع مشابهت و پلی نومیال درجه1 تصویر زمین مرجع شده است. در قسمت پایانی این روند به بررسی دقت الگوریتم در زمینه تعیین موقعیت تقاط تقاطع شبکه راه و پس از آن به بررسی دقت زمین مرجع شدن تصویر با استفاده از نقاط فوق و توابع ذکر شده پرداخته شده است. پارامتر استفاده شده در این زمینه تعیین دقت الگوریتم پارامتر rmse می باشد. در انتهای این پژوهش مشاهده می شود الگوریتم تعیین موقعیت نقاط تقاطع شبکه راه با دقتی در حدود نیم پیکسل به شناسایی محل دقیق تقاطع شبکه بصورت خودکار نایل گردیده و همینطور در زمینه زمین مرجع نمودن تصویر توانسته دقت کمتر از یک پیکسل را حاصل نماید.