1.一种市政工程测绘方法,其特征在于:所述方法包括步骤如下:获取原始市政图像和具有部分重叠区域的重叠图像;
对原始市政图像进行阈值分割处理,获取分割后的市政图像中所有连通域;
根据原始市政图像中当前连通域和邻域连通域之间的形状相似度、位置一致性对邻域连通域进行合并,得到合并连通域;
根据合并连通域边缘的延伸性对原始市政图像进行区域划分,得到若干个区域;
确定每个区域中每个连通域的特征点,根据区域中每个连通域的特征点以及连通域的个数计算原始市政图像中的区域与重叠图像中的区域之间的匹配度;
通过匹配度确定原始市政图像与重叠图像的重叠区域,根据重叠区域对原始市政图像与重叠图像拼接,由此完成市政工程测绘。
2.根据权利要求1所述的市政工程测绘方法,其特征在于:对原始市政图像进行阈值分割处理,包括:获取原始市政图像,所述原始市政图像为RGB图像;
将原始市政图像转换为灰度图像,采用高斯滤波去除原始市政图像中的噪声点,采用大津阈值分割对去噪后的市政图像进行阈值分割,得到分割后的市政图像。
3.根据权利要求2所述的市政工程测绘方法,其特征在于:获取分割后的市政图像中所有连通域,包括:对分割后的市政图像进行连通域标记,具体对分割后的市政图像中每个像素,检查其是否属于一个连通域,从左上角开始,逐行逐列进行检查;对于标记值为1的像素,使用深度优先搜索方法找到所有连通标记值为1的像素,并分配一个唯一的标签,得到分割后的市政图像中所有连通域。
4.根据权利要求1所述的市政工程测绘方法,其特征在于:根据原始市政图像中当前连通域和邻域连通域之间的形状相似度、位置一致性对邻域连通域进行合并,得到合并连通域,包括:获取当前连通域的多个邻域连通域;
根据当前连通域与邻域连通域之间的面积、周长、角点个数的差值,计算当前连通域和邻域连通域之间的形状相似度;
计算当前连通域与邻域连通域的位置一致性;
根据得到的形状相似度、位置一致性,计算邻域连通域与当前连通域属于同一个区域的可能性;
当邻域连通域与当前连通域属于同一个区域的可能性大于或等于预设的区域阈值时,认为邻域连通域与当前连通域属于同一个区域,由此将邻域连通域与当前连通域合并,得到合并连通域。
5.根据权利要求4所述的市政工程测绘方法,其特征在于:计算当前连通域与邻域连通域的位置一致性,包括:对于每个邻域连通域,获取其在当前连通域方向上的N个连通域作为参考连通域;
提取邻域连通域、当前连通域和参考连通域的骨架,对所有连通域提取后的骨架采用最小二乘法进行线性拟合,使得骨架形成一条直线;
获取邻域连通域与当前连通域的骨架延伸线的夹角;
计算相邻参考连通域之间的间隔距离、夹角;
根据相邻参考连通域之间的间隔距离,计算相邻参考连通域的间隔距离的均值;
获取邻域连通域与当前连通域的间距;
基于邻域连通域与当前连通域的骨架延伸线的夹角、相邻参考连通域的间隔距离的均值、相邻参考连通域之间的夹角、邻域连通域与当前连通域的间距,计算得到当前连通域与邻域连通域的位置一致性。
6.根据权利要求1所述的市政工程测绘方法,其特征在于:根据合并连通域边缘的延伸性对原始市政图像进行区域划分,得到若干个区域,包括:获取合并连通域边缘,所述合并连通域边缘表示包括当前连通域与邻域连通域的最小周长;
通过边缘检测算法对合并连通域的外部邻域进行边缘检测,获取每个边缘的长度,筛选出长度大于或等于预设的长度阈值的边缘;
通过边缘的延伸性计算当前边缘属于道路边缘的可能性;
对当前边缘属于道路边缘的可能性进行归一化,将归一化后的可能性大于或等于预设的边缘阈值的当前边缘作为道路边缘;
根据当前连通域和邻域连通域之间的形状相似度、位置一致性,对位于道路边缘同侧的邻域连通域进行合并,得到合并连通域;所述合并连通域构成一个区域,区域内的连通域均具有相似性。
7.根据权利要求6所述的市政工程测绘方法,其特征在于:通过边缘的延伸性计算当前边缘属于道路边缘的可能性,包括:采用最小二乘法对边缘进行线性拟合,获取边缘的延伸方向,在延伸方向上获取边缘的参考边缘;
根据获取的相邻两个边缘末端的边缘点之间的距离、当前边缘末端与某一参考边缘末端的边缘点之间的距离、当前边缘的像素点在未经线性拟合前和线性拟合后的距离、当前边缘的长度、参考边缘线的个数,计算得到当前边缘为道路边缘的可能性。
8.根据权利要求1所述的市政工程测绘方法,其特征在于:确定每个区域中每个连通域的特征点,包括:将区域中的连通域中任意点作为起始点,巡游边缘上的每一点,记录下后续点相对于当前的方向,并将相对方向量转化为具体数值;
获取原始链码的导数链码;所述导数是指前一位链码与后一位的差分,以逆时针转动
45°的倍数进行度量;
去除掉导数为0的像素点,由此得到的选中像素点均具有方向角度的变化;
当选中像素点与下一个选中像素点间隔的像素点个数大于或等于预设的像素点个数阈值时,选择大于或等于预设的像素点个数阈值的多个选中像素点作为连通域的特征点;
由此得到区域中每个连通域的特征点。
9.根据权利要求1所述的市政工程测绘方法,其特征在于:根据区域中每个连通域的特征点以及连通域的个数计算原始市政图像中的区域与重叠图像中的区域之间的匹配度,包括:获取原始市政图像中的某个区域的连通域的特征点的内角和;
获取重叠图像中某个区域的连通域的特征点的内角和;
所述内角和通过如下步骤得到:获取连通域中特征点分别与相邻两个特征点之间的距离 、相邻两个特征点之间的距离为 ;作垂直于线段c的垂线h,通过反正弦计算特征点的内角;由此得到所有特征点连线所构成的特征点内角序列,将特征点内角序列中的角度相加得到一个连通域上特征点之间的内角和 ;
获取原始市政图像中的某个区域的连通域个数;
获取重叠图像中某个区域的连通域个数;
根据原始市政图像中的某个区域的连通域的特征点的内角和、重叠图像中某个区域的连通域的特征点的内角和、原始市政图像中的某个区域的连通域个数、重叠图像中某个区域的连通域个数,计算得到原始市政图像中的区域与重叠图像中的区域之间的匹配度。
10.一种市政工程测绘装置,其特征在于:包括:
图像获取模块,用于获取原始市政图像和具有部分重叠区域的重叠图像;
预处理模块,用于对原始市政图像进行阈值分割处理,获取分割后的市政图像中所有连通域;
合并模块,用于根据原始市政图像中当前连通域和邻域连通域之间的形状相似度、位置一致性对邻域连通域进行合并,得到合并连通域;
区域划分模块,用于根据合并连通域边缘的延伸性对原始市政图像进行区域划分,得到若干个区域;
匹配度计算模块,用于确定每个区域中每个连通域的特征点,根据区域中每个连通域的特征点以及连通域的个数计算原始市政图像中的区域与重叠图像中的区域之间的匹配度;
图像拼接模块,用于通过匹配度确定原始市政图像与重叠图像的重叠区域,根据重叠区域对原始市政图像与重叠图像拼接,由此完成市政工程测绘。