Extração semiautomática de rodovias no espaço-objeto: uso integrado de um estereopar de imagens aéreas e um MDT

Abstract

Neste artigo é proposto um método semiautomático para extração de rodovias combinando um estereopar de imagens aéreas de baixa resolução com um poliedro gerado a partir de um modelo digital do terreno (MDT). O problema é formulado no espaço-objeto através de uma função objetivo que modela o objeto 'rodovia' como uma curva suave e pertencente a uma superfície poliédrica. A função objetivo proposta depende também de informações radiométricas, que são acessadas no espaço-imagem via relação de colinearidade entre pontos da rodovia no espaço-objeto e os correspondentes nos espaços imagem do estereopar. A linha poligonal que melhor modela a rodovia selecionada é obtida por otimização no espaço-objeto da função objetivo, tendo por base o algoritmo de programação dinâmica. O processo de otimização é iterativo e dependente do fornecimento por um operador de uma aproximação inicial para a rodovia selecionada. Os resultados obtidos mostraram que o método é robusto frente a anomalias existentes ao longo das rodovias, tais como obstruções causadas por sombras e árvores.

In this paper a semiautomatic method is proposed for road extraction by combining a stereoscopic pair of low-resolution aerial images and a polyhedron generated by using a digital terrain model (DTM). The problem is formulated in the object space by means of an objective function which models the object 'road' as a smooth curve that belongs to a polyhedral surface. The proposed objective function also depends on the radiometric information, which is accessed in the image space via collinearity relation between road points, in the object space and corresponding points in the image spaces of stereoscopic images. The polyline providing the best representation for a selected road is obtained in the object space via optimization of the objective function by using the dynamic programming algorithm. The optimization process is iterative and an operator needs to supply an initial polyline approximating the selected road. The obtained results showed that the method is robust against anomalies existing along roads, such as obstruction caused by shadows and trees.