Reconhecimento de contorno de edifício em imagens de alta resolução usando os momentos complexos de Zernike

Abstract

In this research, a method of recognition of building roof contours in high-resolution digital images which classi es them with respect to their form was studied. The method is based on Zernike moments, which are based on orthogonal Zernike polynomials and it creates a feature vector for each image region. The image segmentation has to be made rst to de ne di erent regions for its objects. This method for shape analysis is based on the object area of interest and the moments has the characteristic of being invariant under geometric transformations of rotation, translation and scaling, this makes it attractive to the proposed image analysis problem. Thus, a database containing sketches (or models) of possible appearances of building roof contours in a given scene was created, so a Zernike feature vector was also associated for these sketches. Therefore, the Euclidean distance between this vector and the feature vector calculated from a segmented region in the image lets say if the given region corresponds to a building contour or other object. The capacity of the proposed method in discriminating di erent building shapes and also in discriminating building shapes from non-building shapes was evaluated experimentally and it showed positive results.

Nesta pesquisa foi estudado um m etodo de reconhecimento de contornos de telhado de edif cios em imagens digitais de alta resolu c~ao, que classi ca-os com rela c~ao a sua forma. O m etodo baseia-se nos momentos de Zernike, que s~ao baseados nos polin omios ortogonais de Zernike, em que cria-se um vetor de caracter sticas para cada regi~ao da imagem, que deve ser previamente segmentada de maneira que seus objetos sejam divididos em diferentes regi~oes. Este m etodo para a descri c~ao de forma baseia-se na area do objeto de interesse e possui a caracter stica dos momentos serem invariantes em rela c~ao as transforma c~oes geom etricas de rota c~ao, transla c~ao e escala, que o torna atrativo para o problema de an alise de imagem proposto. Desse modo, foi criada uma base de dados contendo esbo cos (ou modelos) de poss veis apari c~oes de contornos de telhado de edif cio numa dada cena, para que seja associado tamb em um vetor de caracter sticas de Zernike para estes esbo cos. Assim, a dist ancia euclidiana entre este vetor e o vetor de caracter sticas calculado a partir de uma regi~ao segmentada na imagem, permite dizer se a regi~ao dada corresponde a um contorno de edif cio ou a outro objeto. A capacidade de discrimina c~ao do m etodo proposto entre diferentes formas de edif cios, e tamb em entre formas de edif cios e n~ao edif cios foi avaliada experimentalmente e mostrou resultados positivos.