地圖掃描影像自動(dòng)識(shí)別技術(shù)

前言

自美國(guó)副總統(tǒng)戈?duì)?998年1月31日提出“數(shù)字地球（DigitalEarth）”的概念后，在許多國(guó)家引起了積極的反響，我國(guó)科技界也十分關(guān)注?！皵?shù)字地球”是指信息化的地球，是地球的虛擬對(duì)照體，是信息科學(xué)、空間科學(xué)與地球科學(xué)交融的產(chǎn)物，是基于科學(xué)構(gòu)想的政治經(jīng)濟(jì)戰(zhàn)略?！皵?shù)字地球”將如同“信息高速公路”一樣為產(chǎn)業(yè)發(fā)展帶來挑戰(zhàn)與機(jī)遇。測(cè)繪與電子信息產(chǎn)業(yè)將是首當(dāng)其沖的前沿陣地.“數(shù)字地球”包括三個(gè)重要的組成部分：信息的獲取、信息的處理、信息的應(yīng)用。而信息的獲取是其基礎(chǔ)。“數(shù)字地球”科學(xué)體系的核心是地理信息系統(tǒng)（GIS）和信息傳輸網(wǎng)絡(luò)。地形圖數(shù)據(jù)是GIS的重要數(shù)據(jù)源之一。長(zhǎng)期以來，紙質(zhì)地形圖是最重要的空間信息載體，對(duì)現(xiàn)有的紙質(zhì)地形圖進(jìn)行數(shù)字化是GIS信息獲取的一個(gè)重要途徑。隨著計(jì)算機(jī)硬軟件技術(shù)的發(fā)展以及GIS技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用的深入，傳統(tǒng)的手工輸入方式在速度和精度等方面已明顯不能滿足日益增長(zhǎng)的需要，地形圖的數(shù)字化已成為當(dāng)前GIS技術(shù)應(yīng)用發(fā)展的一個(gè)重要環(huán)節(jié)，研究高精度、高效率的地形數(shù)字化方法勢(shì)在必行。計(jì)算機(jī)視覺、圖像處理、模式識(shí)別、人工智能等學(xué)科的發(fā)展以及高速大容量計(jì)算機(jī)和高質(zhì)量圖像掃描輸入設(shè)備的出現(xiàn)，使實(shí)現(xiàn)地形圖的計(jì)算機(jī)智能輸入成為可能。但是，目前面對(duì)廣泛應(yīng)用的復(fù)雜性，計(jì)算機(jī)視覺的發(fā)展也遇到了困難，研究進(jìn)展緩慢，其理論研究也正處在探索和形成中。而對(duì)于地形圖識(shí)別這一特定問題，發(fā)展專用算法或集成現(xiàn)有各種算法，借助人機(jī)協(xié)作，面向?qū)嶋H應(yīng)用，開發(fā)高效率的地形圖識(shí)別系統(tǒng)，應(yīng)是解決問題的一條可行的途徑。

內(nèi)容概要

本書從工程技術(shù)的角度系統(tǒng)、詳細(xì)地?cái)⑹隽巳氐匦螆D掃描影像自動(dòng)識(shí)別的全過程的機(jī)理和方法。全書共分七章。本書供計(jì)算機(jī)視覺、數(shù)字圖像處理、模式識(shí)別與測(cè)繪等方面的研究人員以及高等院校有關(guān)專業(yè)的師生學(xué)習(xí)參考，也可供各種工程圖紙的自動(dòng)識(shí)別系統(tǒng)開發(fā)和地形圖數(shù)字化生產(chǎn)的工程技術(shù)人員使用。

書籍目錄

第一章　引言　§1.1　目的和意義　§1.2　地形圖圖紙自動(dòng)讀取的歷史和發(fā)展現(xiàn)狀　§1.3　研究?jī)?nèi)容第二章　地形圖閱讀機(jī)理及圖紙掃描影像處理模型　§2.1　人工讀圖機(jī)理　§2.2　從地形圖圖紙掃描影像提取地面目標(biāo)信息的計(jì)算模型　§2.3　本章小結(jié)第三章　地形圖圖紙?zhí)幚淼娜藱C(jī)協(xié)同策略及系統(tǒng)設(shè)計(jì)　§3.1　全自動(dòng)化道路上的困難　§3.2　地形圖識(shí)別系統(tǒng)中的人機(jī)系統(tǒng)工程問題　§3.3　人機(jī)協(xié)同處理策略及技術(shù)過程設(shè)計(jì)　§3.4　地形圖識(shí)別處理的人機(jī)協(xié)同系統(tǒng)結(jié)構(gòu)　§3.5　本章小結(jié)第四章　地形圖圖紙掃描影像的預(yù)處理　§4.1　圖紙的掃描、糾正、拼接與影像灰度分割　§4.2　基于模糊Kohonen網(wǎng)絡(luò)的彩色地形圖分層　§4.3　線狀符號(hào)與點(diǎn)狀符號(hào)的自動(dòng)分離　§4.4　本章小結(jié)第五章　地形圖點(diǎn)狀符號(hào)的自動(dòng)識(shí)別與定位　§5.1　點(diǎn)狀符號(hào)及其傳統(tǒng)識(shí)別方法的分析　§5.2　基于復(fù)合神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的識(shí)別方法　§5.3　點(diǎn)狀符號(hào)的定位　§5.4　本章小結(jié)第六章　地形圖線狀符號(hào)的處理　§6.1　線狀符號(hào)識(shí)別的問題　§6.2　人工引導(dǎo)技術(shù)　§6.3　房屋信息的提取　§6.4　道路信息的提取　§6.5　陡坎符號(hào)的提取　§6.6　河流與等高線信息的提取　§6.7　本章小結(jié)第七章　實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)與實(shí)驗(yàn)結(jié)果　§7.1　硬件環(huán)境　§7.2　軟件組成　§7.3　實(shí)驗(yàn)結(jié)果　§7.4　本章小結(jié)第八章　結(jié)論參考文獻(xiàn)

章節(jié)摘錄

插圖：（2）信息處理能力人具有較強(qiáng)的分析、判斷、推理能力，對(duì)于圖像、圖形的識(shí)別、聯(lián)想是計(jì)算機(jī)無法代替的；人還具有較強(qiáng)的學(xué)習(xí)、自適應(yīng)、自組織能力和去噪聲能力、模糊處理能力，能夠從復(fù)雜的、帶有噪聲的背景中準(zhǔn)確地提取出目標(biāo)，能夠根據(jù)不完整的目標(biāo)圖形聯(lián)想識(shí)別出目標(biāo)。對(duì)于地形圖識(shí)別這類知識(shí)性較強(qiáng)的任務(wù)，人具有較強(qiáng)的知識(shí)處理、應(yīng)用能力，能夠根據(jù)已有的知識(shí)進(jìn)行目標(biāo)的識(shí)別，同時(shí)建立新的知識(shí)以及新的知識(shí)和已有知識(shí)的聯(lián)系，并分類、記憶這些知識(shí)。人還能巧妙地修改錯(cuò)誤，但是人對(duì)信息的處理速度、準(zhǔn)確性、信息的傳遞、保存能力等不如計(jì)算機(jī)高。計(jì)算機(jī)也能長(zhǎng)期連續(xù)地工作，對(duì)單調(diào)、反復(fù)作業(yè)的耐久能力大大超過人，計(jì)算機(jī)不會(huì)感到厭煩和疲勞，也不會(huì)鬧情緒和疏忽大意，但要讓計(jì)算機(jī)自身修改錯(cuò)誤則是非常困難的。（3）可靠性人腦的可靠性正常情況下肯定是超過計(jì)算機(jī)，但是由于人的技術(shù)水平、生理、心理、環(huán)境等因素的影響，人的行為具有很大的不準(zhǔn)確性，容易出差錯(cuò)，并且在緊急情況下容易做出反常的動(dòng)作。而計(jì)算機(jī)經(jīng)過可靠性設(shè)計(jì)后，其常規(guī)重復(fù)機(jī)能有很高的可靠性，并且能夠保持不變。2.人機(jī)匹配實(shí)現(xiàn)人機(jī)最佳匹配的首要問題是系統(tǒng)功能分配。功能分配是指哪些功能由人完成，哪些功能由計(jì)算機(jī)完成，或者哪些功能由人與計(jì)算機(jī)共同完成。

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