1. 标题

· An advanced orthoimage mosaicking method for urban areas based on edge thickening

                  一种改进的基于边缘膨胀的正射影像自动镶嵌算法

2. 成果信息

· Wang S. G., Zheng M. T.*, Zhou S. P., Xiong X. D., and Zhu J. F. (2019). An advanced orthoimage mosaicking method for urban areas based on edge thickening, Remote Sensing Letters, 2019,10(12), 1211–1220

· https://doi.org/10.1080/2150704X.2019.1672217

· 国家自然科学基金青年基金项目(41601502)，国家重点研发计划项目（2017YFB0503800），中央高校基本科研业务费专项资金资助项目中国地质大学（武汉）杰出人才培育基金（CUG170664）

3. 成果团队成员

· 王石光，博士生，中国地质大学（武汉）地理我院，主要研究方向为遥感数据处理。

· 郑茂腾（通讯作者），博士，中国地质大学（武汉）地理我院，副研究员，主要从事摄影测量与遥感，城市三维建模等方向的研究；

· 周顺平，博士，中国地质大学（武汉）我院，教授，主要研究方向：GIS理论研究与软件研发，空间数据库与空间分析，GIS软件工程理论与方法.

· 熊小东，博士，北京中测智绘科技有限责任公司，总工程师，主要从事摄影测量与遥感，城市三维建模等方向的软件开发与应用工作；

· 朱俊锋，博士，北京中测智绘科技有限责任公司，总经理，主要从事实景三维建模方向的软件开发与应用工作。

4. 成果介绍

本文是对本课题组之前的基于A*搜索算法正射影像智能镶嵌进一步的改进成果，针对前述算法容易切割建筑物边缘的缺陷，本文提出一种基于边缘膨胀的A*搜索算法，对正射影像进行智能镶嵌。同时，本文进一步完善了正射影像镶嵌线在搜索过程中的边界选取算法，可以确保新生成的镶嵌线相互之间不相交。另外，为了避免建筑物密集区在经过边缘膨胀之后，建筑物中间的空隙被膨胀的边缘填满，新算法还在A*搜索算法的价值函数中加入了高程绝对值约束项，使得搜索算法在通过两个建筑物之间时，仍然可以找到建筑物之间的狭窄地面，并引导镶嵌线通过狭窄地面，而不是切割建筑物。经过试验表明，该本文结合边缘膨胀算法与A*搜索算法，有效的解决了老算法中选取的镶嵌线容易切割建筑物边缘的缺陷，使得镶嵌后的正射影像能够表现完整的建筑物边缘。另外，新的镶嵌线搜索边界选取算法，可完全避免镶嵌线之间的相交问题。在A*搜索算法的价值函数中加入高程绝对值项后，有效解决了边缘膨胀后建筑物之间空隙被填满而使得镶嵌线无法通过的问题。本文方法非常适合应用于城区的正射影像镶嵌，但是对于山区影像，仍然是老算法更加有效。

图 4.初始镶嵌线以及使用新老算法优化后的镶嵌线对比。(a)、(b)、(c)三行分别表示三个不同的区域。第(i)列为初始镶嵌线，第(ii)列为老算法提取的镶嵌线，第(ii)列为本文算法提取的镶嵌线。

从图中可以看出，初始镶嵌线大量的切割建筑物；老算法提取的镶嵌线虽然避开了建筑物，但是大部分与建筑物的边缘重叠，使得部分建筑物边缘不完整；本文的算法提取的镶嵌线不仅避开了建筑物，而且还可有效的避开建筑物边缘。