[01100118]地图特征智能提取

数字地图在智能交通系统和城市规划中，特别是车辆导航、车辆定位等系统中起着关键作用。目前数字地图生产、地图数据的输入广泛采用交互式计算机界面法，如商用软件AutoCAD、Overlay、MapInfo、Geomeadia、R2V、MapGIS、GeolayDLG、GeoScan等。由于该方法是手工数据输入法，需要大批操作员长时间去完成地图的数据输入，导致数字地图制作成本高，生产周期长。目前国内外所有的数字地图公司，均主要采用手工方法进行地图数据输入。与传统方法不同，国家863计划“地图特征智能提取”课题(编号：2002AA125210)采用计算机视觉和模式识别技术，使数字地图生成在计算机上自动实现，数据生成过程中不需要人工干预，有效降低了数字地图的生产成本，缩短地图数据的更新周期。课题研制的数字地图自动生成系统，适用于以纸面地图为数据源，生成导航用数字地图数据：道路中线数据、房屋数据和街区数据；以计算机自动执行代替目前世界上广泛采用的手工操作人海战术，并研制出数字地图快速半自动编辑系统。课题组经过大量的文献查阅及市场调研，还未发现有同类应用产品和类似的公开技术。大量国内外地图数据的测试表明，该系统识别率高、运算速度快、性能可靠，填补了国内外有关领域的空白，具有重要的应用价值和广阔的应用前景。与Overlay、MapInfo、Geomeadia、R2V、MapGIS、GeolayDLG、GeoScan等传统的地图开发软件相比，课题所研制的软件是基于模式识别的地图数据自动生成系统，数据生成速度快。技术指标方面，在Sun工作站400MHz/Solaris8计算机上，房屋识别率＞92%，道路识别率＞90%，对于像素为2048?2048的二进制图像，运行时间小于3分钟，地图数据生成速度为传统方法的20倍以上，在人机交互上，允许人工设置道路种子点和人机交互半自动编辑。课题的创新点：(1)滚球法，采用模式识别技术，自动将整个路网地图矢量化，不需要人工干预，把道路地图的识别和量化融为一体；(2)无畸变房屋及街区数据自动生成，由于无畸变特性，技术指标优于国内外类似研究成果；(3)数字地图快速半自动编辑系统，采用路段滚球法和轮廓搜索法，实现数字地图快速编辑；(4)数字道路地图自动拼接方法；(5)复杂图形中准确检测出主曲线等方法。目前，上海市正在规划卫星导航综合应用重大项目，其中汽车导航发展前景广阔。在汽车导航设备中，导航用数字地图是该产业发展的瓶颈之一。数字地图的开发仍然是基于手工操作的人机界面输入法。采用课题所研制的数字地图自动生成方法，将大大降低数字地图的开发成本和开发周期，经粗步估算，该系统的成功应用可以使开发速度提高20倍以上，同时开发成本只为原来的十分之一。除车载导航应用之外，课题成果在智能交通系统、军事、城市规划、环境管理等方面也具有广泛的应用前景。