Road extraction from high resolution satellite images

Abstract

Yollar bir altyapının önemli nesneleri olup, hava ve uydu görüntülerinden yolların bulunması, otomatik harita üretme ve zamansal değişim tespiti gibi farklı uygulamalar için önem taşımaktadır. Ayrıca yolların bulunması, örneğin binalar gibi farklı yapıların ve kentsel alanların bulunmasında önemli rol oynamaktadır.Bu tez çalışmasında, Aktif Çevrit Modeli kullanılmıştır. Aktif Çevrit Modeli, Yılan yaklaşımını içermektedir. Kullanılan görüntüler gri seviyede olup, 1-metre çözünürlüğe sahiptir. Uygulama boyunca bir görüntüde yer alan yol üç farklı yapıya ayrılarak incelenmiştir. Bunlar belirgin yollar, belirgin olmayan yollar ve kavşaklardır. Yolların bulunmasında Şerit Yapılı Yılan ve Fermuar Yapılı Yılan metotları kullanılmıştır. Bu metotlar geleneksel yılan yapısından türetilmiş metotlardır.Tezin sonuç bölümünde, çeşitli deneysel sonuçlar sunuldu. Şerit ve Fermuar Yapılı Yılan metotları hem belirgin hem de belirgin olmayan yollar için test edildi. Ayrıca bu metotlar beraber kullanılarak yolların bulunması denendi. Bu metotların bir arada kullanılmasının nedenleri ve sonuçları tartışıldı. Şerit Yapılı Yılan metodu belirgin yolların bulunması için kullanılırken, Fermuar Yapılı Yılan metodu belirgin olmayan yolların bulunması için uygulanmaktadır. Bunların yanında, literatürde sabit ve kullanıcı tarafından tanımlanan bazı parametrelerin bulunması için yeni ve otomatik bir yaklaşım açıklandı. Kavşakların bulunması için yeni bir yöntem tanımlandı ve denendi.Anahtar Kelimeler: Nesne bulma, Aktif Çevrit Modeli, Şerit Yapılı Yılan, Fermuar Yapılı Yılan

Roads are significant objects of an infrastructure and the extraction of roads from aerial and satellite images are important for different applications such as automated map generation and change detection. Roads are also important to detect other structures such as buildings and urban areas.In this thesis, the road extraction approach is based on Active Contour Models for 1-meter resolution gray level images. Active Contour Models contains Snake Approach. During applications, the road structure was separated as salient-roads, non-salient roads and crossings and extraction of these is provided by using Ribbon Snake and Ziplock Snake methods. These methods are derived from traditional snake model.Finally, various experimental results were presented. Ribbon and Ziplock Snake methods were compared for both salient and non-salient roads. Also these methods were used to extract roads in an image. While Ribbon snake is described for extraction of salient roads in an image, Ziplock snake is applied for extraction of non-salient roads. Beside these, some constant variables in literature were redefined and expressed in a formula as depending on snake approach and a new approach for extraction of crossroads were described and tried.Keywords: Feature Extraction, Active Contour Models, Ribbon Snake, Ziplock Snake