一种基于关键点检测的DOM地物自动提取方法及系统与流程

本发明涉及遥感图像处理，更具体地，涉及一种基于关键点检测的dom地物自动提取方法及系统。

背景技术：

1、dom(digital orthophoto map，数字正射影像图)是利用数字高程模型(digitalelevation model，dem)对经扫描处理的数字化航空像片，经逐像元进行投影差改正、镶嵌，按国家基本比例尺地形图图幅范围剪裁生成的数字正射影像数据集。遥感影像含有丰富的地物信息，如何快速、准确地识别和提取遥感影像中的地物信息已成为当前遥感影像应用面临的巨大挑战，例如，城市级别测绘成果dom的地物(如建筑物、道路、农田、光伏板)精细化矢量提取涉及居民切身利益，因此对提取地物矢量精度和测绘成果生产效率要求很高。

2、传统的地物矢量提取识别方法主要是人工标绘方法，即通过人工将相应的地物从遥感影像中重新标绘出，虽然精度高，但是工作量非常大，需要消耗大量的人力、物力，成本高而且效率低。目前还有提出采用如u-net、mask-rcnn、geosam等典型的人工智能识别算法进行地物矢量提取，但对于大场景高分辨率的dom数据存在提取精度低的问题，在实际生产中只能依赖全人工精细矢量化或者半自动半人工修复的方式。

技术实现思路

1、本发明为克服上述现有技术所述dom地物提取方法存在精度低、效率低的缺陷，提供一种基于关键点检测的dom地物自动提取方法及系统。

2、为解决上述技术问题，本发明的技术方案如下：

3、一种基于关键点检测的dom地物自动提取方法，包括以下步骤：

4、获取待测dom图；

5、根据预设的分块尺寸和重叠度对所述dom图进行裁剪分块，得到分块影像；

6、将所述分块影像输入基于yolov8关键点网络的目标检测模型，得到各分块影像的目标检测框和关键点坐标；

7、对各分块影像的检测结果进行矢量合并，生成带目标检测框和关键点坐标的地物提取矢量图。

8、进一步地，本发明还提出了一种基于关键点检测的dom地物自动提取系统，应用本发明提出的dom地物自动提取方法。所述系统包括：

9、图像采集模块，用于采集待测dom图；

10、图像处理模块，用于根据预设的分块尺寸和重叠度对所述dom图进行裁剪分块，得到分块影像；

11、地物检测模块，其上搭载有经过预训练的基于yolov8关键点网络的目标检测模型；所述地物检测模块用于将所述分块影像输入基于yolov8关键点网络的目标检测模型，得到各分块影像的目标检测框和关键点坐标；

12、输出模块，用于将各分块影像的检测结果进行矢量合并，生成带目标检测框和关键点坐标的地物提取矢量图并输出。

13、进一步地，本发明还提出了一种设备，包括存储器和处理器，所述存储器中存储有计算机可读指令，其中，所述计算机可读指令被所述处理器执行时，使得所述处理器执行如本发明所述的dom地物自动提取方法的步骤。

14、进一步地，本发明还提出了一种存储介质，其上存储有计算机可读指令，其中，所述计算机可读指令被处理器执行时实现如本发明所述的dom地物自动提取方法的步骤。

15、与现有技术相比，本发明技术方案的有益效果是：

16、本发明采用yolov8关键点网络构建目标检测模型，其原理是使用卷积神经网络对图像进行特征提取，然后通过回归算法预测关键点的位置及目标检测框，得到高精度的目标检测框和关键点坐标，能够快速自动提取指定地物的精细化角点并生成高精度的矢量化轮廓，提供高质量高精度的测绘成果，大大减少人工干预；

17、本发明还通过对dom进行裁剪分块，并将分块影像输入目标检测模型中进行并行检测，大幅提升检测速度，实现目标地物关键点快速识别提取。

技术特征：

1.一种基于关键点检测的dom地物自动提取方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的dom地物自动提取方法，其特征在于，所述目标检测模型的主干网络和颈部网络中包括若干多尺度的空洞卷积模块；所述颈部网络中的池化层选用空洞空间金字塔池化层；所述空洞空间金字塔池化层的输出端与所述目标检测模型的头部网络连接。

3.根据权利要求2所述的dom地物自动提取方法，其特征在于，所述空洞卷积模块包括6个并联层级；其中：

4.根据权利要求2所述的dom地物自动提取方法，其特征在于，所述空洞空间金字塔池化层与基于yolov8关键点网络的目标检测模型中的跳跃连接结构拼接；其中，所述空洞空间金字塔池化层包括依次连接的编码层、金字塔池化层和解码层；

5.根据权利要求1所述的dom地物自动提取方法，其特征在于，所述对各分块影像的检测结果进行矢量合并，包括以下步骤：

6.根据权利要求1～5任一项所述的dom地物自动提取方法，其特征在于，所述方法还包括以下步骤：

7.根据权利要求1～5任一项所述的dom地物自动提取方法，其特征在于，所述方法还包括以下步骤：

8.一种基于关键点检测的dom地物自动提取系统，应用权利要求1～7任一项所述的dom地物自动提取方法，其特征在于，包括：

9.一种设备，包括存储器和处理器，所述存储器中存储有计算机可读指令，其特征在于，所述计算机可读指令被所述处理器执行时，使得所述处理器执行如权利要求1～7任一项所述的dom地物自动提取方法的步骤。

10.一种存储介质，其上存储有计算机可读指令，其特征在于，所述计算机可读指令被处理器执行时实现如权利要求1～7任一项所述的dom地物自动提取方法的步骤。

技术总结
本发明涉及遥感图像处理技术领域，提出一种基于关键点检测的DOM地物自动提取方法及系统。所述方法包括以下步骤：获取待测DOM图；根据预设的分块尺寸和重叠度对所述DOM图进行裁剪分块，得到分块影像；将所述分块影像输入基于YOLOv8关键点网络的目标检测模型，得到各分块影像的目标检测框和关键点坐标；对各分块影像的检测结果进行矢量合并，生成带目标检测框和关键点坐标的地物提取矢量图。本发明能够快速自动提取指定地物的精细化角点并生成高精度的矢量化轮廓，提供高质量高精度的测绘成果，实现目标地物关键点快速且高精度的识别提取。

技术研发人员：贾学富,郑川江,杨心宇,闫少霞,闫志愿
受保护的技术使用者：广州南方测绘科技股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/12/17