ROAD EXTRACTION BASED ON FUZZY LOGIC AND MATHEMATICAL MORPHOLOGY FROM PAN-SHARPENED IKONOS IMAGES

摘要

L'extraction automatique d'éléments géoréférencés a fait l'objet de recherches approfondies au cours des trois dernières décennies. On propose dans cet article une méthode basée sur l'emploi d'une logique floue et de la morphologie mathématique pour extraire des images IKONOS fusionnées panchro/XS les principaux axes du réseau routier. On a noté dans les images IKONOS des écarts standards atteignant 10 niveaux de gris dans les classes "routes ". Dans le système de logique floue proposé, il suffit d'un pixel quelconque (voire un maximum de trois pixels) pour obtenir une valeur initiale convenable. Il n 'est pas nécessaire de connaître le nombre des classes routes ni les valeurs moyennes correspondantes pour identifier les routes; à partir de là, en utilisant des concepts morphologiques de pointe, on extrait les axes routiers. On a appliqué cette méthode à des images IKONOS fusionnées P/XS, en zone urbaine, suburbaine et rurale autour des pyramides d'Egypte et en Iran, à l'île de Kish et à la ville de Rasht. L'erreur moyenne sur les axes routiers ainsi extraits est de 0·504 pixels et l'erreur moyenne quadratique de 0·036 pixels. La méthode est plus précise aux croisements des routes et dans les courbes que dans les lignes droites. On peut l'utiliser pour entrer directement ces axes routiers dans un SIG.%Automatic extraction of geospatial features has been the subject of extensive research in the past three decades. Here, an approach based on fuzzy logic and mathematical morphology is proposed, to extract main road centrelines from pan-sharpened IKONOS images. In the IKONOS images, a standard deviation of 10 grey levels has been measured for the road classes. In the proposed fuzzy logic system, just one arbitrary pixel (up to a maximum of 3 pixels) provides an adequate initial value. Road identification requires neither the numbers of the classes nor the corresponding mean values; then, using advanced morphological concepts, the road centreline is extracted. The method is applied to pan-sharpened IKONOS images of urban, suburban and rural areas around the Pyramids in Egypt, and Rasht City and Kish Island in Iran. The extracted road centrelines have an average error of 0·504 pixel and root mean square error of 0·036 pixel. The method is more accurate at road intersections and on curves than on straight sections of road. The extracted road is then used as a direct input to a geographical information system (GIS).