위성 영상에서 도로를 효과적으로 추출하기 위한 히스토그램 기반 도로 경계선 추출자를 제안하였다. 제안한 추출자를 이용해 도로 경계선 양측의 도로와 비도로 영역 각 화소의 방향성 히스토그램 차를 계산하고, 그 에지 강도 맵을 구하여 도로의 경계선을 추출하였다. 그리고 원영상과 분할된 도로 군집 영상의 에지 강도 맵을 계층적으로 구하여 직선 도로와 곡선 도로를 추출한 다음, 도로의 연결성을 기반으로 하여 전체 도로망을 구성하였다. 제안한 추출자는 칼라 유사도를 계산하는 기존 방법과 달리 히스토그램 차를 기반으로 하기 때문에 잡영에 강건하게 도로를 추출할 수 있으며, 도로 경계선의 위치와 도로 폭도 함께 추출할 수 있을 뿐만 아니라 도로군집을 자동식별하기 때문에 다양한 분광특성의 도로들도 쉽게 추출할 수 있다. 제안한 추출자를 이용하여 1m의 공간 해상도를 갖는 IKONOS 위성 영상에 대해 실험하여 잡영에 강건하게 도로가 추출됨을 확인하였고, 직선 도로 뿐만 아니라 곡선도로 추출도 용이함을 확인하였다.
A histogram-based road border line extractor is proposed for an efficient road extraction from the high-resolution satellite imagery. The road border lines are extracted from an edge strength map based on the directional histogram difference between the road and the non-road region. The straight and the curved roads are extracted hierarchically from the edge strength map of the original image and the segmented road cluster images, and the road network is constructed based on the connectivity. Unlike the conventional approaches based on the spectral similarity, the proposed road extraction method is more robust to noise because it extracts roads based on the histogram, and is able to extract both the location and the width of roads. In addition, the proposed method can extract roads with various spectral characteristics by identifying the road clusters automatically. Experimental results on IKONOS multi-spectral satellite imagery with high spatial resolution show that the proposed method can extract the straight and the curved roads as well as the accurate road border lines.
