Road Extraction from High Resolution Satellite Image Using Object-based Road Model

Abstract

도시 정보시스템 및 위치기반 서비스와 같은 공간정보 분야의 빠른 성장으로 인해 도심지 도로정보 취득 및 갱신에 대한 중요성이 날로 증가하고 있다. 본 연구에서는 고해상도 위성영상으로부터 도로 정보를 추출하기 위하여 최근 화소기반분석의 대안으로 주목을 받고 있는 객체기반 접근법을 이용한 자동 도로추출 방법을 제안한다. 이를 위해 우선 MSRG(Modified Seeded Region Growing)기법을 이용하여 공간객체를 생성한 후, 객체의 형상 특정정보와 인접성을 기반으로 핵심 도로 객체를 자동으로 추출하였다. 또한 추출된 핵심도로 객체와 인접한 객체들과의 공간적 상관성을 이용하여 일부 누락된 도로객체를 추적하였다. 최종적으로 도로의 기하학적인 특성을 이용한 단절된 도로 구간 연결 및 도로 변형 개선 과정을 통하여 최종도로영역을 추출하였다. 제안 기법의 성능 검증을 위한 정량적 평가 결과, 도로영역에 대해 높은 탐지정확도를 보임을 확인하였다. 결과적으로 제안된 방법은 고해상도 위성영상의 도로추출에 유용하게 적용될 수 있으리라 판단된다. The importance of acquisition of road information has recently been increased with a rapid growth of spatial-related services such as urban information system and location based service. This paper proposes an automatic road extraction method using object-based approach which was issued alternative of pixel-based method recently. Firstly, the spatial objects were created by MSRS(Modified Seeded Region Growing) method, and then the key road objects were extracted by using properties of objects such as their shape feature information and adjacency. The omitted road objects were also traced considering spatial correlation between extracted road and their neighboring objects. In the end, the final road region was extracted by connecting discontinuous road sections and improving road surfaces through their geometric properties. To assess the proposed method, quantitative analysis was carried out. From the experiments, the proposed method generally showed high road detection accuracy and had a great potential for the road extraction from high resolution satellite images.