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1、国防科学技术大学博士学位论文地图图符提取与识别算法研究姓名：曾迎生申请学位级别：博士专业：控制科学与工程指导教师：贺汉根20030401国 防 科 学 技 术 人 学 研 究 生 院 学 位 论 文综上所述， 本文的T作在地形图图符自 动提取与识别算法研究方面进行了 有益的探 索， 攻克了其中的一些理论和技术难题。 为地形图计算机自动输入识别技术的工程应用 打下了良好的基础。关键词等高线 点状图符地图注记 模式识别地形图汉字分割扫描数字化国 防 科 学 技 术 大 学 研 究 生 院 学 位 论 文ABS TRACTT h e a u t o m a t i c i n p u t a n d
2、 r e c o g n i t i o n o f t o p o g r a p h i c m a p s i s w i d e l y r e c o g n i z e d a s o n e o f t h e m o s t d i f f i c u l t p r o b l e m s i n t h e w o r l d . I t i s t h e k e y t e c h n i q u e t o m a n a g e a n d p u b l i s h m a p i n f o r m a t i o n a u t o m a t i c a l
3、 l y . T h e m a n a g i n g t e c h n o l o g y o f d a t a b a s e i n g e o g r a p h i c i n f o r m a t i o n s y s t e m h a s b e c o m e r e l a t i v e l y m a t u r e , a n d it b e c o m e s t h e b o tt l e n e c k o f t h e d e v e l o p m e n t f o r t h e s y s t e m t o o b t a i n d
4、 a t a . T h e r e a r e m a n y k i n d s o f s y m b o l s i n t h e t o p o g r a p h i c m a p . T h e c o n t o u r , p o i n t s y m b o l a n d C h i n e s e l e tt e r i n g a n n o t a t io n h a v e b e e n c h o s e n a s t h e m a i n o b j e c t o f r e s e a r c h i n t h i s t h e s i
5、 s , a n d t h e v a l i d m e t h o d w i l l b e e x t e n d e d t o o t h e r s y m b o l s , t h u s a l l t h e s y m b o l s c a n b e e x t r a c t e d b y t h e s i m i l a r w a y . T h e r e a r e a l s o d i ff e r e n t t o p o g r a p h i c m a p s c a l e s . A s t h e i n f o r m a t
6、i o n d e n s i t y i n t h e t o p o g r a p h i c m a p o f 1 : 5 0 0 0 0 i s t h e b i g g e s t , a n d o t h e r t o p o g r a p h i c m a p o f s e v e r a l k i n d s o f s c a l e s c a n b e o b t a i n e d fr o m i t , s o t h e s c a l e o f 1 : 5 0 0 0 0 i s c h o s e n a s t h e s c a l
7、 e o f o u r r e s e a r c h m a p .A t t h e v e r y b e g i n n i n g o f t h i s d i s s e r t a t i o n , t h e d e v e l o p m e n t o f e x t r a c t i n g a n d r e c o g n i z i n g s y m b o l s o f t h e m a p i s s u m m a r i z e d . I n t h e f o l l o w i n g c o n t e n t , t h e a l
8、g o r i t h m s r e l a t e d t o t h e t h e s i s a r e s i m p l y i n t r o d u c e d .O n t h e a s p e c t o f c o l o r l a y e r , a 4 - D m o d e l , w h i c h c o m b in e s t h e p i x e l s p l a n a r d i s t r ib u t i o n w i t h t h e c o l o r s p a c e o r g a n i c a l l y , h a s
9、 b e e n s t r u c t u r e d o n t h e b a s e o f t h e h u m a n e y e s m e c h a n i s m , t h e c o l o r s c i e n c e a n d t h e i m i t a t i o n o f t h e f u n c t i o n o f t h e h u m a n e y e o n c o lo rvi s i on.T h e s y n t h e t i c a l g o r i t h m o f c o l o r g a t h e r i n
10、 g b a s e d o n t h e 4 - D m o d e l h a s b e e n p r o p o s e d . A l i n e a r t r a n s f o r m a t i o n o f t h e 4 - D s p a c e h a s b e e n t a k e n a n d d i ff e r e n t c h a r a c t e r i s t i c f u n c t i o n s h a v e b e e n s t r u c t u r e d a c c o r d i n g t o f o u r k
11、i n d s o f t o p o g r a p h i c e le m e n t s s e p a r a t e ly . A i m i n g a t t h e c o l o r e r r o r p r o d u c e d in t h e p r o c e s s o f p r i n t a n d s c a n , t h e a l g o r i t h m h a s s e p a r a t e d t h e l a y e r s o f d i ff e r e n t t o p o g r a p h i c e l e m e
12、n t s b y s y n t h e s i z i n g i n f o r m a t i o n a n d d e c o m p o s i n g c o m p o n e n t s i n l a y e r . A l a r g e n u m b e r o f t e s t s s h o w s t h a t t h e a l g o r i t h m i s e f f i c i e n t , w i d e l y a d a p t e d a n d h i g h l y a u t o m a t i c .O n t h e a s
13、 p e c t o f t h e r e c o g n i t i o n o f c o n t o u r , t h e i d e a t h a t t h e t h i c k c o n t o u r s h o u l d b e s e p a r a t e d f r o m t h e t h i n c o n t o u r b e f o r e r e c o g n i z i n g t h e w h o l e c o n t o u r i s o ff e r e d . I t i s t o s a y t h a t t h e g
14、e n e r a l m e t h o d s o f p a t t e r n r e c o g n i t i o n a r e u s e d i n i t i a l l y , r e c o g n i t i o n i s a p p l i e d i n d i f f e r e n t l a y e r s , o b j e c t s a r e r o u g h l y c a t e g o r i z e d f i r s t , t h e n t h e y a r e p r o c e s s e d m o r e , b u t
15、t h e u s e f u l i n f o r m a t i o n h a v e b e e n p r e s e r v e d t o g u i d e t h e l a t e r r e c o g n i t i o n d u r i n g t h e p r o c e s s i n g . T h e n e w i d e a p r o v i d e s t h e s i g n i f i c a n t p r e - k n o w l e d g e f o r t h e c o n n e c t i o n o f t h e c
16、o n t o u r , s o t h a t t h e c o n n e c t i n g r a t e o f t h e d i s j u n c t i v e c o n t o u r h as b e e n g r e a t l y r a i s e d .I n t h e c o n n e c t i n g o f t h e c o n t o u r , a m u l t i - l a y e r h y b r i d m e t h o d h a s b e e n p r o p o s e d . A p y r a m i d s t r u c t u r e i s e s t a b l i s h e d , a n d i t m a k e s t h e d i s t r i b u t i o n o f h u m a n i n t e l l i g e n c e a n d c o m p u t e r i n t e l l i g e n c e t h e m o s t r e
