Contenu connexe Similaire à Road Extractor (20) Plus de Mohammad Alsharif (9) Road Extractor2. i
الخالصة
ملتقطة ةرصو من احلاسب مبساعدة قاترالط اجرالستخ أداة إجياد إىل عاملشرو هذا يف هندفاالرض لسطحأو طائرة اسطةوب
صناعي قمروذلكاإل قدر وعامة تلقائية ارزميةوخ تصميم خالل منمكانخرجهاقاترالط شبكة فقط ظهرُت ةرصو هو
الدخل ةرصو يف املوجودة.الربجمية ماتالب بيئة ضمن ةرالصو معاجلة اتوأد ذلك لتحقيق استخدمناو.بتصميم قمنا وقد
ابإل بةواملطل ارزميةواخليقرللط اللوين التجانسو ةرالصو افوح كشففكريت على عتمادداخل من نقطة على االعتماد مع
يشري الطريقاملستخد إاليها.
Abstract
We aim in this project to create an assistance tool for extracting roads with computer aid from
aerial and satellite images by designing an automatic algorithm and as much general as possible.
The output is an image showing only the existing road network in the original image. We used to
achieve that image processing tools within the Matlab environment. We have designed the
algorithm required depending on the idea of detecting the edges of the image and Chromatic
homogeneity of the roads.
3. ii
شكر كلمة
امتناين عن أعرب أن يدرأ شيء كل قبلليفةرش وسا لمهندسة,علىو املتابعةالدعمواصلواملت التشجيعواملتمعنة اءةرالق
هذا اجرإخ يف بذلته الذي اجلهدو القيمة املالحظاتوالعمل.
أت كذلكوقدابلشكرفانرالعوقارز ارزن للدكتورملنحيهذهوعلى الفرصةحرصهوتوجيهاتهميةرالك.
العمل هذا إلجناح الدعم تقدمي حاول من لكل ابلشكر اتوجهو,وغريهم وماهر دمحم األصدقاء.
لعائليت العميق امتناين عن اعرب أن أود وختاما,يتوقف مل الذي دعمهم على إخويتو أميو أيبعاملشرو هذا إلمتا.
الشريف دمحم
6. v
األشكال قائمة
الشكل1:يفيةرال املناطق يف الطرق.....................................................................................10
الشكل2:البلدات يف الطرق...........................................................................................10
الشكل3:املدن يف الطرق..............................................................................................10
الشكل4:الصناعية املناطق يف الطرق..................................................................................10
الشكل5:السيار ازدحايقرالط يف ات..................................................................................12
الشكل6:يقرالط مع االشجار ظالل تداخل...........................................................................12
الشكل7:ب يقرالط من اءزاج اختفاءالغاابت كثافةفعل................................................................12
الشكل8:يةراملرو العالمات و اجلسور عن الناجم يقرالط تعقيد........................................................12
الشكل9:يقرالط اجراستخ جودة من حتد أخرى املووع االبنية ظالل..................................................12
الشكل01:األ املسقط وظهور العمودي االسقاط اختاللفقي........................................................12
الشكل00:ةرالبذ عن الناتج اجلذراأل(صفر اجليل).................................................................22
الشكل02:أحدجذوراألول اجليل..................................................................................22
الشكل03:األ اجلذر من أخرى نقطة عن الناتج اجلذر...............................................................22
الشكل04:األول اجليل جذور من يدزامل...............................................................................22
الشكل01:للجذور املولدة ابعوالت تنفيذ نتائج.........................................................................24
الشكل06:التابع تنفيذ نتيجةRoot_Generator...................................................................25
الشكل07:التابع تنفيذ نتيجةRerootةرالصو على06..............................................................26
الشكل08:يقرالط داخل الضغط انتظار حالة يف الدخل ةرصو........................................................27
الشكل09:نتيجةالرماد النمط إىل التحويلي.........................................................................28
الشكل21:الوسط مرشح تطبيق نتيجة................................................................................28
الشكل20:مبرشح افواحل كشفنتيجةCanny....................................................................29
الشكل22:االنق من للتقليل افواحل تثخنيطاعات....................................................................29
الشكل23:الصو حتسني نتيجةاملعاجلة قبل ما مرحلة يف ةر............................................................29
الشكل24:التابع تنفيذStarSnakeخمتلفة أجيال عدة أجل من.....................................................30
الشكل21:التفاعلي التعتيب ارزميةوخ لتنفيذ النهائية النتيجة.........................................................32
املخطط0:التعتي يقةرلط التدفقي املخططالتفاعلي ب..................................................................33
7. vi
الشكل26:احملسنة ةرللصو النهائية النتيجة............................................................................35
الشكل27:ا النمط اىل التحويلةرالبذ على تعتمد حتويل عتبة مع لثنائي................................................37
الشكل28:التعليمة تطبيق نتيجةSELECTةرالصو على27.........................................................37
الشكل29:التابع تنفيذ نتيجةroad_extractorاألصلية ةرالصو على بذور عدة إدخال بعد..........................37
الشكل31:ةرالصوclosedالتابع من األوىل املرحلة تنفيذ نتيجةroadfeatures......................................40
الشكل30:ةرالصوfeatures.........................................................................................40
الشكل32:ةرالصوcolored.........................................................................................40
الشكل33:التابع تطبيق قبل ةرالصو افوحCarsRemover.........................................................41
الشكل34:التابع تطبيق نتيجةCarsRemoverةرالصو افوح على.................................................41
الشكل31:قمر االختبار0,الدخل ةرصو............................................................................44
الشكل36:األوىل ةرالبذ إدخال نتيجة................................................................................44
الشكل37:الثانية ةرالبذ إدخال نتيجة................................................................................44
الشكل38:يبرالتس وحدوث الثالثة ةرالبذ ادخال نتيجة.............................................................44
الشكل39:االنسداد وحدوث احلساسية زايدة بعد الثالثة ةرالبذ إدخال إعادة نتيجة...................................45
الشكل41:إدخال إعادة نتيجةالثانية ةرللم ةرالبذ.....................................................................45
الشكل40:قمر االختبار نتيجة0البذور من يدزامل إدخال بعد.........................................................45
الشكل42:قمر لالختبار النهائية النتيجة0............................................................................45
الشكل43:قمر االختبار يف الدخل ةرصو2...........................................................................47
الشكل44:حساسية مع أوىل بةرجت0.75يقرط وعرض10...........................................................47
الشكل41:قمر االختبار نتيجة2حساسية مع حماوالت عدة بعد0.9يقرالط وعرض4................................47
الشكل46:قمر االختبار نتيجة2التابع ارزميةوخ على التعديل اءرإج بعدRoadExtractor...........................47
الشكل47:األصل ةرالصو مع يقرالط بصيغة النهائية النتيجةية..........................................................47
الشكل48:قمر لالختبار النهائية النتيجة2............................................................................47
الشكل49:قمر لالختبار الدخل ةرصو3..............................................................................48
الشكل11:قمر االختبار نتيجة3....................................................................................48
الشكل10:قمر اإلختبار يف الدخل صور4...........................................................................48
الشكل12:قمر اإلختبار نتيجة4.....................................................................................48
الشكل13:قمر االختبار يف املستخدمة الدخل ةرصو5................................................................49
8. vii
الشكل14:قمر لالختبار أوىل مرحلية نتيجة5.........................................................................49
الشكل11:قمر لالختبار اثنية مرحلية نتيجة5........................................................................49
الشكل16:قمر لالختبار النهائية النتيجة5............................................................................49
الشكل17:االختبار يف الدخل ةرصو6...............................................................................50
الشكل18:قمر لالختبار األولية النتيجة6.............................................................................50
الشكل19:قيعرتابل يقرالط اجراستخ...................................................................................50
الشكل61:قمر لالختبار النهائية النتيجة6............................................................................10
9. viii
عامة مقدمة
ائطراخل تعتربافيةراجلغ املعلوماتواحليوي للتنقل أساسية أداةاألرض وعلو,فقر وعمودا هاما كنار تشكل وهيغىن ال اي
عنه االنسانية ةرللحضا.الق قبلكانت ينرالعش رنوحباجة شاقا عمال ائطراخل صناعةإخالل مسريه خط يرسم رحالة ىل
تفتقر ائطراخل هذه كانتو رحلتهإالدقة ىل,فعال دور قميةرال ةرالصو ملعاجلة أصبح فقد اليو أمايفبشكل ائطراخل صناعة
أو دقأو سهلأكلفةقل.انتقل وهبذاالكيزرتإاجراستخ ىلائطراخلا منمن يطةراخل عناصر جتميع على كيزالرت من بدال لصور
وهناك هنا.حجمها بصغر الساتليةو يةواجل الصور عن قميةرال ائطراخل تتميزإ سرعة حيسن ممارساهلا,إىل ابإلضافةوضوح
اءرق وسهولة فيها املعلوماتطباعة تكاليف اخنفاضو هتا.
من الطرق وتعدبنيالص من اجهراستخ ميكن ما أهمائطراخل لصناعة الصناعية األقمار وصور يةواجل ور.قاترالط أن مباو
قاترالط ائطرخ حتديث املهم من فإنه عدة اتريلتغ اررابستم تتعرضمستمر بشكلقاترالط إضافةو األخطاء لتقليل
اجلديدة.وم عاروالش اجراستخ يعتربإذ املمتعةو الشائعة اضيعوامل نأللعقل حتداي يشكل نهالبشريواآللة ةرلقد حتداي
احلاسوبيةائطراخل حتديث يف البالغة أمهيته إىل ابإلضافة.است يعرفعلى يقرالط اجرخأنيقرالط عزل اىل هتدف اليت املعاجلة ه
ةرالصو عن.
والهالالالجتو الرالالالهظ الينيالالالضاملا الدينالالالقالع الاللالالخالاالالعالاتالالالقابلطر الةالالالقاملتعل الاتالالالماملعلو الىالاللع الولالالالصاحل الةالالاليعمل الةالالالتأمت الوالالالحنالرالالالثأك الاالالالهوجعل
تالةالالالاليلقائالنالالالالم الريالالالالثالك التغرقالالالالست الةالالالالياليدو الاليبالالالالساأل أن إذو الدالالالالهاجلالتالالالالقالو.النالالالالم الرغمالالالاللا الىالالالاللوعالاتالالالاليارزمواخلو الاثالالالالحباأل ةرالالالالالثك
أن إال عالوالالالالالضاملو الذاالالالالالهب التمالالالالالهت اليتالالالالاللاالربالالالالالتيع الاتالالالالالقرللط الائيالالالالالقالتل الفالالالالالشالكاأل الهالالالالالتبدااي يف الزالاالالالالالم ارالالالالالالصمعا الاالالالالالثحبوىلوإجنا نالهالالالالالالح
األ اخلطوة يكون قد هنائي بشكليف اخلتا ومسك كربجمالائطراخل صناعة.
أو افيةرالطبوغ أو اللونية أو اهلندسية اصواخل اءوس للطرق املختلفة اصواخل على تعتمد قاترالط اجرالستخ ائقرط عدة هناك
السياقية أو الوظيفية.اليت ارزميةواخل تعتمدبتطويرها قمناعلىخاصيةيق؛رالط داخل اللوين التجانسالب يفبتصميم قمنا داية
اوخأولية رزميةعلى تعتمداجلذرو ةرالبذ ةرفك(اللونية األفاعي)يفيقرالط داخل لونيا املتجانسة النقاط توليد,وذلك
ةربذ ابستخدااملستخد يدخلها,يقرالط داخل نقطة عن ةرعبا وهي,قيمة اعتبارهو البذرة هذه لون من االستفادة يتم
ا هذه حول النقاط جتانس من للتحقق مرجعيةلدينا يتشكل وابلتايل ةرلبذاجلذريقرالط داخل املتجانسة النقاط ميسح الذي.
مشك من نيةوالل األفاعي يقةرط تعاينالتنفيذ بطئ مها أساسيتني لتنياالنسداد وسرعة.املشكالت هذه من للتخلصصممنا
عنها بديلة ارزميةوخ,هيالتفاعلي التعتيب ارزميةوخ؛التجانس ةرفك على تعتمدالنمط إىل حتويل عتبة ابستخدا اللوين
استخدا مع الثنائيا افوح كشفةرلصو.ابستخداإ حتويل عتبة ةرالبذ لون نعترب املستخد يدخلها أكثر أو ةربذالنمط ىل
مث الثنائيةرالصو اءزأج ابقي ونتجاهل ةرالبذ حول املتصل اجلزء فقط الناجتة الثنائية ةرالصو من خنتارلةواملفصعنالبذرة.
10. 0
األول الفصل
الجغرافية المعلومات نظم
يف عادة الطرق ائطرخ ختزنأنظمةافيةراجلغ املعلوماتنظا مثل(GIS (Geographic Information Systemهبدف
استالحق وقت يف عادهتا.يستخدال هذاةرادا و حتليل كأداة نظالأل افيةراجلغ اتريالتغ بكشف تسمحأزمنة يف رضو
خمتلفة أمكنةحالتها ومتابعة قاترابلط اخلاصة املعلومات اجرالستخ خاصة أمهية ويويل.عن حملة الفصل هذا يف ننبنينظم
افيةراجلغ املعلوماتعن و اايهازم و أمهيتها وأهم أحد قاترالط اجراستخ يعترب حيث املختلفة تطبيقاهتا و عملها كيفية
األنظمة هلذه الداعمة التطبيقات.
-1.1الجغرافية المعلومات نظم هي ما
حللها اترارق اختاذو اجهتهاوم يف ومساعدة دعم إىل حيتاج عدة وحتدايت وتساؤالت مشاكل عادة اإلنسان اجهوي,اجهوي فمثال
جديد اينرعم إلنشاء موقع أفضل الختيار تساؤالت اينرالعم املخطط.من يف الرتبة خصائص عن تساؤال عارزامل اجهووياعيةرز اطق
معينة,ربح أكرب على للحصول اجلديد متجره الفتتاح مكان أفضل عن تساؤال التاجر اجهووي,عن تساؤالت ملناخا عامل اجهووي
إمكانية عن التؤتسا العسكري القائد اجهوي كذلكو األخرية العشر اتوالسن يف األوزون ثقب تطورأسلحتهو العدو اتوق كشف
الت حالة يف ومعداتهما موقع إىل حرك,هبذه خاصة بياانت اعدوق لوجود احلاجة تظهر وغريها التساؤالت هذه كل عن لالجابةو
عليها يطلق اليت وهي افيةراجلغ اقعهاومب تبطةروم العناصر(Spatial Data),افيةراجلغ ملعلوماتا نظم لوجياوتكن ظهرت وهلذا
(Geographic Information System).
ملعلوما نظمافيةراجلغ اتعلم عن عبارة(كمبيوتري نظا أو)معاجلة و إدخال و جلمعوإدارةوحتليلوعرضوو البياانت اجرإخ
املعلوماتحمددة ألهداف الوصفية و افيةراجلغ.افيةراجلغ ملعلوماتا إدخال على النظم مقدرة يتضمن التعريف وهذا(خائطر,صور
جوية,فضائية مرئيات)الوصفي وة(أمساء,جداول)ومعاجلتها(اخلطأ من تنقيحها)ختزينها وو عنها االستفسار و اسرتجاعهاو
حتليلها(إحصائي و مكاين حتليل)واحلاسب شاشة على عرضهاائطرخ شكل يف ورق على أو,يررتقاوبيانية رسومات.[1]
املعطيات اعدوق على ملعتادةا العمليات لوجياوالتكن هذه وتتضمن(Data Base)إىل ابإلضافة اإلحصائي التحليلو االستفسار مثل
ائطراخل هرتوف الذي املميز ايفراجلغ التحليلو التصور.افيةراجلغ ملعلوماتا لنظم التعرض عند االعتبار يف األخذ وينبغيمن جمموعة أهنا
او البياانت مع التعامل مشاكل حلل ملؤهلنيا ادراألف اسطةوب تستخد اتواألدتنبع لذلك املختلفة التنمية مبجاالت اخلاصة ملعلومات
اتواألد هذه استخدا كيفيةيف األمهية.
11. 2
-2.1الجغرافية المعلومات نظم أهمية
االستعالو االستفسار عمليات بني جتمع أبهنا افيةراجلغ املعلومات نظم متتاز(Query)إمكانية مع البياانت اعدوبق اخلاصة
التحليلو املشاهدةاجلوية الصورو الصناعية األقمار وصور ائطراخل من افيةرجغ لبياانت يةرالبص املعاجلةو,متيز اليت امليزة وهي
وحساب األحداث لتفسري اخلاصةو العامة التطبيقات من لكثري متاحة وجتعلها املعتادة املعلومات نظم عن النظم هذه
تيجياترتاالس ووضع اتراملؤش[2].املث سبيل فعلىال:السكاين االنفجار اليو عاملنا يف ةراملعاص التحدايت من,التلوث,
اعيةرالز املناطق على اينرالعم الزحف,الطبيعية ارثوالكو,ايفراجلغ البعد يف تشرتك األمور هذه كل.
جتا عفرو سلسة من جديدة منشأة أو علفر موقع أفضل إجياد فمشكلة الفردي أو احمللي املستوى وعلىنوع أحسن إجياد أو يةر
األشياء هذه كلاإلسعاف أو املطافئ ةرلسيا الطرق شبكة على مسار أحسن حتديد أو جديد حمصول اعةرز يناسب تربة
ايفراجلغ العامل جيمعها.
-3.1الجغرافي المعلومات نظام يعمل كيف
جمموع هيئة يف العامل عن املعلومات ينزبتخ ايفراجلغ املعلومات نظا يقواملتفردة الطبقات من ة(Thematic Maps)املتصلة
ملاالع مشكالت من العديد حل يف أمهيتها أثبتت العملية الناحية ومن القوة يف غاية ولكن بسيطة ةرصو يف افيارجغ ببعضها
املعقدة التطبيقات وحىت البسيطة التطبيقات من بدءا اخلارجي.
تعملالن هذهأساسيني خمتلفني بنموذجني ظممها افيةراجلغ النماذج منRasterوVector,منوذج ففيvectorمتثيل يتم
ابلنقط اخلاصة املعلومات,اخلطوطو,اثياتداإلح من جمموعة ةرصو يف ينهازوخت رمز اعطائها يتم املضلعاتو(x,y).إن
موقعايفرجغبئر مثلاحدةو بنقطة وصفه ميكن.األو عاروالش مثل اخلطوط وصف أماجمموعة هيئة على ينهازخت ميكن هنار
النقط من.اإلحداثيات من مغلق تلر يف ينهازخت ميكن األهنار انئووم السكنية املناطق مثل األضلع ملتعدد وابلنسبة.[2]
منوذج إنvectorبةرتال عنو مثل التغري دائمة األشياء وصف يف مفيد غري لكنه الثابتة األشياء وصف يف يستخد,شكل
احمددة زمنية فرتة يف لشاطئ.منوذج أماRasterاخلصائصو الشكل يف التغري دائمة األشياء من عالنو هلذا عمله مت فقد.
ةرصو وتتكونRasterةرصو أو يطةرخ من مأخوذة اخلالاي من جمموعة من.
النموذجني كال ويستخدVectorوRasterمميز منهما لكلو افيةراجلغ املعلومات ينزلتخوعيوب ات.منوذج يف فالبياانت
vectorصغرية ينزخت سعة و وسهلة التحليلو العرض يعةروس الدقة عالية(صغرية ملفات)ونظم عالية لوجياوتكن ويتطلب
الثمن غالية.منوذج بياانت أن نرى بينماRasterمن العا للقطاع الفهم وصعبة التحليلو العرض بطيئة و الدقة منخفضة
ومل الناسكبريحجم ذات فاهتا(صور)الكلفة قليلة ونظم منخفضة لوجياوتكن وتتطلب.[2
12. 3
الفصلالثاني
الصورالصورة معالجة وتقنيات الفضائية
المستخدمة
و اايزامل ينزمرب افيةراجلغ املعلومات أنظمة يف أساسي معلومات كمصدر املستخدمة الصور من نوعني الفصل هذا يف ننبني
املتبع التقنياتعن يعةرس حملة إىل نتطرق مث ملشروعنا اخلا املادة الصور هذه تشكل إذ بينهما الفروقات و منهما كل يف ة
وتقنياهتا قميةرال ةرالصو معاجلة.
-1.2الجوية الصور:
حمدد مسار ويف اثبت تفاعرا على األرض سطح فوق تطري ةرطائ يقرط عن التقاطها مت اليت الصور تلك هي اجلوية الصور
يف هي كمااألرضية التفاصيل مجيع اجلويية الصور وتظهر العرضيو الطويل االجتاه يف تداخالت بينها يوجد ائطرش شكل على
مكانية حتليالت عمل هي اجلوية للصور فائدة أهمو التصوير حلظة يف هي كماعارزاملو األهنارو املباينو الطرق مثل الطبيعة
إ يف للبدء حمددة اقعومل وتقييماقعوامل هلذه الدقة عالية ائطرخ نتاج.ببعض القيا من البد أنه مالحظة مبكان األمهية ومن
انجتة أخطاء حدوث ملتوقعا من حيث ائطراخل النتاج كمصدراستخدامها يف البدء قبل اجلوية للصور اهلندسية التصميمات
اوامل على عمودية ةرصو لتصوير الفرص تتيح ال اليت األرض كروية عنعلى افيةراجلغ املعامل أبعاد يف تشوه عنه ينتج مما قع
ةرالصو.التصميمات هذهالبعد و انريالط تفاعرا منها كثريةاملوع على تعتمد حمدودة اعدووق ونظرايت اثبتة اتوخط هلا
الصور بني التداخل ومقدار اريالكام لعدسة احملرقي.
13. 4
-2.2الصناعية األقمار صور
أو إطالق متعا التصوير لغرض خمصص صناعي قمر ل0961السوفيييت االحتاد على التجسس هبدف.هذه انتقلت مث
املدنية اجملاالت اىل التقنيةحاليا ارانتشا أسرعهاو املكانية البياانت مصادر أقوى من لتصبحالصناعية األقمار صور وتعترباآلن
ائطراخل حتديث جمال يف عظيمة فائدة ذات.أشه ومنالدقيق ابلتصوير املتخصصة الصناعية األقمار رIKONOSو
QuickBirdاجلوية الصور دقة من فيها التصوير دقة تقرتب اليت[5].تقنية ابستخدا الساتلية الصور على احلصول يتم
"بعد عن ئيرامل الطيف استشعار"(Visible Spectral Remote Sensing).التقنية هذههيأاال تطبيقات حدعن ستشعار
ابأل خاصة حساسات تستخد اليت بعدوهو ئيرامل ابلضوء اخلاص اجملال ضمن حمدود موجي طول ذات اجوم
(0.38-0.76 microns)اب احلساسات هذه تقو حيثع ملنعكسا الشمس ضوء ستقبالاالرض سطح لى.
منإالتقنية هذه جيابياتأابأل ارصو تعطي هنااحلقيقية انول,ميكوسطح على عمودية ارصو الصناعية األقمار صور اعتبار ن
معقدة لتصميمات احلاجة دون ةرمباش ائطرخ النتاج أساسا اختاذهاو األرض,اجلوية الصور يف احلال هو كما,كانتانو
م و الغيو و السحب وجود عن الناجتة التشوهات الةزإل ةرالصو وضوح درجة لزايدة أبسط تصميمات اىل حتتاجذلك إىل ا.
ميكن الذي الشمس ضوء طبيعة يف تكمن سلبياهتا ْلكنوأُْحي نجْبحمله الظل ليحل االرض سطح عن.عن اما الظل ينتج
االرض سطح اىل الوصول من الشمس اشعة متنع اليت الغيو عن او كاالبنيةاالرض سطح على املوجودة تفعةرامل االجسا
خم ةرالصو يف الغيو تظهر وعندهامنه االستفادة الميكن بشكل االرض سطح حتتها فية.من امللتقطة الصور مع نةرابملقا
ظاهرة الغيو هذه ظالل تبقى لكنو الغيم مستوى حتت ةرالطائ متر حيث ابلغيو احلجب ملشكلة وجود ال انه جند اترالطائ
االرض سطح على.الساتلية الصور من دقة اكثر يةواجل الصور اخرى انحية من,تكلفة أقل الساتلية الصور أن إال.
-3.2لمحةحول عامةالرقمية الصورة معالجة
تالصور معاجلة شغليالتصوير املسح أحباث يف وفعاال اسعاو ازحي حاليا الرقميةphotogrammetry,هو التصويري املسحو
عا منذ ائطراخل كلصناعة اءرو يقف الذي العلم0931.الصو معاجلة تستخدائطراخل لتحديث املطلوبة املكوانت اجرالستخ رة
افيةراجلغ ملعلوماتا أنظمة معطيات اعدووق.
على الصورة معاجلة تعرفأالصورة جمال يف االشارة معاجلة تطبيق هنا.رقمية اتراشا بشكل حاليا ختزن الصور معظم,أن ممايعين
احلاال معظم يف رقمية صورة معاجلة ستكون الصورة معاجلةت.معاجلة تقنيات تصنفمستوايت ثالث اىل الصورة:منخفضةأومتوسطة
أملستوىا وعالية.النسيجو كاللون البكسل خلصائص وفقا البكسل مستوى على الصورة مع تتعامل املستوى منخفضة التقنيات
TEXTUREاللوين جالتدرو.متوس التقنياتأ على الصورة اىل تنظر املستوى طةهنامن جمموعةهندسية اشكال هلا املكوانت
ومناطق وخطوط كنقاط.ما مكون اجرالستخ مميزة أوخصائص داللية معلومات تستخد املستوى عالية التقنيات.
14. 1
املستوى منخفضة التقنيات:
املعاجلة قبل ما مرحلة يف الضجيج ولتقليص للتنظيف التقنيات هذه تستخد.املستو منخفضة التقنيات ابسط من احدةوى
ةراملتجاو الصورة بكسالت بني اللوين الفرق فيصبح به احمليطة البكسالت مبتوسط بكسل كليستبدل الذي املتوسط مرشح
الضجيج يقلل مما ضئيال.املتوسط كمرشحالايزوترويب مرشح استخدا يفضلmean filterالوسط ومرشحmedian filter
كاملرشااليزوتروبية املرشحات عن االبتعاد وتغي اىل تؤدي قد ألن الغاوصي حإ أو افواحل رياجهاراستخ مينع مما التهاز.
املستوى متوسطة التقنيات:
ةرالصو تصنيف ابجتاه خطوة تشكل املستوى متوسطة التقنيات.من التقنيات بعضو بنفسها ةرالصو تصنف عالنو هذاأبسط
الثنائي النمط اىل حتويلها هو ةرالصو تصنيف على مثالBinerizationأ وهويف اسعو نطاق على يستخد بسيط سلوب
ةرالصو معاجلةنيةول نةرمقا عتبة على اعتمادا ةرالصو تصنيف يتم حيث.أتتضمن املستوى هذا يف االخرى التقنيات هم
ملثالا سبيل على ةرالصو داخل افواحل كشفSobel edge detector.
املستوى عالية التقنيات:
هذا تقنيات جتمعتق عن ةرالصاد املعلومات املستوىاملتوسطو املنخفض املستويني نياتدخل كمعلومات وتستخدمها
ةرالصو من املرغوبة املكوانت اجراستخو لتحديد.بةواملرغ املناطق متييز هو املستوى عالية التقنيات اشكال من شكل أبسط
احدو بلوناأل ةرالصو على التعتيب ابستخداصلية.ا العملياتألتعقيد كثرااالشكال اجراستخو كشف تتضمن.ومن
غهو حتويل تقنية هي املستوى هذا يف الشهرية التقنياتHough transformاالفاعي يقةرط وSnakesيف تستخد اليتو
قاترالط عن الكشف.
هندسية مالمح يكشف فهو ةرالصو ضمن معني شكل ذو مكون اجرالستخ تستخد تقنية هو غهو وحتويلكاخلطوطمعينة
عالقطوو ائروالدو املنحنياتو.املنحنيات كشفاليستطيع مثال فهو املعقدة االشكال كشفعن عاجز التحويل هذا لكن
اكثر او الثالثة الدرجة من.قاترالط اجراستخ يف بدائية اداة التقنية هذه تعترب لذلك.االفاعي تقنية ذلك من بدال يستخد
(Active Contour model)يف مستقيمة كخطوطمتثيلها من افضل بشكل يقرالط متثل اهنا حيث قاترالط اجراستخ يف
غهو حتويل[ .3]
15. 6
-4.2لمحةالمورفولوجيا عنMorphology:
االشكال على ابالعتماد الصور تعاجل اليت العمليات من جمموعة ابهنا ةرالصو معاجلة يف لوجياوفراملو تعرف.العمليات
لوجيوفراملوالدخل ةرصو ابعاد نفس هلا ةرصو اخلرج فيكون الدخل ةرصو على بناء ارعنص تطبق ة.لكل قيمة تعطى حيث
اتهرجماو مع الدخل ةرصو يف افقوامل البكسل الستجابة وفقا اخلرج ةرصو يف بكسل.من جمموعة انه على ارواجل يعرف
بكسل بكل احمليطة البكسالت.ا ميكن اروللج وشكل حجم بتحديديف احملدد الشكل هبذا اخلاصة لوجيةوفراملو العملية اءرج
الدخل ةرصو.
احلت يعتربerosionالتمديدوdilationلوجياوفراملو يف االساسيتان العمليتان.حدود اىل بكسالت يضاف التمديد يف
ةرالصو افوح من بكسالت احلت حيذف بينما ةرالصو يف االجسا.ا املضافة البكسالت عدد انعلى يعتمد احملذوفة و
البناء العنصر وشكل حجمStructural elementلوجيةوفراملو العملية يف املستخد.وفقا الصورة ملعاجلة قاعدة تستخد
متديد او حت كانتاذا ما العملية عنو القاعدة هذه حتدد البناء للعنصر.
الفتحopeningاالغالقوclosingا لوجيةوفراملو العمليات منالتمديدو احلت من ملشتقة.حت عملية ابنه الفتح عن يعرب
البناء العنصر بنفس متديد بعملية متبوعة.بنفس حت بعملية متبوعة متديد عملية أبنه اإلغالق عن يعرب اخرى جهة من
البناء العنصر.
16. 7
الفصلالثالث
الطرقات استخراجالرقمية الصور من
يعةرس اتريلتغ املدن تتعرضحت الضروري من جيعل مماوقت من هبا اخلاصة ائطراخل ديثإاخر ىل.مع التعامل ان حيث
يستخد الذي احمليط اجملتمع حاجة حسب ترد او متهد قد قاترالط فان لذلك االنسان حاجة على يعتمد عموضو الطرقات
يقرالط هذا.خمتلفة وطبيعية يةربش اتريلتغي ختضع ان ميكن الطرق الن ارونظقاعدة فحص الضروري من فإنه الخر وقت من
للطرق اجلديدة العناصر اضافة و االخطاء من للتخلص دوري بشكل املعطيات.اتريتغ على احلصول علينا وابلتايل
اجلديدة املعلومات على بناء ائطراخل وتعديل ممكن وقت عأبسر االرض سطح يف املعلومات.مصدر يف مشكلة هناك ليست
وهو ائطراخلكفاية دقيقة اهنا بفرض امللتقطة الصور.هذه من قاترالط اجراستخ ميكن كيف هي تكمن احلقيقية املشكلة
دقيق؟ و يعرس بشكل الصور
-1.3للطرقات المميزة الخصائص:
امل من هائل عدد من الطائرة من املأخوذة الصور تتألفالطبيعية بنوعيها املختلفة كوانتالصنعية و.ال العقل يدركمن الطريق بشري
و افيةرالطوبوغ و اللونية و اهلندسية اخلصائص من جمموعة حتسس خاللالسياقية و الوظيفية.يقو حيثالالطريق اكرإبد بداية عقل
مفرتض اللونيةو اهلندسية خصائصه على اعتماداو اثبت عرض وذو طويل الطريق أن اأاتريالتغ مهمال احدةو مادة من عمصنو نه
يف الصغريةالطريق طول على الضوئية الشدة يف و العرض.األ وجود حال يفشجارأاأل وبنيةأإب غالدما يقو يمرور ازدحا واكرد
للصورة العا السياق من الطريق وجود.اخل تستخداأل على للتعرف افيةرالطبوغ صائصاملشوهة اءزجأاحمل وكتلك الطريق من جوبة
ابأل املغطاةالبيوتو شجارأعن وجسر حتت الطريق يكون دما.
ضمن الطريق لتفسري البشري الدماغ يعتمدها اليت بتلك شبيه مناذج ابستخدا الطريق اجرالستخ تقنية لتطوير حاجة هناك إذن
الصورة.الطريق خصائص تصنفإمخسة ىلأفقط منها اثنان صناف(اللونيةو اهلندسية وهي)التلقائية نصف ارزمياتواخل يف يستخد
بيالطرقات اجرالستخ التلقائية اتمة ارزمياتواخل يف اخلصائص هذه مجيع تستخد نما[3].
1.3.1-الصفاتللطريق الهندسية:
األ كزتراهلندسية اصواخل على تعتمد اليت نظمةفرضيتني على الطرقات اجراستخ يفأوالمهاأطول للطريق نأعرضه من بكثري كرب
الثانيةوأالطريق عرض ناثبازيتنيومت حافتيه و ت.اخل هذه ابستخدا الكشف حمدودية أتيتاصومنأمكوانت هناك نأىخر
كاألللطر اهلندسية اخلصائص نفس هلا هنارخاطئا كشفايسبب وهذا يق.إضافةإذلك ىلأالطريق عرض نضمن متغري يكون قد
نفسه الطريقأآل طريق من متغري والطريق وظيفة حسب خر(رئيسي طريقفرعي او.)يدفعنا ما وهذاإىلاوخ استخداإضافية ص
هذ ألن الطريق اجرالستخااصواخل من عالنواإل ميكن العليه عتمادوحدهالساتلية او اجلوية الصور من الطريق اجراستخ يف.
17. 8
1.3.2-الصفاتاللونية:
تفرتضمعظمعلى تعتمد اليت ارزمياتواخلاصواخلمتج سطح يقرللط ان اللونيةاملناطق وبني بينه اضحو تباين هناك انو انس
له للمجاورة.نقاطه كافةيف الضوئية للشدة بةرمتقا قيم يقرللط فان وابلتايل.كانتإذا ما عالنو هذا من ارزمياتواخلرتقر ومنه
م موجود منوذج مع نةرمقا هلا الكلية الضوئية الشدة قيمة على اعتمادا ال ا يقرط هي ةرالصو من قطعةمن قطعة مع او سبقا
نفسه املدروس الطريق.يقرالط جزء فيها حيجب اليت احلاالت ابستثناء احلاالت معظم يف جيد بشكل تعمل يقةرالط هذه
يقرالط بني لوين تداخل فيها حيصل اليت احلاالت كذلكو يقرالط ضمن اترالسيا كثافة بتأثري أو الظاللو األشجار بتأثري
اجملاور األبنية أسطحواحلاالت هذه معاجلة على يقةرالط هذه ةرقد من حيد مما ة.
1.3.3-الصفاتالطبوغرافية:
ةرالصو من مناطق عدة بني تصل اهناو االخرى الطرق مع االتصال و التقاطع اىل متيل ابهنا الطرق تتميز.من االستفادة ميكن
يقرالط من بةواحملج اءزاألج اجرالستخ لوجيةوبوالط املعلومات.حيمعظم اجراستخ على نيةواللو اهلندسية اخلاصيتان تساعد ث
ةرالصو يف املوجودة الطرقاتاأل اجراستخ من يتمكنا لن ولكنهمااحمل اءزجاأل او اترالسيا او ابلظالل جوبةاأل او شجاربنية
غريها او.األ هذهاملف اءزجاأل مع وصلها ميكن يقرالط من قودةابالعتماد وذلك املستخرجة اءزجافيةرالطبوغ اصواخل على
ةراجملاو اءزلالج.عا ةرم الول اخلاصية هذه استخدمت0999قبل منBaumgartner et al.[3]
1.3.4-الصفاتالوظيفية:
اعيةرالز اضيراال او املصانعوا املنازل مثل ةزممي مناطق بني تصل السابقة ةرالفق يف ذكران كماالطرق.تصنيف ميكن وابلتايل
حب الطرقفرعية او ئيسيةر كطرق وظيفتها سب.الط عرض حتديد عن لةواملسؤ هي الوظيفية اصواخلعن اصهوخ متييزو يقر
الرصيف اصوخ.إلوهذه ضافةاصواخلإالصورة يف موجودة غري خارجية مبعلومات تدعم ان جيب اجراالستخ ارزميةوخ ىل
نفسها ةرالصو ضمن املوجودة املعلومات اىل ابالضافة.
1.3.5-الصفاتالسياقية:
معلومات هيإضافيةقاترابلط احمليطة العناصر عنتستخدأو حياانالظالل املثال سبيل على تكون هيأاأل وبنيةأو
ال طول على االشجاروقد يقرطعن املعلومات هذه تنتجدمجخمتلفة اايوز من املوقع لنفس أكثر أو تنيرصو.
نيواللو اهلندسية اصواخل فان لذلكفهي السياقيةو الوظيفية و افيةرالطبوغ اصواخل اما ةرالصو ضمن كاملبشكل موجودة ة
الطرق اجراستخو فةرمع يف ذكاء أكثر اداة إلعطاء خارجي معلومات مصدر ضمن أو ةرالصو يف موجودة معلومات تستخد
يرط أهنا على فهمُت ال اليت أو بةواحملجاللونيةو اهلندسية الناحية من ق.[3]
18. 9
-2.3والتحديات الصعوبات:
االختالف اسعةو الصور يف املوجودة قاترالط إنأبرزها عدة احيون يفدقة و الطقس حالةأالتصوير وضعية و املسح اتود
األوهيقرابلط احمليطة البيئة هذا من م.يسبعد عن استشعار نظا عادة تخد(أاريكامو)ةرطائ حتملهأيلتقط صناعي قمر و
صور عدةيف دوري بشكلأاملدروسة املنطقة حناء,والشكأيف التصوير احلكمة من نهصاف يواالزدحا فيه يكون ووقت
أصغرايوأتكون نأالتصوي اتودكفايةدقيقة رووحدان قد نكون وهبذا االرض مستوي على عمودية تصوير يةواز اعتماد
املوعاالختالفبنيع ما الصوراحملي البيئة عامل داقاترابلط طة.
األ االختالف عاملصور بني قوىوهذا احمليطة البيئة هو قاترالطأمرللغاية مهمإذأعلى يؤثر نهأداءاملعاجلة ارزميةوخ
كبري بشكل.مكوانت او كاالبنية يةربش مظاهر كانت اءوس يقرالط خارج ملوجودةا العناصر يقرابلط احمليطة ابلبيئة يقصد
وغ كاالشجار طبيعيةاجراالستخ عملية يعقد مما اايه حاجبة نفسه يقرالط على العناصر هذه ظالل تؤثر ما البا.من هلذا
من القليل اىل حتتاج احلاالت بعض جيد بشكل يقرالط لتحديد مساعدة معلومات ادخال االحيان اغلب يف الضروري
االخر بعضها يف و يقرالط اجراستخ على املساعدة املعلوماتارقد حتتاجأكرب.
إملكوانت متتؤامل اجراالستخ نابأل ليس ما ةرصو يف قاترالط شبكةشبكة لكلو صورة لكلو للكمبيوتر ابلنسبة البديهي مر
هلا خاصة معاجلة تفرض اخلصوصية من درجة طرقات.ف لذلكإمبكان الصعب من نهإعام ارزميةوخ جياداملئة يف مئة ة
من الطرق تستخرجأكاةرصو يفاهل لذا نتهو هذا عملنا من دفإمو ارزميةوخ جيادمن لةومقب تكون االمكان قدر حدة
أقاترالط صور من كبريعدد جل.
مسأ الفضائية الصور من تلقائي بشكل قاترالط كشف فإن اخرى جهة منحيث الباحث على ابلسهلة ليست لةأهنا
عدة يف الغوص من الكثري تتطلبأال بتفسري متعلقة سئلةتل مل ةرصوبعد قإعنها جابة.التلقائي الكشف يعترب حيث
للطركاملدناملعقدة البيئات ضمن قاتأالتصويري املسح جمال يف الكربى التحدايت حدphotogrammetryالرؤية جمال و
احلاسوبيةcomputer visionاءوس حد على.ص دقة اىل احلاجة تزداد ازدحامهاو الصور تعقيد ازداد فكلماعالية ورةقد
وخاصة توفرها يعسرأا نجدا عالية تفاعاترا من يتم ملسحأمااحلاسوبية للرؤية ابلنسبةفيطرحيضرالع الؤالس"ميكن كيف
للحاسبأنيدركاكمايقرلطكهيدرالبشري؟ العقل."
19. 01
-3.3بها المحيطة البيئة حيث من الطرق أنواع:
البيئ حيث من اصناف بعرأ اىل قاترالط تصنيف ميكنوهبا احمليطة ة:
1.يفيةرال الطرق:قليلة تقاطعات ذات و االزدحا قليلة,يغطياأل و النبايت الغطاءمير قد الصورة كامليبارتق اعيةرالز اضير
يقرالطالصغرية القرى بعض خالل من,األ ظل مع قاترالط تتداخل وقداحمليطة شجار( .الشكل0)
2.ااملتوسطة او الصغرية البلدات يف لطرق:مكثريةتقاطعات ذات ولكنها االزدحا توسطة,حتويعدد عالنو هذا صور
األ من حمدودبنية,األ ظل مع قاترالط تتداخل وقدعليه املطلة بنية( .الشكل2)
3.الكبرية املدن يف الطرق:ابلظل مغطى يقرالط ومعظم ابالبنية مليئة ةرالصوو عالية ازدحا بكثافة تتميز( .الشكل3)
4.يف الطرقالصناعية املناطق:مع متصلة اترالسيا اقفووم املفتوحة املناطق من العديد حتوي ولكنها االزدحا منخفضة
يقرالط( .الشكل4)
الشكل3:املدن يف الطرقالشكل4:الاناعية املناطق يف الطرق
الشكل1:الريفية املناطق يف الطرقالشكل2:البلدات يف الطرق
20. 00
-4.3الطرقات صور في الضجيج مصادر:
كالتايلمنها التخلص صعوبة حبسب تبةرم يقرالط اجراستخ جودة من حتد للضجيج مصادر عدة وهناك:
1.ةراملا اترالسيايقرالط يف(الشكل1)
2.تفعةرامل االبنية او االشجار او الغيو مصدرها كاناءوس الظالل( .الشكل6)و(الشكل9)
3.االبنية كأسطحبه احمليطة العناصر و يقرالط بني اللوين التداخل عن الناتج الضجيج.
4.يقرالط بنية تعقيد(يقرللط املنصف اخلط,املرور العالماتو االنفاقو اجلسورية( .)الشكل8)
5.الغاابت يف الكثيفة االشجار و كالغيوحيجبه ستار خلف كليايقرالط اختفاء( .الشكل7)
ك ذلك اىل نضيفاإل اختالل عامل وهو اخر عامال لهالعمودي سقاطVectorizationالصورة مناطق بعض يف.انرذك
مستو على عموداي يكون أن ينبغي التصوير أن سابقاىاألرض,وأسفل املكان يف حاالته أبفضل يكون التعامد هذا لكن
اريالكام(احلساس أو)ةرالصو التقاط حلظة,االبتعاد مع التعامد هذا يتالشىاأل املسقط فيظهر التصوير مكان عنفقي
العمودي مسقطه من بدال للطريق.أثرها امهال ميكن ال اليت لألرض الكروية الطبيعة إىل ذلك يف السبب يعودالصور يف
االرض سطح عن التصوير اتوأد تفاعرا بسبب الضخمة.بعض اختفاء تسبب سلبية ارآاث االفقي املسقط ظهور خيلف
املكوانت هذه تكن أاي يقرابلط حميطة مكوانت خلف كلياالطرقات( .الشكل01)
توحيبعضالصورأدانهيدفع مبا الطرق اجراستخ بصعوبةإىلالقلقاحلاالت بعض يفهو الطرق اجرفاستخ منها امليؤوس
شائك عموضو ابلفعل.ولكيعلينا اقعينيو نكونأهناك ودائما التكفي فإهنا جيدة ارزميةواخل كانت مهما أبنه نقبل ن
حباجة مستعصية حاالتإملعاجلتها أخرى ارزمياتوخ ىل.
كشف عد عن الناتج اخلطأ هو األول اخلاطئ للكشف نوعني هناك حال كلوعلىأو ابخلطأ ويسمى يقرالط من اءزأج
يقرالط يف االنقطاعاتو اتراالنكسا ظهور يف السبب وهو السالب الضجيج,عن الناتج اخلطأ ذلك فهو املوجب اخلطأ أما
من التخلص من أسهل منه التخلص يكون ما وعادة اللوين للتداخل كنتيجة يقرط أهنا على يقرالط جخار أجسا اعتبار
السال اخلطأب.
21. 02
الشكل(8: )املرورية العالمات و اجلسور عن الناجم يقرالط صتعقيد
الشكل(9:)اجراستخ جودة من حتد أخرى وعوامل االبنية ظالل
يقرالط
الشكل(11:)اختاللاأل املسقط وظهور العمودي االسقاطفقي
الشكل7:الغاابت كثافةبفعل الطريق من اجزاء اختفاء
الشكل6:يقرالط مع االشجار ظالل صتداخل الشكل5:السيارات ازدحامالطر يفيق
22. 03
الفصلالرابع
ل المرجعية الدراسةلطرائقفي المستخدمة
الطرقات استخراج
و اايزم و خصائص ينزمرب ائقرالط هذه أهم نذكر مث قاترالط اجراستخ يف املتبعة ائقرللط العا التصنيف الفصل هذا يف نبني
منها كلعيوب.
-1.4الطرقات استخراج لطرائق العام التصنيف:
-1.1.4اليدوية الطرق
ا الطريقةيقةرالط هي ليدويةالتقليديةاألبديهية كثراأل هي التز وماهذا يومنا حىت ووثوقية ارانتشا كثر.يقةرالط تعتمد
على اليدويةأةرالصو يررحت امجرب مستخدمة ةرالصو يررحت يف تفاعلية ساليبالعامةأةرصو يررحت امجرب وأختصصا كثر.ميكنو
القولأناأل يقةرالط هي اليدوية يقةرالطو قاترالط اجراستخ يف دقة كثرميم اىل الوصول كنهااىل يصل ممتاز كشف عدل
011%حيثأهو وهذا بيةواحلاس ابلرؤية يسمى ما على االعتماد ودون البشري العقل من كثيفو مباشر بتدخل تتم هنا
يقةرالط هذه يف ثوقيةوال مصدر.
تعاين دقتها من الرغم علىخ بشكل ةرصو كلمعاجلة فيها تتم حيث العمومية انعدا من يةواليد يقةرالطعنها خيتلف هبا اص
الصور ابقي يف.ابإلضافةإهذ فان ذلك ىلحيث طويال وقتا تستهلك يقةرالط هأنأاأل من تعترب الطرق نظمةالضخمة نظمة
بل حيثالعامل يف قاترط شبكة اكرب طول غ6,430,366الوال يف كمايعا يكيةرياالم املتحدة ت2005واثينأشبكة كرب
طرقات3,583,715عا الصني يف كم2007[4.]ما الوقت و اجلهد من تتطلبو جدا مكلفة اليدوية يقةرالط فإن هلذا
ائطراخل حتديث سرعة يعيق.املثال سبيل فعلىيفنظاGPSحتديث يتم ائطراخل جمال يف شيوعا االكثر االداة وهوائطراخل
أشهر عدة كلةرم النظا هبذا اخلاصة.احلاجة يفسر ما وهذاإائطراخل حتديث سرعة لزايدة تلقائية اجراستخ يقةرط ىل.إاذ
أكلةرم ائطراخل حتديث مكنأعسبوأاإل فإن يو كلةرم حىت وعلى الطرقاتو يطةراخل بني ختالفأيكون لن اقعوال رض
موجودا.يف تلقائية يقةرط إناالقتصاديةو يةرالبش اردواملو لوقتا من الكثري ستوفر اجلوية الصور من قاترالط كشف.