Automatic Detection and Plotting of the Road Network from Aerial Images. Détectionet Restitution Automatique du Réseau Routier sur des Images Aériennes

Image analysis, in the fieldofcartography, is not limited only to object recognition, but also includes the precise computation of object geometric shapes. Our approach, for automatic extraction ofroad networkfor use in cartography, involves two distinct steps. Step one, recognition, extracts a topologically correct exhaustive graph ofthe network and step two, geometric shape extraction, computes all centerlines for the complete road network with good quality results both in accuracy and in cartographic representation. For object recognition, we have developed a road following algorithm based on the minimizationofa cost function which evaluates the homogeneity. For geometric shape computation, we propose a method based on the calculation ofa well balanced position ofroad sections with respect to a set ofconstraints : internal constraints -derived from a knowledge ofroad-shape characteristics -and external constraints-which force the connection between sets ofwell known points. 

Résumé

L'analyse d'image, dans le domaine cartographique, ne se réduit pas à la reconnaissance des objets mais nécessite d'extraire leur géométrie avec une grande précision. Nous nous orientons, pour l'extraction automatique du réseau routier à des fins cartographiques, vers une approche où ces deux phases - détection et restitution - seraient distinctes : la phase de détection ayant pour but d'extraire un graphe exhaustif du réseau avec une topologie exacte et la phase de restitution ayant en charge le calcul de la géométrie de l'axe des routes en apportant à l'ensemble du réseau détecté une précision suffisante et une bonne représentation cartographique. Pour la détection, nous avons développé un algorithme de suivi de route basé sur l'optimisation d'un critère d'homogénéité directionnelle . Pour la phase de restitution, nous préconisons une méthode basée sur la recherche de la position d'équilibre des tronçons de route soumis à des contraintes internes basées sur la connaissance de la forme générale des routes -et externes- basées sur la connaissance de la géométrie exacte de certains points de passage de la route.