Extração de Contornos de Telhados de Edificações através da Combinação de Dados Lidar e Imagens Aéreas

Abstract

Este artigo contempla o desenvolvimento de um método que combina os dados obtidos por sistema de varredura a LASER (Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation) aerotransportado e imagens aéreas a fim de extrair os contornos de telhados de edificações. Os pontos de contorno das edificações são extraídas dos dados LiDAR e são projetados em duas imagens que formam um modelo estereoscópico. A estas imagens, cujos parâmetros de orientação são conhecidos, são aplicados o algoritmo de detecção de bordas de Canny com o objetivo de identificar as bordas de edificações no espaço imagem. Com os contornos dos telhados de edificações, provenientes dos dados LiDAR projetados nas imagens de bordas é realizado o refinamento das bordas a partir da busca dos pontos de bordas de edificações nas imagens. Com base nos pixels identificados como bordas de edificações e com o propósito de obter os modelos matemáticos que representem os contornos, é aplicado o ajuste de retas 2D pelo Método dos Mínimos Quadrados (MMQ) integrado à filtragem de pontos espúrios por meio do Teste Tau. Para avaliar o método proposto e implementado foram utilizados dados LiDAR com densidade média de 6,7 pontos/m² e imagens aéreas digitais com GSD de 8 cm. Os resultados obtidos na avaliação dos experimentos mostraram que o método proposto conseguiu extrair os contornos dos telhados, com melhores resultados para edificações isoladas que não possuíam projeção de sombras ou objetos sobre elas, atingindo valores da ordem de 0,97 GSD e 1,80 GSD, para o REMQ em planimetria e altimetria, respectivamente.