Linda — A System for Automated Linear Feature Detection and Analysis

RÉSUMÉ

La reconnaissance et l'interprétation automatisées de formes linéaires à partir de données de télédétection et d'autres données cartographiques sont des opérations importantes dans un grand nombre d'activités liées à l'environnement, telles que la mise à jour des réseaux routiers et des données sur l'utilisation des sols, la cartographie des linéaments géologiques et les applications hydrologiques.

Cet article présente un nouveau système articulé sur X-Window et appelé LINDA (Linear-feature Network Detection and Analysis). Différent des systèmes actuels de traitement d'images numériques et des SIG (système d'informations géographiques), ce système permet la reconnaissance et l'analyse automatisées de structures telles les lignes et les contours. Toute image numérique contenant des lignes et (ou) des contours peut constituer une donnée d'entrée. Le système LINDA est composé de plusieurs modules conçus notamment pour:

	• la détection des lignes — identification automatisée des routes, du réseau hydrographique, etc.;
	• la détection des contours — identification automatisée des limites des champs, des frontières entre la terre et l'eau, etc.;
	• l'exécution d'une transformée de Hough — détection automatisée des linéaments géologiques (contours rectilignes);
	• la reconnaissance des structures — génération automatisée des mesures des structures et des statistiques correspondantes à partir des cartes des structures linéaires qui ont été extraites;
	• d'autres fonctions.

Le présent article décrit l'architecture du système LINDA; des exemples illustrant son mode d'utilisation sont présentés et certains aspects liés à son implantation sont décrits. Grâce à son interface graphique, LINDA est un système piloté par menus, facile d'utilisation. On peut l'utiliser en combinaison avec d'autres systèmes de traitement d'images ou avec des SIG existants. Il se prête à de multiples applications environnementales.

SUMMARY

Automated linear pattern recognition and interpretation from remotely sensed data and other cartographic data are important in many environmental problems, such as road and land-use updating, geological lineament mapping, and hydrologic applications. Different from current digital image processing and Geographic Information Systems (GIS), this paper presents a new X-Window-based system, called Linear-feature Network Detection and Analysis (LINDA), that allows automated recognition and analysis of line/edge-like features. Input to the system is any digital grey-level image containing lines and/or edges. The system consists of several modules, including:

	• line detection — automated extraction of roads, stream networks, and so on;
	• edge detection — automated extraction of field boundaries, land-water boundaries, and so on;
	• Hough transform — automated detection of geologic lineaments (straight edges);
	• structural pattern recognition — automated generation of structural measures and associated statistics from the extracted linear feature maps; and
	• other modules.

This paper describes the architecture of LINDA, illustrates its use with examples, and describes some aspects of LINDA implementation. The graphics interface of LINDA makes it a menu-driven and user-friendly system. This system can be combined with existing GIS and image processing systems. It has the potential for various applications in environmental studies.

Additional information

Notes on contributors

Jinfei Wang

Jinfei Wang is with the Department of Geography, University of Windsor, Windsor, Ontario N9B 3P4.