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针对地理信息系统对矢量化电子地图的需求，本文设计并实现了纸质地形图矢量化系统。本文用数学形态学相关理论方法实现了对扫描图像的分割，并且对具有同一线型但不同线宽的线状要素进行分类提取，避免了线宽要素的丢失；在对目标图像进行细化时，提出了基于4结构元素模板的图像边缘检测算法和基于8结构元素模板的形态序贯同伦骨架抽取算法。该算法采用并行的处理方式，在提高图像处理质量的同时，提高了骨架抽取的速度；对于细化后的骨架，采用了动态变步长保精度跟踪矢量化方法。该方法在确保精度的前提下，可获得以弧段为单位的矢量数据。它具有处理速度快、精度高、存储量小等特点。