4第四章 遥感数字图像的几何处理
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遥感数字图像处理第一章1.图像是对客观对象一种相似性的描述或写真,它包含了被描述或写真对象的信息,是人们最主要的信息源。
根据人眼的视觉可视性将图像分为可见图像和不可见图像。
按图像的明暗程度和空间坐标的连续性,将图像分为数字图像和模拟图像。
2数字图像指用计算机存储和处理的图像,是一种空间坐标和灰度均不连续、以离散数学原理表达的图像。
数字图像最基本的单位是像素。
3遥感数字图像是数字形式的遥感图像。
4遥感数字图像处理,是利用计算机图像处理系统对遥感图像中的像素进行系列操作的过程。
主要内容:(1)图像增强:灰度拉伸、平滑、锐化、彩色合成、主成分变换、K-T变换、代数运算、图像融合等压抑、去除噪声,增强整体图像或突出图像中的特定地物的信息,使图像更容易理解、解释和判读(2)图像校正(3)信息提取5遥感数字图像处理系统:硬件系统(计算机、数字化设备、大容量存储设备、显示器和输出设备、操作台)、软件系统(ERDAS IMAGING最突出的特色是专家模拟系统、可视化建模工具以及与ArcGIS软件的高度集成、ENVI 最突出的特色是具有丰富的高光谱数据处理工具和内嵌的IDL开发语言、PCI Geomatica最特出的特色是功能丰富的工具箱和建模系统、ER Mapper遥感图像处理系统最大特点是基于算法的图像处理)6遥感基本知识:物理学、地学、数学、信息理论、计算机技术和地理信息系统第二章1遥感是遥感信息的获取、传输、处理以及分析判读和应用的过程2遥感系统是一个从地面到空中乃至整个空间,从信息收集、存储、传输、处理到分析、判读、应用的技术体系,主要包括遥感实验、信息获取、信息传输、信息处理、信息应用等5个部分。
3传感器是收集和记录电磁辐射能量信息的装置。
按工作方式分为被动、主动方式,按数据的记录方式,分为成像和非成像方式。
4摄影成像:传感器主要是摄影机,在快门打开的一瞬间几乎同时收集目标上所有的反射光,聚焦到胶片上成为衣服影响,并记录下来。
第四章遥感图像数字处理的基础知识C方向 20 卢昕一、名词解释1.光学影像:一种以胶片或其他的光学成像载体的形式记录的图像。
它是一个二维的连续的光密度函数。
2.数字影像:以数字形式进行存储的图像,它是一个二维的离散的光密度函数。
3.空间域图像:用空间坐标x,y的函数表示的形式。
有光学影像和数字影像。
4.频率域图像:以频率域的形式表示的影像,频率坐标Vx,Vy的函数。
5.图像采样:图像空间坐标(x,y)的数字化称为图像采样。
6.灰度量化:图像灰度的数字化称为图像量化。
7 .ERDAS:是美国 ERDAS 公司开发的遥感图像处理系统。
它以模块化的方式提供给用户,可使用户根据自己的应用要求、资金情况合理的选择不同功能模块及不同组合,对系统进行剪裁,充分利用软硬件资源,并最大限度地满足用户的专业应用要求。
ERDAS Imagine面向不同需求的用户,对于系统的扩展功能采用开放的体系结构以Imagine Essentials、Imagine Advantage、Imagine Professional的形式为用户提供低、中、高三档产品架构,并有丰富的功能扩展模块供用户选择,产品模块的组合比较灵活。
8.BSQ:遥感数字图像的一种存储格式,即按波段记载数据文件。
9.BIL:也是遥感数字图像的一种存储格式,是一种按照波段顺序交叉排列的遥感数据格式。
二、简答题1、叙述光学影像与数字影像的关系和不同点。
答:光学图像可以看成一个二维的连续的光密度函数,像片上的密度随空间坐标的变化而变化。
而数字图像是一个二维的离散的光密度函数。
光学图像可以通过采样和量化得到数字图像,数字图像可以通过显示终端设备或照相或打印的方式得到光学图像。
与光学图像相比数字图像的处理简捷快速,并可以完成一些光学处理方法所无法完成的各种特殊处理等。
2、怎样才能将光学影像变成数字影像?答:将光学影像变成数字影像要经过采样和量化两步。
采样是将图像空间的坐标(X,Y)进行数字化,此时实现了空间的离散化。
第4章遥感图像数字处理的基础知识§4.1图像的表示形式地物的光谱特性一般以图像的形式记录下来。
地面反射或发射的电磁波信息经过地球大气到达遥感传感器,传感器根据地物对电磁波的反射强度以不同的亮度表示在遥感图像上。
遥感传感器记录地物电磁波的形式有两种,一种以胶片或其它的光学成像载体的形式,另一种以数字形式记录下来,也就是所谓的光学图像和数字图像的方式记录地物的遥感信息。
与光学图像处理相比,数字图像的处理简捷、快速,并且可以完成一些光学处理方法所无法完成的各种特殊处理,随着数字图像处理设备的成本越来越低,数字图像处理变得越来越普遍。
本章主要讨论遥感数字图像处理的基础知识,为以后的遥感数字图像的各种处理打下基础。
§4.1图像的表示形式从空间域来说,图像的表示形式主要有光学图像和数字图像两种形式。
图像还可以从频率域上进行表示。
下面分别介绍讨论。
光学图像一个光学图像,如像片或透明正片、负片等,可以看成是一个二维的连续的光密度(或透过率)函数。
如图4-1所示,像片上的密度随坐标x,y变化而变化,如果取一个方向的图像,则密度随空间而变化,是一条连续的曲线。
我们用函数f(x,y)来表示,这个函数的特点,除了连续变化外其值是非负的和有限的,如下式表示0≤f(x,y)<∞(4-1)图4-1两维光学图像及一个方向上密度连续变化的情景一般在光学密度仪上量测光学图像某一点的密度值为0~3或0~4中的某一值或用透过率表示为1~1/1000或1~1/10000,它们间的关系为: D=log(1/F) (4-2) 式中:D——密度;F——透过率。
以上描述的是单一图像。
如果对同一地区在不同时间获取的图像,则可用下标来区分其时间特性0≤(x,y)<∞ (4-3)同样对于多光谱图像则可用下标来区分其光谱特性,写成(x,y)。
数字图像数字图像是一个二维的离散的光密度(或亮度)函数。
相对光学图像,它在空间坐标(x,y)和密度上都已离散化,空间坐标x,y仅取离散值:(4-4)式中:=0,1,2,···,-1;,为离散化的坐标间隔。