第4章 遥感数字图像处理
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第一章:图像(对客观存在的物体的一种相似性的、生动的写真或描述)。
数字图像(被计算机存储、处理和使用的图像,是一种空间坐标和明暗程度都不连续的、用离散数学表示的图像)。
数字图像处理(将图像转换成一个数据矩阵存放在图像存储器中,然后再利用数字计算机,或其它的大规模集成数字器件,对图像信息进行数字运算或处理,以提高图像的质量或达到人们所预期的其它效果)。
数字化(将一幅图像从其原来的形式转换为数字形式的处理过程,包括“扫描”、“ 采样”与“量化”三个步骤)。
采样(在一幅图像的每个像素位置上测量灰度值)。
量化(将采样时测量的灰度值转化成整数表示)。
第二章:直方图(以灰度级为横坐标,纵坐标为灰度级的频率,绘制频率同灰度级的关系图就是灰度直方图)。
邻域(对于任一像素(i,j),集合{(i+p,j+q),p、q取合适的整数}叫做该像素的邻域)。
局部处理(对输入图像IP(i,j)处理时,某一输出像素JP(i,j)值由输入图像像素(i,j)及其邻域N(i,j)中的像素值确定。
这种处理称为局部处理)。
点处理(在局部处理中,当输出值JP(i,j)仅与IP(i,j)有关,则称为点处理)。
大局处理(在局部处理中,输出像素JP(i,j)的值取决于输入图像大范围或全部像素的值,这种处理称为大局处理)。
特征空间(把从图像提取的m 个特征量y 1 ,y 2 ,…,y m,用m维的向量Y=[y 1 y 2 …y m ]t表示称为特征向量。
对应于各特征量的m维空间叫做特征空间)。
特征提取(获取图像特征信息的操作称作特征提取)。
第三章:像点位移(地面起伏引起投影点相对于基准面上垂直投影点的像点产生的直线位移)。
全景面(红外机械扫描仪以及采用CCD 直线阵列作为检测器的推帚式传感器的每一条扫描线都相当于中心投影,其成像面相当全景缝隙摄影机的投影面,是一个圆柱面,称之为全景面)。
内方位元素(表示摄影中心与相片之间相关位置的参数,如像主点在像平面坐标系中的坐标x 0,y 0,摄影中心到相片的垂距f)。
第一章概论1、按图像的明暗程度和空间坐标的连续性,可以分为数字图像和模拟图像。
数字图像:可用计算机存储和处理,空间坐标和灰度均不连续。
模拟图像:计算机无法直接处理,空间坐标和明暗程度连续变化。
2遥感数字图像中的像素值称为亮度值(灰度值/DN值),它的高低由传感器所探测到的地物电磁波的辐射强度决定。
2、遥感数字图像处理的主要内容包括以下三个方面:图像增强、图像校正、信息提取。
1)图像增强:用来改善图像的对比度,突出感兴趣的地物信息,提高图像大的目视解译效果,它包括灰度拉伸、平滑、锐化、滤波、变换(K—L/K—T)、彩色合成、代数运算、融合等。
图像显示:为了理解数字图像中的内容,或对处理结果进行对比。
图像拉伸:为了提高图像的对比度(亮度的最大值与最小值的比值),改善图像的显示效果。
2)图像校正(恢复/复原):为了去除和压抑成像过程中由各种因素影响而导致的图像失真。
注意:图像校正包括辐射和几何校正,前者通过辐射定标和大气校正等处理将像素值由灰度级改变为辐照度或反射率,后者利用已有的参照系修改像素坐标,使得图像能够与地图匹配或多景图像之间可以相互匹配。
3)信息提取:从校正后的遥感数据中提取各种有用的地物信息。
包括图像分割、分类等。
图像分割:用于从背景中分割出感兴趣的地物目标。
分割的结果可作为监督分类的训练区。
图像分类:按照特定的分类系统对图像中像素的归属类别进行划分。
3、遥感数字图像处理系统:硬件系统(输入、存储、处理、显示、输出),软件系统。
4、数字图像处理的两种观点:离散方法(空间域)、连续方法(频率域)2.遥感图像的获取和存储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。
遥感的实施依赖于遥感系统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、储存、传输、处理到分析、判读、应用的技术体系,主要包括遥感试验、信息获取(传感器、遥感平台)、信息传输、信息处理、信息应用等5个部分。
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。