第四章_遥感数字图像处理(一)
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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部分1。
什么是图像?并说明遥感图像与遥感数字图像的区别。
答:图像(image)是对客观对象的一种相似性的描述或写真.图像包含了这个客观对象的信息。
是人们最主要的信息源。
按图像的明暗程度和空间坐标的连续性划分,图像可分为模拟图像和数字图像.模拟图像(又称光学图像)是指空间坐标和明暗程度都连续变化的、计算机无法直接处理的图像,它属于可见图像。
数字图像是指被计算机储存,处理和使用的图像,是一种空间坐标和灰度都不连续的、用离散数字表示的图像,它属于不可见图像。
2。
怎样获取遥感图像?答:遥感图像的获取是通过遥感平台搭载的传感器成像来获取的。
根据传感器基本构造和成像原理不同。
大致可分为摄影成像、扫描成像和雷达成像三类.m=时的灰度情况。
3。
说明遥感模拟图像数字化的过程。
灰度等级一般都取2m(m是正整数),说明8答:遥感模拟图像数字化包括采样和量化两个过程。
①采样:将空间上连续的图像变换成离散点的操作称为采样.空间采样可以将模拟图像具有的连续灰度(或色彩)信息转换成为每行有N个像元、每列有M个像元的数字图像.②量化:遥感模拟图像经离散采样后,可得到有M×N个像元点组合表示的图像,但其灰度(或色彩)仍是连续的,不能用计算机处理。
应进一步离散、归并到各个区间,分别用有限个整数来表示,称为量化。
m=时,则得256个灰度级.若一幅遥感数字图像的量化灰度级数g=256级,则灰度级别有256个。
当8用0—255的整数表示.这里0表示黑,255表示白,其他值居中渐变。
由于8bit就能表示灰度图像像元的灰度值,因此称8bit量化。
彩色图像可采用24bit量化,分别给红,绿,蓝三原色8bit,每个颜色层面数据为0—255级。
4.什么是遥感数字图像处理?它包括那些内容?答:利用计算机对遥感数字图像进行一系列的操作,以求达到预期结果的技术,称作遥感数字图像处理。
其内容有:①图像转换。
包括模数(A/D)转换和数模(D/A)转换。
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。
遥感数字图像处理1.概论遥感、遥感过程遥感:一种在远离目标,不与目标直接接触的情况下,通过传感器获取其特征信息,并对这些信息进行处理、分析和应用的综合性探测技术遥感过程:遥感过程是指遥感信息的获取、传输、处理,以及分析判读和应用的全过程遥感图像、遥感数字图像、遥感图像的数据量遥感图像:是指遥感传感器通过检测、度量地物的电磁波辐射能并进行记录所得到的图像遥感数字图像:是指以数字化形式表述的遥感影像。
遥感图像的数据量:H=M×N×b×n(bit)M、N为行列数,b为波段数,n=lnG/ln2遥感图像的数字化、采样和量化遥感图像的数字化:指光学图像(物理图像)到数字图像的转换过程,包括采样和量化两个过程采样:将空间上连续的图像变换为离散的点的操作量化:将测量的灰度值用一个整数表示通用遥感数据格式(BSQ、BIL、BIP)BSQ,波段序列格式BIL,波段行交替格式BIP,波段像元交替格式遥感图像的模型:多光谱空间多光谱空间:对于n个波段的多光谱图像,这n个波段构成一个n维多光谱空间,多光谱空间就是一个n维坐标系,每一个坐标轴代表一个波段,坐标值为亮度值,坐标系内的每一个点代表一个像元。
描述像素在各个波段中亮度值的分布。
多光谱空间中,像元点在坐标系中的位置可以表示成一个n维向量,其中每个分量xi表示该点在第i个坐标轴上的投影,即亮度值。
多光谱空间只表示各波段光谱之间的关系,而不包括任何该点在原图像中的位置信息,它没有图像空间的几何意义。
遥感图像的信息内容:波谱信息:指遥感图像上不同地物之间的亮度值差异及同一地物在不同波段上的亮度值差异空间信息: 通过图像亮度值在空间上的变化反映出来的信息时间信息: 指不同时相遥感图像的光谱信息与空间信息的差异遥感数字图像处理、遥感数字图像处理的内容遥感数字图像处理: 利用计算机对遥感数字图像进行一系列操作,以求达到预期目的遥感数字图像处理的内容:图像增强、图像校正、信息提取遥感图像的获取方式主要有哪几种?摄影成像、扫描成像、雷达成像如何估计一幅遥感图像的存储空间大小?遥感图像的信息内容包括哪几个方面?多光谱空间中,像元点的坐标值的含义是什么?与通用图像处理技术比较,遥感数字图像处理有何特点?遥感数字图像处理包括那几个环节?各环节的处理目的是什么?2.遥感图像的统计特征2.1图像空间的统计量灰度直方图:概念、类型、性质、应用概念:用来描述图像中每一灰度级与其出现频率间的关系的图表类型:直方图:横坐标为的灰度级,纵坐标为等于各个灰度级像元的出现频率(像元数)累计直方图:横坐标为的灰度级,纵坐标为小于等于各灰度级的像元的出现频率(像元数)性质:直方图反映表示不同灰度像元的出现频率,不包含像元的位置信息同一图像的直方图唯一,同一直方图可以对应不同的图像一幅图像的直方图等于其各部分图像直方图之和同类地物的直方图接近正态分布应用:1.直方图是图像分析的重要工具。