遥感数字图像处理教学资料共62页
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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。
第一章绪论1.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: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。
2.遥感数字图像——以数字的形式存储的、离散的、适合于计算机处理的影像数据。
——数字图像的特点:(1)表现为二维阵列(网格),属于不可见图像(2)数字化、离散化(空间离散、亮度离散)3.遥感数字图像处理系统遥感数字图像处理:利用计算机对遥感数字图像进行一系列操作,以求达到预期目的的技术。
主要技术过程:遥感图像输入存储——〉增强——〉校正——〉解译遥感图像的数字化: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遥感图像的数据量估算:4.遥感数字图像的基本特点:(1)便于计算机处理和分析(2)信息损失少(3)图像抽象性强(4)图像保存方便遥感数字图像处理的特点:(1)图像信息损失小,处理精度高(2)抽象性强,再现性好(3)通用性强,灵活性高第三章遥感图像及其特征1.遥感图像的模型:可以表示为目标发射辐射量和反射辐射量之和。
2.遥感数字图像可以用多维空间来描述遥感图像空间:描述多波段遥感影像中的像素亮度值的空间分布的三维离散空间。
(行坐标X、列坐标Y、波段Z;坐标系内的每一个点代表一个像元亮度值)多光谱空间: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。
3.遥感图像的信息内容——包括波谱信息、空间信息、时间信息三个方面。
(1)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。
(2)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。
一般包括空间频率信息,边缘和线性信息、结构或纹理信息以及几何信息等。
(3)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。
遥感数字图像处理教案主讲:(讲师)授课学期:地理信息系统教研室第 1 讲课题:遥感数字图像处理概述目的要求:了解数字图像处理的概念、遥感数字图像处理系统的构成、数字图像处理的应用教学重点:遥感数字图像处理的应用教学难点:遥感数字图像处理系统的构成教学课时: 2 课时教学方法:授课为主、鼓励课堂交流本次课涉及的学术前沿:数字图像处理的发展方向第1章概论1.1 图像和遥感数字图像1.1.1 图像和数字图像图像是对客观存在的物体的一种相似性的、生动的写真或描述。
图像的类别:可见图像和不可见图像(根据人眼的视觉可视性)图像的类别:模拟图像和数字图像(根据图像的明暗程度和空间坐标的连续性)1)模拟图像模拟图像可用连续函数来描述。
I F ( x, y)其特点:光照位置和光照强度均为连续变化的。
2)数字图像可用矩阵或数组来描述i 0,0i0,1i0, N1i 1, 0i1,1i1, N1I I [ m, n]i M1,0i M 1,1i M 1,N 1像素或像元的属性:具有特定的空间位置和灰度。
1.1.2 遥感数字图像遥感数字图像是数字形式的遥感图像。
不同的地物能够反射或辐射不同波长的电磁波,利用这种特性遥感系统可以产生不同的遥感数字图像。
1.2遥感数字图像处理图像处理、模拟图像处理、数字图像处理1.2.1 遥感数字图像处理的内容它是研究图像的获取、传输、存储,变换、显示、理解与综合利用的一门崭新学科。
根据抽象程度不同可分为三个层次:狭义图像处理、图像分析和图像理解。
具体而言,遥感数字图像处理的内容包括:图像的数字化如何由一幅模拟图像获取一幅满足需求的数字图像,使图像便于计算机处理、分析。
图像变换图像变换目的在于:处理问题简化、有利于特征提取、加强对图像信息的理解。
图像变换算法很多,重点学习傅立叶变换的算法、性质和应用。
图像增强介绍各种增强方法及其应用。
增强图像的有用信息,消弱噪声的干扰。
图像的恢复与重建把退化、模糊了的图像复原.包括图像辐射校正和几何校正等内容。