第二章 遥感数字图像的获取和存储
- 格式:pdf
- 大小:2.00 MB
- 文档页数:50
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。
1、遥感系统的主要构成有哪些?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。
包括遥感实验、信息获取(传感器、遥感平台)、信息传输、信息处理、信息应用5个部分。
2、什么是图像的采样和量化?量化级别有什么意义?将空间上连续的图像变成离散点(像素)的过程叫做采样。
量化是将像素的灰度值变成正数灰度级的过程。
量化影响着图像细节的可辨程度,量化位数越高,细节的可辨程度越高。
图像大小不变,降低量化位数减小了灰度级别会导致假的轮廓。
3、目前常用的传感器有哪些?按记录数据的方式分为成像传感器和非成像传感器。
成像传感器又分为摄影成像和扫描成像。
摄影成像的传感器主要是摄影机,如框幅摄影机,缝隙摄影机,全景摄影机、多光谱摄影机等。
扫描成像分为目标面扫描和影响面扫描。
目标面扫描主要是光/机扫描仪、成像雷达等。
影响面扫描主要是电视摄像机和固体扫描仪等。
4、如何理解传感器的辐射分辨率、光谱分辨率、空间分辨率、时间分辨率?辐射分辨率是指传感器区分信号强度微小差异的能力。
光谱分辨率是指传感器记录的电磁光谱中特定波长的范围和数量。
波长范围越窄,光谱分辨率越高;波段数越多,光谱分辨率越高。
空间分辨率是指能把两个目标物作为清晰的实体记录下来的两目标物之间的距离。
空间分辨率可以用地面分辨率代替。
地面分辨率是指一个像素所代表的地面实际距离。
时间分辨率是指对同一目标进行探测时,相邻两次探测之间的时间间隔。
5、遥感图像的主要类型有哪些,各有什么特点?不相干图像:主要是光学遥感所产生的图像;被动遥感,受大气状况影响很大。
相干图像:主要是微波遥感产生的图像,主动遥感,穿透能力强,不受天气影响,可以全天时全天候工作。
6、遥感数字图像产品有哪些数据级别?0——30:未经过任何校正1:经过辐射校正2:经过系统级的几何校正:即根据卫星的轨道和姿态参数以及地面系统中的有关参数对原始数据进行几何校正3:经过了几何精校正,即利用地面控制点对图像进行了校正,使之具有了更精确的地理信息坐标,其几何精度应达到亚像素级。
遥感图像数字处理与分析知识要点围绕遥感基础知识-数字图像处理与分析总体框架来组织相关内容要点。
其中,第一、二、三章介绍遥感数字图像处理、主要成像方式、存取及表示基础知识,是图像处理、理解及分析的起点;第四、五、六、七章常用遥感数字图像处理方法,应视具体遥感数字图像处理要求有所选择;第八章图像分割是图像处理高级方法,是灰度拉伸、变换、滤波等数字图像增强方法的综合应用,为进一步深入学习和掌握决策树、面向对象及专家系统等高级分类技术奠定基础;第九章图像分类是图像处理的主要目的和最终成果第一章概论图像、遥感数字图像、照片与遥感数字图像区别、遥感数字图像处理及观点图像:物理世界中客观对象的相似性描述,包含客观对象的信息,是人们最主要的信息源数字图像: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遥感数字图像:数字形式表示的遥感图像遥感数字图像和照片的差异:遥感图像处理: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的过程遥感数字图像处理的观点:连续方法:我们感兴趣的图像源自物理世界,服从可用连续数学描述的规律,具有连续性,连续数学方法,频率域(高通滤波、低通滤波等)离散方法:数字图像的存储和表示均为数字形式,数字是离散的,离散数学方法,空间域(点运算算法-灰度变换、直方图修正;邻域去噪算法-图像平滑、锐化等)第二章遥感数字图像的获取和存取数字扫描和数字摄影、数字化(重采样和量化)及意义、遥感数字图像级别、存储格式及元数据、传感器分辨率数字扫描:在遥感平台前进过程中,进行横向(与飞行方向垂直)行扫描来获取地物目标反射或辐射的电磁波信号,逐行记录成像特点:能以分割得相当精确的波段通道,分别收集和记录地物目标的电磁波信号数字摄影:地物目标反射的太阳辐射通过相机镜头投射到感光胶片上发生光化学反应,经过形成潜影、显影、定影和放印等过程而获得图像特点:瞬间成像,图像几何特征服从中心投影成像规律,可形成模拟图像(传统胶片照相机)和数字图像(数码相机),相片灰度反映了地物反射或辐射电磁波的强弱,工作波段:紫外、可见光、红外、多光谱,工作时间:白天,遥感平台:地面和航空平台采样:将空间上连续的图像变换成离散点(即像素)的操作重采样:根据一类象元的信息内插出另一类象元信息的过程量化:将像素灰度值转换成整数灰度级的过程数字化的意义:通过成像方式获取的图像是连续的,无法直接进行计算机处理。
《遥感数字图像处理》教学大纲课程名称(英文):遥感数字图像处理(Remote Sensing Digital Image Processing)课程代码:0806A03课程类别:专业主干课程学时:51学时(51上机学时)学分:3学分考核方式:考查适用对象:2009级摄影测量与遥感专业一、课程简介本课程是摄影测量与遥感学生必修的一门的专业主干课,是以理论联系实践为主,注重运用,重视上机实践的一门课程。
该课程以地理科学为背景,在学习了遥感技术的基本理论、基本知识的基础上;着重介绍遥感信息处理的一般原理、过程与方法;掌握遥感数字图像处理技术的发展动态与实际应用。
主要内容包括:遥感数字图像的获取和存储、表示和描述,遥感数字图像的各种变换(遥感图像几何校正、遥感图像辐射变换、遥感图像增强变化、K-L 变换、遥感图像计算机分类等)等。
通过本课程的教学,可以使学生树立正确遥感数字图像处理的概念,培养学生良好的计算机实践习惯。
本课程授课一学期,每周3学时,总计为51学时。
二、教学目的及要求本课程主要教学目的是使学生了解和掌握遥感信息处理的基本知识、方法、基本技能和发展动态,初步掌握应用遥感信息处理技术分析和解决实际问题的能力。
通过理论学习、上机实践等环节,进一步增强学生对本课程的理解,并在此基础上使学生进一步掌握遥感图像成像的基本原理、基本理论和这些理论在遥感图像处理中的应用,掌握遥感数字图像处理的基本方法,能够熟练使用常用的遥感数字图像处理软件(ERDAS、ENVI等)进行图像处理.三、教学重点及难点1)遥感图像的预处理;2)遥感图像增强处理的基本原理、基本方法;根据图像自身特点选择图像增强方式;3)利用监督分类和非监督分类实现遥感图像计算机分类,掌握监督分类和非监督分类的区别和具体操作的方法;监督分类训练区的选择和图像后处理方法;4)根据对图像的理解,利用图像计算机分类处理方法实现遥感图像分类。
四、与其它课程的关系先修课程:《地图学》、《遥感原理与方法》五、教学内容第1章绪论(3学时)本章主要教学内容:1.1什么是数字图像1.2数字图像处理1。
遥感数字图像处理-要点编辑整理:尊敬的读者朋友们:这里是精品文档编辑中心,本文档内容是由我和我的同事精心编辑整理后发布的,发布之前我们对文中内容进行仔细校对,但是难免会有疏漏的地方,但是任然希望(遥感数字图像处理-要点)的内容能够给您的工作和学习带来便利。
同时也真诚的希望收到您的建议和反馈,这将是我们进步的源泉,前进的动力。
本文可编辑可修改,如果觉得对您有帮助请收藏以便随时查阅,最后祝您生活愉快业绩进步,以下为遥感数字图像处理-要点的全部内容。
遥感数字图像处理—要点1.概论遥感、遥感过程遥感图像、遥感数字图像、遥感图像的数据量遥感图像的数字化、采样和量化通用遥感数据格式(BSQ、BIL、BIP)遥感图像的模型:多光谱空间遥感图像的信息内容:遥感数字图像处理、遥感数字图像处理的内容遥感图像的获取方式主要有哪几种?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、应用最大值、最小值、均值、方差的意义2.2多光谱空间的统计特征均值向量、协方差矩阵、相关系数、相关矩阵的概念及意义波段散点图概念及分析主要遥感图像的统计特征量的意义两个重要的图像分析工具:直方图、散点图3。
遥感数字图像增强处理图像增强:概念、方法空间域增强、频率域增强3.1辐射增强:概念、实现原理直方图修正,线性变换、分段线性变换算法原理直方图均衡化、直方图匹配的应用3。
2空间增强邻域、邻域运算、模板、模板运算空间增强的概念平滑(均值滤波、中值滤波)原理、特点、应用锐化、边缘增强概念方向模板、罗伯特算子、索伯尔算子、拉普拉斯算子的算法和特点•计算图像经过下列操作后,其中心象元的值:–3×3中值滤波–采用3×3平滑图像的减平滑边缘增强–域值为2的3×1平滑模板–Sobel边缘检测–Roberts边缘检测–模板3.3频率域处理高频和低频的意义图像的傅里叶频谱频率域增强的一般过程频率域低通滤波频率域高通滤波同态滤波的应用3。
遥感数字图像处理基础知识点-CAL-FENGHAI-(2020YEAR-YICAI)_JINGBIAN第一章数字图像处理基础1数字图像处理:将图像转换成一个数字矩阵存放在图像存储器中,然后利用计算机对图像信息进行数字运算和处理,以提高图像质量或者提取所需要的信息2数字图像获取:把客观场景发射或者发射的电磁波信息首先利用光学成像系统生成一副模拟图像,然后通过模数转换将模拟图像转换为计算机可以存储的离散化数字图像。
3采样:即图像空间坐标或位置的离散化,也就是把模拟图像划分为若干图像元素,兵赋予它们唯一的地址。
;离散化的小区域就是数字图像的基本单元,称为像元也称像素。
量化:即电磁辐射能量的离散化,也就是把像元内的连续辐射亮度中离散的数字值来表示,这些离散的数字值也称灰度值,,因为它们代表了图像上不同的亮暗水平。
4遥感数字图像获取特征参数质量特征:⑴空间分辨率:数字图像上能被详细区分的最小单元的尺寸或大小⑵辐射分辨率传感器探测原件在接受光谱信号时,所能分辨的最小辐射度差信息量特征:⑴光谱分辨率:传感器探测元件在接收目标地物辐射能量时所用的波段数目⑵时间分辨率:对同一区域进行重复观测的最小时间间隔。
5模拟图像:在图像处理中通过某种物理量的强弱变化来记录图像亮度信息的图像6数字图像:把连续的模拟图像离散化成规则网格并用计算机以数字的模式记录图像上各网格点亮度信息的图像7数字图像特性:①空间分布特性:1空间位置:数字图像以二维矩阵的结构的数据来描述物体,矩阵按照行列的顺序定位数据,所以物体的位置也是用行列号表示。
2形状:点状线状和面状3大小:线状物体的长度或面状物体的面积,表现为像元的集聚数量4空间关系:包含,相邻,相离三种拓扑关系②数值统计特性:对图像的灰度分布进行统计分析。
图像的灰度直方图:用来描述一幅数字图像的灰度分布,横坐标为灰度级,纵坐标为灰度级在图中出现8直方图的用途:1图像获取质量评价2边界阙值的选择3噪声类型的判断9遥感数字图像的输出特征参数:1输出分辨率:屏幕分辨率和打印的分辨率2灰度分辨率:指输出设备能区分的最小灰度差 3颜色空间模型:RGB模型CMYK模型 HSI颜色模型10数字图像种类:1.黑白图像:二值数字图像,0表示黑色 1表示白色;2.灰度图像:单波段图像每个像元的灰度值的取值范围由灰度量决定;3.伪彩色图像:把单波段图像的各灰度值按照一定规则映射到颜色空间中某一对应颜色;4.彩色图像:由红绿蓝3个颜色通道的数字层组成的图像第二章数字图像存储1比特序:一个字节中8个比特的存储顺序称为比特序。
遥感数字图像处理课程教学大纲一、基本概况课程名称:遥感数字图像处理(Remote Sensing Digital Image Processing)课程代码:234010054课程类别:专业核心课学时/学分:52/3.0(其中理论32学时,实验20学时)需预修课程:遥感技术概论、计算基础、自然地理适用专业:适用地理信息科学专业的本科教学课程简介本课程为地理信息科学专业本科生的专业核心课。
课程针对遥感图像处理中的基本理论与实际应用问题,在讲解基本概念与原理的同时,结合课程的内容进行图像处理上机实验。
通过本课程学习,使大家了解遥感图像处理的基本原理,掌握遥感图像处理的一般流程和基本方法,并对遥感技术的前沿领域和未来发展趋势有一定了解。
课程要求学生理解遥感数字图象处理的基本理论与研究方法,初步掌握进行遥感数字图象处理的基本技术,具备一定的实际处理能力与技巧,提高综合处理、分析与理解遥感数字图像的能力,奠定开展遥感数字图象处理深入研究的理论与技术基础。
二、教学目标学生通过本课程的学习,在知识和能力等方面达到以下要求:1.理论、知识目标:掌握遥感图像处理的基本知识。
掌握主要处理方法的基本原理;熟悉并掌握遥感图像信息增强、校正、提取等各种单元操作的基本原理;熟悉重要图像处理方法的主要步骤和计算过程。
2.能力目标:培养学生分析和解决遥感图像处理有关单元操作的能力及运用基础理论分析和上机操作实践解决实际问题的能力。
3.达成目标:本课程对应人才培养方案中毕业要求的专业知识、专业技能、协作能力和创新性思维。
三、教学内容及教学要求第一章概论(讲课2学时;实验0学时)教学内容:1.课程介绍(研究内容,对象,特点,学习方法);2.图像、遥感数字图像、遥感数字图像处理等基本概念;3.基础理论和基本知识要求。
教学要求:通过本章的学习,认识图像和遥感数字图像,理解遥感数字图像处理的主要内容及遥感数字图像的发展和两个观点。
了解对学生关于学习该门课程的基础理论和基本知识要求。