遥感图像预处理2007
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实验三遥感图像预处理(波段合成、裁剪与拼接)一、 实验目的通过实验了解整个图像的预处理过程,从而加深对遥感图像计算机处理的内容及概念的理解。
二、 实验内容1.自定义坐标系2.波段合成(图像融合)3.图像镶嵌(图像拼接)4.图像裁剪三、 实验数据1. TM-30m.img2. bldr_sp.img3. Mosaic1.img4. Mosaic2.img5. bhtmsat.img6. can_tmr.img7. qb_boulder_msi.img8. qb_boulder_pan.img四、 实验操作原理及步骤遥感图像预处理主要包括图像几何校正、图像融合、图像镶嵌、图像裁剪等过程,其处理顺序一般如下图所示。
图 1一般图像预处理流程1.自定义坐标系一般国外商业软件坐标系都分为标准坐标系和自定义坐标系两种。
我国情况较为特殊,往往需要自定义坐标系。
所以,在ENVI第一次使用时,需要对系统自定义北京54坐标系西安80坐标系。
1.1添加参考椭球体找到ENVI系统自定义坐标文件夹—C:\Program Files\ITT\IDL708\products\envi46\map_proj。
根据每台电脑安装的路径以及版本不同而略有不同。
以记事本形式打开ellipse.txt,将“Krasovsky,6378245.0,6356863.0”和“IAG-75,6378140.0,6356755.3”加入文本末端。
(这里主要是为了修改克拉索夫斯基因音译而产生的错误,以便让其他软件识别;另外中间的逗号必须是英文半角。
)1.2添加基准面以记事本格式打开datum.txt,将“Beijing-54, Krasovsky, -12, -113, -41”和“Xi'an-80,IAG-75,0,0,0”加入文本末端。
1.3定义坐标定义完椭球参数和基准面后就可以在ENVI中以我们定义的投影参数新建一个投影信息(Customize Map Projections),在编辑栏里分别定义投影类型、投影基准面、中央子午线、缩放系数等,最后添加为新的投影信息并保存。
遥感图像处理的基本步骤与技巧遥感技术是指利用航天器、飞机、卫星等高空平台获得的遥感图像进行信息提取和数据分析的过程。
随着科技的不断进步和应用范围的扩大,遥感图像处理已经成为许多领域中的重要工具。
本文将介绍遥感图像处理的基本步骤与技巧,以帮助读者更好地理解和应用这一技术。
一、图像预处理遥感图像预处理是遥感图像处理的第一步,旨在通过去除噪声、辐射校正和几何校正等处理,使图像质量更高,方便后续处理。
其中,去除噪声主要是采用滤波算法,如中值滤波、均值滤波等。
辐射校正主要用于将图像的辐射能量转换为表观反射率,以消除云、阴影等因素的影响。
几何校正是通过对图像进行几何变换,将其与地理坐标系统对齐,以便于后续的地理信息提取。
二、特征提取特征提取是遥感图像处理的核心环节,目的是从遥感图像中提取出具有代表性和区分度的特征信息。
常用的特征包括光谱特征、纹理特征、形状特征等。
光谱特征是指根据图像像素的光谱反射率或辐射能量,提取出不同波段的特征。
纹理特征是指从图像中提取出地物的纹理信息,包括纹理方向、纹理密度等。
形状特征是指从图像中提取出地物的形状信息,包括面积、周长等。
三、分类与识别分类与识别是遥感图像处理中的重要任务,目的是将地物按照其属性进行分类和识别。
常见的分类方法包括监督分类和无监督分类。
监督分类是指根据已知的样本类别信息,通过训练分类器将图像中的地物分到不同的类别中。
无监督分类是指根据图像像素之间的相似性将其分为一定数量的类别。
分类结果可以用于制作地图、监测资源变化等。
四、变化检测变化检测是遥感图像处理中的一项重要任务,主要应用于监测和分析地表物体的变化。
遥感图像在不同时间获取的变化信息可以帮助我们了解自然和人类活动对地表的影响。
常见的变化检测方法包括像素级变化检测和对象级变化检测。
像素级变化检测是指比较两幅图像对应像素之间的差异,以确定变化的位置和类型。
对象级变化检测是指先将图像分割成不同的对象,然后比较不同时间获取的对象之间的差异。
遥感图像处理的基本步骤和技巧遥感图像处理是利用遥感技术获取的遥感图像数据进行分析、处理和解释的过程。
遥感图像处理技术在环境监测、资源管理、农业和城市规划等领域具有广泛的应用。
本文将介绍遥感图像处理的基本步骤和技巧。
一、图像预处理图像预处理是遥感图像处理的第一步,目的是改善图像质量,消除噪声和其他不必要的干扰。
常见的图像预处理技术包括辐射校正、大气校正和几何纠正。
辐射校正是将原始图像中的数字数值转换为辐射亮度值,以消除由于不同仪器和观测条件引起的辐射差异。
大气校正则是通过对图像进行大气光校正,消除大气吸收和散射效应,获得更准确的地物辐射亮度信息。
几何纠正是校正图像中的几何畸变,使其与实际地面特征对应。
二、图像增强图像增强是通过增加图像的对比度和清晰度,突出感兴趣的地物信息。
常见的图像增强技术包括直方图均衡化、滤波和波段变换。
直方图均衡化是通过调整图像像素的亮度分布,增强图像对比度。
滤波是通过应用各种滤波器来去除图像中的噪声和模糊。
波段变换是将图像从一种波段转换到另一种波段,以提取不同地物特征。
三、特征提取特征提取是从图像中提取与感兴趣地物相关的信息。
常见的特征提取技术包括阈值分割、边缘检测和纹理分析。
阈值分割是将图像分为不同的区域,使每个区域具有相似的亮度或颜色特征。
边缘检测是寻找图像中的边界线,以辅助划分地物边界。
纹理分析是通过提取图像的纹理特征来描述地物的空间结构。
四、分类与识别分类与识别是将特定地物进行分类和识别的过程。
常见的分类与识别技术包括监督分类、无监督分类和目标检测。
监督分类是通过使用已知类别的训练样本,建立分类器对图像进行分类。
无监督分类是根据图像像素的统计特征将图像自动分为不同的类别。
目标检测是在图像中检测和识别特定的目标,例如建筑物、道路等。
五、图像解译与分析图像解译与分析是对处理后的遥感图像进行解释和分析的过程。
通过对图像分析可以获取地表特征的数量和质量信息,用于环境变化监测、资源管理和规划决策。
图像处理遥感图像预处理实验二遥感图像预处理一、背景知识一幅遥感数据拿到手后,首先要做的常常是赋予遥感图像的地理坐标系统。
方法有地理校正和地理配准两种。
地理校正是在遥感图像上选取控制点,然后赋予控制点的真实坐标达到校正图像和获取地理参考的目的。
地理配准是选取一个有相同覆盖范围的已有坐标系统和假定没有变形的图像或图形为参考系,达到校正原始图像的目的。
第二种方法使用的最多。
图像校正后,由于关心的区域可能只是图像的一部分获分布于几个图像,这时要对图像进行裁减和镶嵌。
二、实验目的1. 了解遥感数据预处理的内容、步骤,需要准备的材料。
2. 能使用常用的预处理内容三、实验内容(2学时)1. 遥感图像校正2. 图像投影变换;3. 图像分幅剪裁;4. 图像拼接处理;四、实验准备(1) 软件ERDAS IMAGINE Professional 8.5版本以上。
(2) 系统样例数据。
需要校正的Landsat TM图像:tmAtlanta.img作为地理参考的校正过的SPOT图像:panAtlanta.img用于拼接处理的图像wasia1_mss.img、wasia2_mss.img五、实验步骤、方法1. 遥感图像校正(1) 分别打开两个视图窗口,在其中分别打开图像tmAtlanta.img和panAtlanta.img。
(2) 选择Image Geometric Correction打开校正选项窗口。
(3) 选择From Viewer,点击Select Viewer,然后在panAtlanta.img视图窗口上单击。
采用影像—影像的校正模式。
校正算法采用多项式方法。
(4) 确定多项式系数为2。
(5) 点选Set Projection from GCP Tool,设置投影参照类型。
(6) 选择Existing Viewer,即以现有视图中的图像投影为配准依据。
(7) 确定后,打开校正对话框布局。
完成控制点的采集后,实行对图像进行校正。
遥感图像预处理遥感图像一般处理流程包括以下几项:数据源选择—图像输入与浏览—图像预处理(几何校正。
图像融合。
图像镶嵌。
裁剪。
大气校正等)--图像信息提取(人工解释自动分类特征提取动态监测等)--成果报告与应用(制图 Gis 共享)在这里着重介绍遥感图像预处理,遥感图像预处理在遥感图像处理占有十分重要位置。
图像预处理包括;几何校正。
图像融合。
图像镶嵌。
裁剪。
大气校正等1.几何校正:纠正系统和非系统因素引起的几何畸变。
引起图像畸变因素系统误差有规律的、可预测的。
比如扫描畸变非系统误差无规律的如传感器平台的高度、经纬度、速度和姿态的不稳,地球曲率及空气折射,地形影响等图像配准:同一区域里一幅图像(基准图像)对另一幅图像校准,以使两幅图像中的同名像素配准。
图像纠正:借助一组控制点,对一幅图像进行地理坐标的校正。
又叫地理参照图像地理编码:特殊的图像纠正方式,把图像矫正到一种统一标准的坐标系。
图像正射校正:借助于地形高程模型(DEM),对图像中每个像元进行地形的校正,使图像符合正射投影的要求。
几何粗校正:校正系统误差,地面站完成地理参照:利用数据自带参数进行几何校正。
几何精校正(常简称为几何校正):基于地面控制点,利用几何校正模型,构建图像与地面坐标/与图像之间的几何关系完成几何校正,当控制点选择源是图像(有地理坐标)时候,又属于图像配准范畴。
图像配准:基于两幅图像之间的同名点,利用几何校正模型,构建图像与图像之间的几何关系完成几何校正,基准图像不一定有地理坐标。
正射校正:结合传感器的姿态参数、地面控制点以及高精度的D EM 数据进行的几何校正图像预处理——几何校正(常见几个形式)几种常见几何校正形式:卫星轨道参数(全自动)地面控制点(同名点)+校正模型(人机交互)RP C 文件+地面控制点+DE M (人机交互).图像预处理——几何校正(控制点获取)地面控制点获取途径基础数据基础测绘数据数字线画图(DL G )数字栅格图(DR G )影像数据正射影像(DO M )实地测量(GP S )地面控制点实质:找到待校正图像上的点对应真实的坐标值图像预处理——几何校正(控制点质量控制)图像选点原则(正射纠正不适用)选取图像上易分辨且较精细的特征点:道路交叉点,河流弯曲或分叉处,海岸线弯曲处,飞机场,城廓边缘等特征变化大的地区需要多选图像边缘部分一定要选取控制点尽可能满幅均匀选取数量原则在图像边缘处,在地面特征变化大的地区,需要增加控制点保证一定数量的控制点,不是控制点越多越好。
第四章数据预处理4.1 坐标定义与投影转换图像预处理时遥感数字图像处理中非常重要的环节,也是空间信息提取之前首先要做的工作。
主要包括图像几何校正、图像融合、图像镶嵌和图像裁剪等一般过程。
4.1.1 坐标定义ENVI中的坐标定义文件存放在ITT\IDLxx\products\envixx \map_proj 文件夹下。
三个文件记录了坐标信息:ellipse.txt:椭球体参数文件。
datum.txt:基准面参数文件。
map_proj.txt:坐标系参数文件。
在ENVI中自定义坐标系分三步:定义椭球体、基准面和定义坐标参数。
1、定义椭球体语法为<椭球体名称>,<长半轴>,<短半轴>。
这里将“Krasovsky, 6378245.0, 6356863.0”和“IAG-75, 6378140.0, 6356755.3”加入ellipse.txt末端(图2-1)。
图2-1 定义地球椭球体ellipse.txt文件中已经有了克拉索夫斯基椭球,由于翻译原因,这里的英文名称是Krassovsky。
为了让其他软件平台识别,这里新建一个Krasovsky椭球体。
2、定义基准面语法为<基准面名称>,<椭球体名称>,<平移三参数>。
这里将“Beijing-54, Krasovsky, -12, -113, -41”和“Xi'an-80,IAG-75,0,0,0”加入datum.txt 末端(图2-2)。
图2-2 定义大地基准面有的时候为了与其他软件平台兼容,基准面的名称需要写成所用的椭球体名称。
3、定义坐标(1)选择主菜单Map→Customize Map Projection命令;(2)在Customized Map Projection Definition窗口中设置地图投影的参数(图2-3);图2-3 定义地图投影关参数说明:Projection Name:定义投影名称;Projection Type:定义投影类型,这里选择Transverse Mercator;Projection Datum:定义大地基准面,这里选择之前定义的Beijing-54;False easting:定义东偏移的距离500km;Latitude of Projection origin:定义投影的起始维度;Longitude of central meridian:定义中央经线;Scale factor:定义缩放倍率。
实验二遥感图象处理Ⅰ(图像预处理)1.1 概述图像预处理包括图像几何校正,图像裁剪处理和图像镶嵌处理三个部分。
由于遥感系统空间、波谱、时间以及辐射分辨率的限制,很难精确地记录复杂地表的信息,因而误差不可避免地存在于数据获取过程中。
这些误差降低了遥感数据的质量,从而影响了图像分析的精度。
因此在实际的图像分析和处理之前,有必要对遥感原始图像进行预处理。
经过预处理工作,针对遥感图像的变换、增强、分类等工作将会变得更加得心应手。
1.2 实验目的1通过本次上机实验,掌握遥感图像几何校正、裁剪与镶嵌处理的基本方法和步骤。
2深刻理解遥感图像预处理的意义。
3熟悉ERDAS数据预处理模块。
1.3 实验原理几何校正是利用地面控制点进行,用一种数学模型来近似描述遥感图像的几何畸变过程,并利用标准图像与畸变的遥感图像之间的一些对应点(地面控制点数据对)求得这个几何畸变模型,然后利用此模型进行几何畸变的校正,这种校正不考虑畸变的具体形成原因,而只考虑如何利用畸变模型来校正遥感图像。
步骤大致包括GCP(地面控制点)的选取、多项式纠正模型的选择、重采样,内插方法的选择三个环节。
如果工作区域较小,只要一景遥感图像中的局部就可以覆盖的话,就需要进行遥感图像裁剪处理。
同时,如果用户只关心工作区域之内的数据,而不需要工作区域之外的图像,同样需要按照工作区域边界进行图像裁剪。
于是就出现规则裁剪与任意多边形裁剪等类型。
如果工作区域较大,需要用两景或者多景遥感图像才能覆盖的话,就需要进行遥感图像镶嵌处理。
遥感图像镶嵌处理即将经过几何校正的若干相邻图像拼接成一副图像或一组图像。
注意:需要拼接的输入图像必须含有地图投影信息,且必须具有相同的波段数,但是可以具有不同的投影类型,像元大小也可以不同。
在进行图像镶嵌时,需要确定一副参考图像,参考图像将作为输出镶嵌图像的基准,决定镶嵌图像的对比度匹配,以及输出图像的地图投影,像元大小和数据类型。
1.4 实验过程1.4.1 遥感图像几何校正第1步:显示图像文件首先,在ERDAS图标面板中单击Viewer图标两次,打开两个视窗(Viewer#1/Viewer#2)。
1.自定义坐标系1.1.坐标系概括常用坐标系分为地理坐标系和投影坐标系。
1.1.1.地理坐标系地理坐标系中含椭球体(spheroid)和大地基准面(datum)两个重要部分。
1)椭球体。
地球并不是一个规则球体,因此我国常用以下椭球体模拟地球,见表1。
2)大地基准面大地基准面指参考椭球与WGS84参考椭球的相对位置关系(3个平移,3个旋转,1个缩放),可用3个、4个或者7个参数进行描述。
每个椭球体都对应一个或多个大地基准面。
1.1.2.投影坐标系投影坐标系是利用一定数学法则将地球表面上的经纬线网表示到平面上,属于平面坐标系。
一个投影坐标系包含椭球体、投影方法和大地基准面。
我国普遍采用的投影方法是高斯-克吕格投影,在欧美国家称为横轴莫卡托投影(Transverse Mercator)。
为保证地图精度,采用分带投影法,有3°分带和6°分带两种。
对于每分带的投影,需指定中央经线以及坐标轴原点X、Y坐标。
我国在北半球,为避免Y坐标出现负值,规定统一将各带Y值加500km。
为避免各带坐标重复,可在不同带间Y值冠以带号,即通用坐标。
商业软件坐标系分为标准坐标系和自定义坐标系,我国实际应用中往往需要自定义坐标系,以北京54坐标系和西安80坐标系为例讲解如何在Envi中自定义坐标系。
1.2.Envi自定义坐标系1.2.1.定义椭球体使用记事本打开HOME\ITT\IDL80\products\envi48\map_proj\ellipse.txt,将“Krasovsky, 6378245.0, 6356863.3”(Beijing-54坐标系使用)和“IAG-75, 6378140.0, 6356755.3”(Xian-80坐标系使用)加入文本末端。
1.2.2.定义基准面使用记事本打开HOME\ITT\IDL80\products\envi48\map_proj\datum.txt,将“D_BEIJING_1954, Krasovsky, -12, -113, -41”(Beijing-54坐标系使用)和“D_Xian_1980, IAG-75, 0, 0, 0”(Xian-80坐标系使用)加入文本末端。
遥感图像的预处理
刘蓉蓉;林子瑜
【期刊名称】《吉林师范大学学报(自然科学版)》
【年(卷),期】2007(28)4
【摘要】由于时间、太阳光强及大气状态的变化,或者遥感器本身的不稳定性,致使获取不同遥感图像上的对比度及亮度值存在差异,因而有必要对多景相邻图像进行遥感数据的预处理过程,这有助于后期所需相关指数的一致性提取与准确评价.作者在ERDAS软件的支持下,经研究、对比,采用回归分析法进行大气辐射校正、自创多样本均值法进行辐射匹配,最后运用图像镶嵌技术达到完整、美观呈现研究范围的目的.文章从头至尾,系统表述了一整套针对多景相邻遥感图像前期预处理的方法过程,达到较好效果,值得借鉴.
【总页数】5页(P6-10)
【作者】刘蓉蓉;林子瑜
【作者单位】核工业北京地质研究院,北京,100029;东华理工大学,江西,南
昌,344000
【正文语种】中文
【中图分类】P283.1
【相关文献】
1.基于ERDAS的遥感图像预处理 [J], 马冰冰;李宏超
2.基于ERDAS的遥感图像预处理 [J], 马冰冰;
3.数据密集型计算的遥感图像预处理方法 [J], 周兵;刘晓楠;臧文乾;陈恒
4.遥感图像预处理方法在阿拉善右旗地区的应用 [J], 董明;贺景峰
5.遥感图像拼接中改进的图像预处理算法研究 [J], 么鸿原; 王海鹏; 林雪原; 潘新龙因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。