【精品】第三章-遥感成像原理与遥感图像特征..幻灯片
- 格式:ppt
- 大小:4.43 MB
- 文档页数:79


遥感图像分类方法的综述
遥感技术是现代科技中最为先进的一门技术之一,其可以通过卫星获取到地面的大量图像数据,为我们提供很多有用的信息和资源。对遥感图像的分类处理,是遥感应用的重要领域之一,它可以将大量遥感图像数据变为可视化和可分析的信息。因此,本文讨论了遥感图像分类方法的综述,包括基于像元的分类方法、基于物体的分类方法、基于深度学习的分类方法等。
1. 基于像元的分类方法
像元是遥感图像中最基本的元素,其指的是各个像素点的信息。这种方法是通过分析像素点的不同,划分颜色、纹理、形状等不同特征,将图像分成不同的类别。该方法能够精确地提取单个像素的信息,但其不具有关联性,无法考虑到图像中不同物体之间的关系。在实际应用中,该方法常常与其他分类方法相结合,提高准确度和精度。
2. 基于物体的分类方法
基于物体的分类方法是在像元分类的基础上,将图像分成不同的物体,然后对物体进行分类。其主要过程是先建立一定的阈值,识别出大于该阈值的物体,然后对这些物体进行各种特征提取和分类。相对于像元分类方法,基于物体的分类方法考虑到了图像中不同物体之间的关系,其结果更加准确和可靠。
3. 基于深度学习的分类方法
近年来,深度学习在计算机视觉和自然语言处理等领域中得到了广泛应用,在遥感图像分类方面也有很大的发展。深度学习是近年来最火热的技术之一,其通过模拟人类大脑的神经网络进行分析和处理,得到结果更加精确和准确。在遥感图像分类中,深度学习能够有效地提取相应的特征信息,构建相应的分类模型。使用卷积神经网络(CNN)或循环神经网络(RNN)等深度学习模型进行图像的特征提取和分类,其结果高度准确和可靠。
总结来说,遥感图像分类方法在各地科技领域中都有着广泛的应用。本文综述了基于像元的分类方法、基于物体的分类方法、基于深度学习的分类方法等,这些方法都有其独特的优势和特点。在实际应用中,应根据具体的任务、数据和目的选择适合的分类方法,以达到更高的分类精度和准确度。
遥感图像分类的综述
1.前言
遥感图像是按一定的比例尺,客观真实地记录和反映地表物体的电磁辐射的强弱信息,是遥感探测所获得的遥感信息资料的一种表现形式。所以遥感技术的核心问题是根据地物辐射电磁辐射强弱在遥感图像上表现的特征,判读识别地面物体的类属及其分布特征。随着空间科技的发展,各种资源环境监测卫星的发射与运行为地表动态变化研究提供了多平台、多光谱、多时相、大范围的实时信息,遥感技术已成为当前人类研究地球资源环境的一种有力技术手段。在遥感技术的研究中,分类是遥感图像应用的一个重要方面,同时也是学者们研究的重点和热点。随着成像技术及相应数据产品不断的发展,遥感图像分类得到了越来越广泛的应用,由单波段的遥感图像到多光谱图像再到高光谱图像,其应用研究得到不断的扩展和深入。
2.遥感图像分类的概念及原理
遥感图像分类就是利用计算机通过对遥感图像中各类地物的光谱信息和空间信息进行分析,选择特征,并用一定的手段将特称空间划分为互不重叠的子空间,然后将图像中的各个像素划归到各个子空间去。遥感图像分类中的特征就是能够反映地物光谱信息和空间信息并可用于遥感图像分类处理的变量,如多波段图像的每个波段都可作为特征,多波段图像的各种处理结果也可以作为特征空间构成一个特征向量。
遥感图像分类的理论依据是:遥感图像中的同类地物在相同的条件下(纹理、地形、光照以及植被覆盖等),应具有相同或相似的光谱信息特征和空间信息特征,从而表现出同类地物的某种内在的相似性,即同类地物像素的特征向量将集群在同一特征空间区域;而不同的地物其光谱信息和空间信息特征将不同,将集群在不同的特征空间区域。因此,我们就要对图像进行分类。图像分类的任务就是通过对各类地物波谱特征的分析选择特征参数,将特征空间划分为不相重叠的子空间,进而把影像内各像元划分到各子空间去,从而实现分类。
3.遥感图像分类
3.1图像的预处理
利用光谱数据进行特征向量识别时,结果的准确性很大程度上取决于光谱数据的聚集程度。为了减少分类错误,必须在分类之前作必要的预处理,目的是对遥感图像作辐射量校正、几何校正、线性拉伸增强处理以及去除噪声等。
第一章测试
1. 数字图像本质上就是一个存储数字的矩阵,是你肉眼直接看不见的。( )
A:对
B:错
答案:A
2. 在同等水平条件下,模拟图像的成像效果比数字图像更好。( )
A:错
B:对
答案:B
3. 采样就是指电磁辐射能量的离散化。( )
A:对
B:错
答案:B
4. 按照数字图像的光谱特性可以将图像分为彩色图像和黑白图像。( )
A:对
B:错
答案:B
5. 任何一幅图像都有自己对应的直方图,但相同的直方图可能对应于不同的图像。( )
A:对
B:错
答案:A
6. 图像显示时的屏幕分辨率等同于图像空间分辨率。( )
A:对
B:错
答案:B
7. 时间分辨率是指对同一区域进行重复观测的最小时间间隔,也称为重访周期。( )
A:错
B:对
答案:B
8. 数字图像的灰度分辨率越高,可展现在屏幕上的灰度级越多,说明图像显示的灰度层次越丰富。( )
A:对
B:错
答案:A
9. 为了使同一波段的像素保证存储在一块,从而保持了像素空间的连续性。应该选择( )存储方式.
A:BIL B:BIP
C:BSQ
D:TIFF
答案:C
10. 遥感影像灰度直方图反映的是一幅图像中各灰度级像素出现的( )。
A:频率
B:位置
C:数量
D:概率
答案:A
11. 已知一幅数字图像的辐射量化等级是4 bit,则这幅图像所存储的灰度值范围是( )。
A:0-4
B:1-16
C:1-4
D:0-15
答案:D
12. 一台显示器的屏幕在水平方向显示800个像元,在垂直方向显示600个像元,则表示该显示器的分辨率为( )dpi。 A:600800 B:800800 C:800600 D:600600
答案:C
13. 从连续图像到数字图像需要( )。
A:图像分辨率设定
B:确定图像的存储空间
C:图像灰度级设定
D:采样和量化
答案:D
14. 下面哪些特征参数直接影响数字图像的信息含量?( )
第四章 遥感图像处理
目的与要求:熟悉光学遥感图像处理的原理;掌握数字图像处理的工作原理、工作流程;掌握几何校正、辐射校正的原理
重点及难点:遥感图像的几何纠正、辐射校正。
教学法:讲授法、演示法
教学过程:
第一节 遥感数字图像的校正
一、数字图像及其直方图
1 数字图像
数字图像:遥感数据有光学图像和数字图像之分。数字图像是能被计算机存储、处理和使用的用数字表示的图像。
数字化:将连续的图像变化,作等间距的抽样和量化。通常是以像元的亮度值表示。数字量和模拟量的本质区别:连续变量,离散变量。
数字图像的表示:矩阵函数
2 数字图像直方图
数字图像直方图:以每个像元为单位,表示图像中各亮度值或亮度值区间像元出现的频率的分布图。
直方图的作用:直观地了解图像的亮度值分布范围、峰值的位置、均值以及亮度值分布的离散程度。直方图的曲线可以反映图像的质量差异。
正态分布:反差适中,亮度分布均匀,层次丰富,图像质量高。
偏态分布:图像偏亮或偏暗,层次少,质量较差。
二、辐射校正
1、 遥感图像的辐射误差主要有三个因素
传感器的光电变换
大气的影响
光照条件
2、大气散射校正
2.1大气影响的定量分析
2.2大气影响的粗略校正
通过简单的方法去掉程辐射度(散射光直接进入传感器的那部分),从而改善图像质量。
直方图最小值去除法
回归分析法
三 几何校正
1、遥感图像的几何变形有两层含义
卫星在运行过程中,由于姿态、地球曲率、地形起伏、地球旋转、大气折射、以及传感器自身性能所引起的几何位置偏差。
图像上像元的坐标与地图坐标系统中相应坐标之间的差异。
2、卫星姿态引起的图像变形 3、地形起伏的影响
4、地球曲率
5、大气折射
6、地球自转的影响
7、遥感图像几何校正方法
几何粗校正:这种校正是针对引起几何畸变的原因进行的,地面接收站在提供给用户资料前,已按常规处理方案与图像同时接收到的有关运行姿态、传感器性能指标、大气状态、太阳高度角对该幅图像几何畸变进行了校正。