数字图像处理总结解析.doc

第一章 绪论 遥感的特点 1大面积观测：Landsat卫星一景图像覆盖面积185km×185 km；气象卫星覆盖地球表面1/3； 2时效性强：可以在短时间内对同一地区进行重复探测，监测地球上许多事物的动态变化； 3信息客观、真实：遥感获得的地物电磁波特性数据综合地反映了地球上许多自然、人文信息，客观地记录了地面的实际状况； 4局限性：波谱的有限性、电磁波段的准确性、空间分辨率低等。 遥感技术系统的组成 1遥感平台：遥感中搭载传感器的运载工具 2传感器：远距离感测和记录地物环境辐射或反射电磁波能量的遥感仪器，通常安装在不同类型和不同高度的遥感平台上 3遥感信息的接收和处理：遥感信息主要指由航空遥感和卫星遥感所获取的胶片和数字图像 4遥感图像的判读和应用 遥感数据流程 目标物体的电磁破特性—影响因子（太阳位置、大气状态、地表、传感器）—遥感数据采集（胶片、数字图像）—遥感数据处理和信息提取（计算机数据处理、预处理、图像增强、图像分类、人工判读）—应用（农林、地质、海洋等） 遥感卫星类型 （按综合分类）陆地卫星、高分辨率卫星、高光谱卫星、SAR合成孔径雷达卫星 陆地卫星特点： 获取20~100m空间分辨率的全色或多光谱图像，有Landsat系列（美）、SPOT系列（法）、IRS系列（印度）、ALOS系列（日）、RESURSO1系列（俄）、中巴资源卫星CBERS等 多光谱遥感 获取同一地物不同波段的影像的遥感技术 多相机组合型、多镜头组合型、光束分离型 高光谱卫星 分析15个波段以下的学科叫“多光谱”，分析15个波段以上的叫“高光谱” 采用高分辨率成像光谱仪 波段数为36~256个、光谱分辨率为5~10nm、地面分辨率为30~1000m 这类卫星主要用于大气、海洋和陆地探测 遥感技术发展趋势 “三多” ：多平台、多传感器和多角度 “三高”：高空间分辨率、高光谱分辨率、高时间分辨率 “三全” ：全天候、全天时和全球观测 遥感展望 1空间、光谱、时间分辨率组合是遥感科学技术的核心 2具有高空间、光谱、时间分辨率的新型传感器不断涌现 3数据处理方法趋向于智能化、自动化、快速化 4应用领域不断扩展，向人类日常生活渗透 5空间遥感科学技术是我国今后几十年重点发展的高新技术 第二章 电磁辐射与地物光谱特征 电磁波 变化的电场和磁场交替产生，以有限的速度由近及远在空间内传播的过程称为电磁波。遥感即对电磁波能量的测定，电磁波可以用两种模型来描述：波模型、粒子模型。 遥感主要利用的电磁波波段 可见光 红 　0.62 ~ 0.76μm 绿 　 0.50 ~ 0.56μm 蓝 　0.43 ~ 0.47μm 红外波段 远红外　　6 ~ 15μm 中红外 3 ~6μm 近红外 0.76 ~ 3μm 微波 1 mm~ 1m 热红外波段来自地表的辐射占大部分能量，多用于温度调查 短波红外多用于地质判读 0K=-273℃ 近红外和短波红外合起来又叫做反射红外 0 ℃=273K 大气散射 1瑞利（Rayleigh）散射 ：瑞利散射的条件是介质的不均匀程度小于入射电磁波波长的十分之一。散射强度与波长的四次方成反比 2米氏（Mie）散射：如果介质中不均匀颗粒的直径a与入射波长同数量级，发生米氏散射 3均匀散射 ：当不均匀颗粒的直径aλ时，发生均匀散射 反射率大，传感器记录的亮度值就大，遥感图像上表现为色调浅，反射率低，则表现为色调深，遥感图像色调的差异是识别地物类别和目视判读的重要标志 遥感的物理基础 思考：白天我们可以看到眼前的各种事物，在没有灯光的黑夜什么都看不见。这是为什么？ 因为1地物能够反射电磁波；2眼睛能够感受到的只是电磁波的可见光部分。 思考：遥感能够根据收集到的电磁波来判断地物目标和自然现象。这是为什么？ 1一切物体，由于其种类、特征和环境条件的不同，而具有完全不同的电磁波的反射或发射辐射特征； 2遥感技术能够收集目标地物反射、发射的电磁波，从而获取地物信息。 图像增强 灰度拉伸：灰度拉伸是一种简单实用的方法。它可使图像动态范围增大，图像对比度扩展，图像变清晰，特征明显，是图像增强的重要手段之一； 线性变换：采用线性或分段线性的函数改善图像对比度 非线性变换：对数变换和指数变换 直方图均衡化 色彩的三属性：色相、色度（hue）；明度、亮度、强度（intensity, value）；纯度、饱和度（Saturation） 第三章 遥感图像的几何变形 遥感图像的几何变形 传感器成像方式引起的图像变形 传感器外方位元素变化