第_3_章_地物光谱特征与遥感数字图像信息提取1.ppt

3.3.2 遥感数字图像处理 遥感图像再处理过程中产生的误差，主要是由于处理设备产生的噪声引起的。 传输、复制 光学 数字 处理过程中引起的畸变 3.3.2 遥感数字图像处理 遥感图像的几何纠正方法 遥感图象的几何粗处理和精处理 遥感图像的几何纠正按照处理方式分为光学纠正和数字纠正 光学纠正主要用于早期的遥感图像的处理中，现在的应用已经不多。除了对框幅式的航空照片（中心投影）可以进行比较严密的纠正以外，对于大多数动态获得的遥感影像只能进行近似的纠正 3.3.2 遥感数字图像处理 数字图象几何纠正：通过计算机对离散结构的数字图像中的每一个像元逐个进行纠正处理的方法。 几何精校正是指利用地面控制点使遥感图像的几何位置符合某种地理系统，与地图配准，并调整亮度值。也就是在遥感图像的像元与地面实际位置之间建立数学关系，将畸变图像空间中的全部像元转换到校正图像空间去。 内容一般包括两个方面：一个是图像像元空间位置的变换，另一个是像元灰度值的重采样。 3.3.2 遥感数字图像处理 几何精校正具体步骤 ： 选取地面控制点（GCP） 选择空间变换函数 重采样和内插 最邻近内插法 双线性内插 三次卷积内插 3.3.2 遥感数字图像处理 数字图象的纠正过程 纠正的函数可有多种选择：多项式方法、共线方程方法、随机场内插方法等等。其中多项式方法的应用最为普遍。 3.3.2 遥感数字图像处理 三、遥感数字图像的变换、增强和融合 1.遥感数字图像变换 概念： 图像变换指的是将图像从空间域转换到变换域例如频率域的过程。进行图像变换的目的就是为了使图像的处理过程简化。 作用： 通过图像变换简单而有效的实现增强处理通过图像变换可以对图像进行特征抽取。 3.3.2 遥感数字图像处理 快速傅立叶变换 目的 进行数据压缩、图像的增强、特征提取 方法 信号处理中的频率域分析方法 步骤 选择适当的变换函数 进行傅里叶变换 分析变换的结果 进行傅里叶逆变换 3.3.2 遥感数字图像处理 K－L变换 目的 减少图像波段之间的相关性，去除多余的信息，减少图像的数据量 方法 统计学中的正交变换方法 性质和特点 步骤 进行数据统计 进行主成分分析 进行旋转变换和逆变换 3.3.2 遥感数字图像处理 K－T变换 目的 分离和消除干扰信息 突出研究的专题信息 方法 几何中的坐标旋转方法 性质和特点 步骤 作两个波段的散点图 分析灰度值的变换特点 3.3.2 遥感数字图像处理 2.遥感数字图像增强 1、反差增强 图像反差增强又称对比度增强 灰度拉伸 根据原图像的直方图确定需要做拉伸变换的灰度值区间，然后把这一（或一些）灰度值区间按某种直线或曲线方程关系拉伸或压缩而成为变换后的灰度值区间 直方图线性拉伸 直方图分段线性拉伸 非线性拉伸变换 3.3.2 遥感数字图像处理 直方图均衡化 变换后的直方图接近均匀分布。即图象中每一灰度级的像元数目大致相同。 使得面积最大的地物细节得以增强，而面积小的地物与其灰度接近的地物进行合并，形成综合地物。减少灰度等级换取对比度的增大。 原直方图： 均衡后直方图： 原图及其直方图 均衡后的图和直方图 3.3.2 遥感数字图像处理 直方图匹配 将原始图象转换为给定直方图的图象 各种拉伸以后虽然对于感兴趣的地物提高了分辨能力，但同时也造成了信息损失。 3.3.2 遥感数字图像处理 2、空间域图像增强 空间域图像增强处理是应用某种数学模式直接改变图像像元灰度值的变换。这种变换与像元的坐标无关，只改变像元点的灰度深浅程度。即改变了图像的对比度，这样图像中的某些信息被突出（可能也有些信息被压抑了）达到了图像增强的目的 。 可分为单点处理和邻域处理 3.3.2 遥感数字图像处理 边缘增强 突出目标的轮廓或边缘信息，主要是通过微分法实现的 梯度法和拉普拉斯算子法 平滑滤波 低频增强的空间域滤波技术。它可以滤掉由于孤立的单点噪声而引起的灰度偏差 中值滤波 定向滤波 3.3.2 遥感数字图像处理 3、频率域图像增强 高通滤波（锐化） 低通滤波（平滑） 带通滤波（突出地物） 同态滤波（改善图像质量） 3.3.2 遥感数字图像处理 4、代数运算增强 基本代数运算 差值运算 两个波段的差值 比值运算 两个波段的比值 应用 3.3.2 遥感数字图像处理 差值运算 利用不同地物之间光谱的特征 有利于突出目标与背景反差小的信息 红外波段-红波段，突出植被 实例B4 -B3 3.3.2 遥感数字图像处理 比值运算 两个波段的比值 目的 减轻地形的干扰 如果阴坡的坡度大于太阳高度角，则难于处理 扩展地物，特别是植被间的光谱差异 抑制大气的影响 减少了数据之间的相关性