《遥感导论》第4章遥感图像处理.ppt

第4章遥感图像处理 1、遥感光学原理与光学处理 ☆ 视觉特征： 亮度对比（反差）：视场中对象与背景的亮度差与背景亮度之比。 颜色对比（色差）：视场中相邻区域的颜色差异。 ☆ 颜色性质的描述（彩色立体，P86，F4.1）： 明度：人眼对光源或物体明亮程度的感觉。（与物体的反射率有关） 色调：指色彩的差异。（与视觉接收到的波长有关） 饱和度：指色彩纯洁的程度。（与色光中是否混有白光以及白光占有的比例） ☆ 加色法与减色法： 三原色：若三种颜色其中的任何一种都不能由其它 两种颜色混合相加产生，这三种颜色按一定比例混合，可以形成各种色调的颜色，则称之为三原色。 互补色：若两种颜色混合产生白色或灰色，这两种颜色称为互补色。 加色法：采用红、绿、蓝三种色光为基色，按比例混合叠加产生其它色彩的方法。 减色法：从自然光（白光）中减去一种或两种基色光而产生色彩的方法。 加色法彩色合成与减色法彩色合成（P91~92） 加色法三原色 减色法三原色 不同色调的亮度变化 相同色调的亮度变化 最亮 最暗 亮 暗 2、数字图像与数字图像直方图 ☆ 数字图像：将某一特定波长范围内（波段）物体（地物）的发射或反射能量做等间隔的量化，形成一幅以数字形式表示每个像元明暗特征的图像。 像元大小：与信息获取方式有关（传感器；扫描仪） 量化等级：传感器方式---- 7bit ；扫描仪方式---- 自定 ☆ 数字图像直方图：以每个像元为统计单元，表示图像中各亮度值或亮度区间出现频率的分布图。 数字图像直方图既表示出一幅（一景）图像亮度的整体特征，也表示出这幅图像中地物的类别特征。（TM图像） 每幅图像中地物的亮度特征与该幅图像的波段密切相关。 3、遥感的辐射传输模型 ☆ 传感器获得的能量信息：（P99；F4.16） 地物对太阳辐射的反射； 地物对向下的天空光（大气散射作用）的反射； 向上天空光进入传感器； 微波波段内地物的发射辐射能量。（具体分析） ☆ 大气散射作用分析 瑞利散射：紫外与可见光中的短波部分 米氏散射：红外部分 向上天空光的作用：在可见光波段叠加了一个近于常数的附加值（P99，F4.16；P100；F4.17）。 4、大气影响的粗略校正（数字图像的辐射校正） ☆ 校正目的：消除“天空光”的影响 ☆ 校正方法 (1) 红外波段直方图最小值去除法：在红外波段，洁净水体的反射率为零；阴影部分的反射率接近于零。如果，这些地物的反射率不为零，则是“天空光”的作用。因此，可以按照上述地物在红外波段的亮度值从各个波段中减去（P102，F4.19）。 (2) 回归分析法：将各类地物（在可见光波段亮度特征从黑到白）同一像元在可见光与红外波段的亮度值为纵横坐标，建立回归方程，其截距即为各个波段应减去的亮度值（P102，F4.20）。 5、遥感数字图像的几何校正 ☆ 遥感图像几何畸变的原因：传感器姿态、地形起伏、地球曲率、地球自转（P104，F4.21；P106，F4.26） ☆ 几何校正方法：地面控制点校正法 ☆ 几何校正技术关键：地面控制点（ GCP ）的选取、地面控制点的数目及校正方程的次数。 GCP：NUM(n+1)(n+2)/2 ----- n：二元多项式的次数 ☆ 校正步骤：Ａ、调入图像，比较观察； Ｂ、确定二元多项式的次数 Ｃ、确定GCP的个数； Ｄ、选取GCP，尽可能均匀分布在图像上； Ｅ、再采样计算，得到校正后的新图像 6、数字图像的对比度增强（反差增强） ☆ 图象增强的含义：是对视觉效果或识别效果而言的，是针对应用领域中的被识别目标而言的。（被识别目标本身必须存在差异） ☆ 反差增强：从图像亮暗程度上改善图像质量。 （1）线性拉伸：以线性函数加大图像的对比度。 效果:整幅图像的质量改善。 （2）分段线性拉伸：以分段线性函数加大图像中某个（或某几个）亮度区间的对