遙感圖像處理1pptConvertor

1、遙感圖像處理第一章 概論第一節(jié) 遙感圖象處理與遙感數(shù)字圖像遙感圖像處理:廣義的說(shuō)就是應(yīng)用各種硬件和軟件對(duì)遙感圖像進(jìn)行的一系列操作，以求達(dá)到預(yù)期的目的的技術(shù)（提高圖像的清晰度，突出有用信息等）.遙感圖像處理包括系統(tǒng)處理和應(yīng)用處理. ：(1)在成像過(guò)程中存在幾何畸變; (2)在成像過(guò)程中存在輻射畸變：(1).提高圖像的清晰度(2).突出有用信息*.根據(jù)圖像灰度連續(xù)性和坐標(biāo)連續(xù)性，圖像可以分為數(shù)字圖像和模擬圖像。*模擬圖像有利于目視判讀，用不同的灰度或不同的顏色來(lái)記錄、表述地物；*而數(shù)字圖像有利于計(jì)算機(jī)進(jìn)行處理，用數(shù)字形式來(lái)表述地物（空間位置用行列來(lái)表示，屬性特征用亮度值來(lái)表示）。*模擬圖像與數(shù)字圖

2、像可以相互轉(zhuǎn)換。遙感圖像數(shù)字化：就是把模擬圖像經(jīng)掃描儀掃描輸入計(jì)算機(jī)，轉(zhuǎn)換成計(jì)算機(jī)能夠處理的數(shù)字圖像的過(guò)程。1）.采樣（圖）2.）量化1）.便于計(jì)算機(jī)的處理與分析2）.圖像信息損失低3）.圖像抽象性強(qiáng)4）.圖像保存方便1）按灰度值分：二值數(shù)字圖像和多值數(shù)字圖像兩種類型2）.按波段量分：?jiǎn)尾ǘ巍⒉噬蚨嗖ǘ螖?shù)字圖像1）光譜分辨率2）空間分辨率3）灰度分辨率4）時(shí)間分辨率5）溫度分辨率1）BSQ 數(shù)據(jù)格式：是一種按波段順序依次排列的數(shù)據(jù)格式；第一波段 （1，1） （1，2）（1，3）（1，4） （2，1） （2，2）（2，3）（2，4） 第二波段 （1，1）（1，2）（1，3）（1，4） （2，1

3、）（2，2）（2，3）（2，4） 第三波段 （1，1）（1，2）（1，3）（1，4） （2，1）（2，2）（2，3）（2，4） BIP數(shù)據(jù)格式，每個(gè)像元按波段順序，交叉排列： 第一波段 第二波段 第三波段 第n波段 第一波段 第二波段第一行：（1，1） （1，1） （1，1） （1，1） （1，2） （1，2）第二行：（2，1） （2，1） （2，1） （2，1） （2，2） （2，2）第N行：（n ,1) ( n , 1) ( n , 1) ( n , 1) ( n , 2) ( n , 2) BIL數(shù)據(jù)格式，是逐行按波段次序排列的格式：第一波段: （1，1）（1，2 ）（1，3）（1，4）

4、（1，5）第二波段： （1，1）（1，2） （1，3）（1，4）（1，5）第n波段： （1，1）（1，2）（1，3）（1，4）（1，5）第一波段： （2，1）（2，2）（2，3）（2，4）（2，5）第二波段： （2，1）（2，2）（2，3）（2，4）（2，5）第二節(jié) 遙感數(shù)字圖像處理的基本概念1.遙感數(shù)字圖像處理：利用計(jì)算機(jī)對(duì)圖像進(jìn)行一系列操作，從而獲得某種預(yù)期結(jié)果的技術(shù)。2.遙感數(shù)字圖像處理，根據(jù)抽象程度不同可以分為三個(gè)層次：狹義的圖像處理、圖像分析和狹義的圖像處理：著重強(qiáng)調(diào)在圖像之間進(jìn)行變換，對(duì)圖像進(jìn)行各種操作以改善圖像的視覺(jué)效果，或校正圖像誤差，或?qū)D像進(jìn)行壓縮編碼，以減少所需存貯空間或

5、傳輸時(shí)間。是從一個(gè)圖像到另一個(gè)圖像的過(guò)程。圖像分析：是對(duì)圖像中感興趣的目標(biāo)進(jìn)行檢測(cè)和量測(cè)，從而建立對(duì)圖像的描述，是從一個(gè)圖像到數(shù)值或符號(hào)的表示過(guò)程。圖像解譯：是進(jìn)一步研究圖像中各目標(biāo)物的性質(zhì)、特征和他們之間的相互關(guān)系，并得出對(duì)圖像內(nèi)容的理解以及對(duì)原來(lái)地面客觀地物、場(chǎng)景的解譯，從而為生產(chǎn)、科研提供真實(shí)的、全面的客觀世界方面的信息。圖像解譯。1.圖像信息損失低，處理的精度高2.抽象性強(qiáng)，再現(xiàn)性好3.通用性廣，靈活性高2.利用遙感數(shù)字圖像處理技術(shù)，快速準(zhǔn)確地提取所需信息3.利用遙感數(shù)字圖像處理技術(shù)，為圖像的計(jì)算機(jī)解譯奠定基礎(chǔ)遙感數(shù)字圖像處理系統(tǒng)包括硬件和軟件兩大部分,硬件:數(shù)字化設(shè)備、存貯設(shè)備、顯示

6、器和輸出設(shè)備等;軟件:TITAN IMAGE 、ERDAS IMAGE 、ENVI等.第二章 遙感數(shù)字圖像的幾何處理第一節(jié) 遙感數(shù)字圖像處理概述1.傳感器成像幾何形態(tài)帶來(lái)的變形(接)2.傳感器外方位元素變化的影響(接)4.地球曲率的影響(接)準(zhǔn)備工作輸入原始數(shù)字圖像建立變換函數(shù)確定圖像輸出范圍像元幾何位置變換像元灰度重采樣輸出數(shù)字糾正圖像xyvu校正前校正后準(zhǔn)備工作:收集準(zhǔn)備影像數(shù)據(jù)、地圖資料、大地測(cè)量成果等,選擇和量測(cè)控制點(diǎn)等.原始數(shù)字圖像的輸入:加載一幅數(shù)字化后的遙感影像.建立糾正變換函數(shù):建立原始影像坐標(biāo)和目標(biāo)影像坐標(biāo)間的函數(shù)關(guān)系,也就是輸入影像與輸出影像間的坐標(biāo)變換關(guān)系.變換函數(shù)主要有

7、:多項(xiàng)式法、共線方程法等.像元幾何位置變換:按選定的糾正變換函數(shù)把原始的數(shù)字影像逐個(gè)像元地變換到輸出影像相應(yīng)位置上去.像元灰度重采樣:就是對(duì)目標(biāo)影像的像元進(jìn)行灰度值的賦值過(guò)程.1.最近鄰法:把離P(x,y)點(diǎn)最近的像元點(diǎn)的灰度值作為該點(diǎn)的灰度值.2.雙線性內(nèi)插法:在行和列分別內(nèi)插一次,再用內(nèi)插法求該點(diǎn)的灰度值.3.三次卷積法:在行和列方向上分別內(nèi)插兩次,再用內(nèi)插法求該點(diǎn)的灰度值.4.雙像素重采樣法:先將原圖像的像元擴(kuò)大一倍,再采用雙線性內(nèi)插法進(jìn)行計(jì)算.確定影像的輸出范圍:把原始影像的4個(gè)角點(diǎn)坐標(biāo)按糾正變換函數(shù)處理后得到4對(duì)坐標(biāo)值,然后分別找出X、Y的最大值和最小值,據(jù)此確定影像的輸出范圍.輸出

8、糾正數(shù)字影像:經(jīng)過(guò)逐個(gè)像元的幾何位置和灰度重采樣得到的影像按格式存貯(按軟件要求的擴(kuò)展名).第二節(jié) 中心投影構(gòu)像的幾何糾正一.中心投影構(gòu)像的特點(diǎn)(接)1.地物點(diǎn)成像時(shí)都要經(jīng)過(guò)投影中心.2.投影中心到像片面的距離為焦距f.3.個(gè)直線參數(shù)是指投影中心在選定的地面坐標(biāo)系中的坐標(biāo)值,(XS,YS,ZS)4.地面的起伏在像片上會(huì)產(chǎn)生投影差(像點(diǎn)位移).5.在中心投影的影像上往往存在著幾何變形.3.像片面的傾斜使成像發(fā)生變形,比例尺發(fā)生改變.1.方位元素:內(nèi)方位元素和外方位元素1)內(nèi)方位元素:投影中心在像片上的坐標(biāo)(x,y)和投影中心到像片的距離f.2)外方位元素:3個(gè)直線參數(shù)和3個(gè)角參數(shù).3個(gè)直線參數(shù)是

9、指投影中心在選定的地面坐標(biāo)系中的坐標(biāo)值,(XS,YS,ZS)3個(gè)角參數(shù)分別是:是主光軸在面XZ中的投影與Z軸的夾角;是主光軸與其在面XZ中的夾角;是Y在像片面中的投影與y軸的夾角.oyxSZYXZDDXDYDZSYSXSY(Y)ZZX XS Y(Y)Y (Y)SX ( X )Z Z x( X )Xz(Z )y(Y)YS兩種坐標(biāo)軸系之間夾角的余弦值(接) cos x y Z(-f)Xa1a2a3Yb1b2b3Zc1c2c3R X Y Z= a1 a2 a3 b1b2 b3 c1 c2 c3 x y-f=xy-f x y -f=a1 b1 .c1 a2 b2c2 a3 b3c3 X Y ZXDDZ

10、DYDSZYXAaYXYSXSYAYSXAXSZAZS由平行線定理可得1.正解法:由糾正前原始影像的像點(diǎn)P的坐標(biāo)解求其在糾正后影像上的像點(diǎn)P的坐標(biāo)的糾正方法.2.反解法:由糾正后影像的像點(diǎn)P的坐標(biāo)反算其在原始影像上的像點(diǎn)P的坐標(biāo)的糾正方法.(一)反解法數(shù)字微分糾正X=X0+M·X Y=Y0+M·YX,Y為P點(diǎn)糾正后圖像上坐標(biāo), X, Y為對(duì)應(yīng)地面點(diǎn)坐標(biāo).P點(diǎn)在圖像上的坐標(biāo)為(x,y),(x0,y0)為像主點(diǎn)在圖像上的坐標(biāo).4. 灰度賦值第三節(jié) 多中心投影數(shù)字圖像幾何糾正根據(jù)投影中心、像點(diǎn)和對(duì)應(yīng)的地物點(diǎn)在同一條直線上,應(yīng)用共線方程求解像點(diǎn)和地物點(diǎn)的函數(shù)對(duì)應(yīng)關(guān)系,來(lái)對(duì)圖像進(jìn)行改正的糾正方法.1) 全景投影變形2)P在全景投影成像面上像點(diǎn)的坐標(biāo)yp是:P在中心投影成像面上像點(diǎn)的坐標(biāo)yp是:全景投影變形