CH遙感圖像處理輻射

1主要內(nèi)容遙感圖像的輻射處理遙感圖像增強(qiáng)多光譜圖像運(yùn)算遙感信息復(fù)合遙感圖像輻射處理2遙感圖像的輻射處理輻射誤差

傳感器輸出的電磁波能量與目標(biāo)本身輻射的能量之差。引起輻射誤差的原因傳感器本身的性能太陽(yáng)位置和角度條件地形影響大氣條件,等遙感圖像的輻射誤差傳感器本身的性能引起的輻射誤差地形影響和光照條件的變化引起的輻射誤差大氣的散射和吸收引起的輻射誤差遙感圖像的輻射處理------定量遙感的基礎(chǔ)

傳感器輻射定標(biāo)

輻射校正

3

-----對(duì)傳感器的探測(cè)值進(jìn)行標(biāo)定，用以確定傳感器入口處的準(zhǔn)確輻射值。絕對(duì)定標(biāo)建立傳感器測(cè)量的數(shù)字信號(hào)(DN)與對(duì)應(yīng)的輻射能量之間的數(shù)量關(guān)系。絕對(duì)定標(biāo)在衛(wèi)星發(fā)射前后都要進(jìn)行。

相對(duì)定標(biāo)得出目標(biāo)中某一點(diǎn)的輻射亮度與其他點(diǎn)的相對(duì)值。又稱為傳感器探測(cè)元件歸一化，是為了校正傳感器中各個(gè)探測(cè)元件響應(yīng)度差異而對(duì)衛(wèi)星傳感器測(cè)量到的原始亮度值進(jìn)行歸一化的一種處理過程。

傳感器輻射定標(biāo)4

影像的輻射校正太陽(yáng)高度角和地形影響引起的輻射誤差校正大氣校正輻射校正------消除或改正遙感圖像成像過程中附加在傳感器輸出的輻射能量中的各種噪聲。5影像的輻射校正方法一：簡(jiǎn)化的理論計(jì)算可見光和近紅外波段，求反射率傳感器入口處的輻射亮度：地面反射率

對(duì)熱紅外波段，求出地物的輻射亮度后，以普朗克公式求地物溫度方法二：利用圖象本身來(lái)求反射率方法三：借助已知地物光譜反射率的經(jīng)驗(yàn)方法

內(nèi)部平均法平場(chǎng)域法對(duì)數(shù)殘差法6太陽(yáng)高度角和地形影響引起的輻射誤差校正

太陽(yáng)高度角引起的輻射誤差校正：太陽(yáng)光線傾斜照射時(shí)獲取的圖像太陽(yáng)光線垂直照射時(shí)獲取的圖像定量：需要太陽(yáng)高度角波段圖像比值運(yùn)算

地形影響引起的輻射誤差校正定量計(jì)算：需要DEM一般也可采用比值運(yùn)算7大氣校正

消除大氣對(duì)太陽(yáng)輻射或目標(biāo)輻射的吸收和散射影響。方法一：基于地面場(chǎng)地?cái)?shù)據(jù)或輔助數(shù)據(jù)進(jìn)行輻射校正

原理：在遙感成像的同時(shí)，同步獲取成像目標(biāo)的反射率，或通過預(yù)先設(shè)置已知反射率的目標(biāo)，把地面實(shí)況數(shù)據(jù)與傳感器的輸出數(shù)據(jù)進(jìn)行比較，來(lái)消除大氣的影響。衛(wèi)星觀測(cè)值未受大氣影響的地面實(shí)測(cè)值大氣校正公式大氣影響8方法二：利用波段的特性進(jìn)行大氣校正1、回歸分析法對(duì)MSS4、7波段原理：利用散射主要發(fā)生在短波波段的圖像上的特點(diǎn)。大氣校正公式：2、直方圖法圖像中亮度為零的目標(biāo)，如深海水體、陰影等，只有在沒有受大氣影響的情況下，其亮度值才可能為零。9

遙感圖像增強(qiáng)概念為特定目的，突出表現(xiàn)遙感圖像中的某些信息，削弱或除去某些不必要的信息，使圖像更易判讀。實(shí)質(zhì)是增強(qiáng)感興趣目標(biāo)和周圍背景圖像間的反差。圖像增強(qiáng)不增加原始圖像的信息。方法空間域：直接對(duì)圖像進(jìn)行各種運(yùn)算以得到所需的增強(qiáng)結(jié)果。頻率域：先將空間域圖像變換成頻率域圖像，然后在頻率域中對(duì)圖像的頻譜進(jìn)行處理，以達(dá)到增強(qiáng)的目的。10空間域增強(qiáng)

彩色增強(qiáng)空間濾波反差調(diào)整線性變換非線性變換直方圖均衡化直方圖正態(tài)化直方圖匹配密度分割圖像灰度反轉(zhuǎn)11

線性變換反差調(diào)整11非線性變換

對(duì)數(shù)變換、指數(shù)變換、平方根變換、標(biāo)準(zhǔn)偏差變換、直方圖周期性變換等。對(duì)數(shù)變換指數(shù)變換平方根變換12原始圖像直方圖設(shè)均衡后的圖像直方圖直方圖均衡化13原圖像上灰度值為Ｋ＋１～Ｌ的像素其灰度值合并為正態(tài)化后圖像的第一個(gè)灰度值直方圖正態(tài)化反差調(diào)整設(shè)原圖像直方圖為正態(tài)化后圖像的直方圖正態(tài)化：原圖像上灰度值為０～Ｋ的像素其灰度值合并為正態(tài)化后圖像的灰度值０15直方圖匹配通過非線性變換使一個(gè)圖像的直方圖與另一個(gè)圖像的直方圖類似。利用不同時(shí)間、由于太陽(yáng)高度角或大氣影響引起差異的圖像進(jìn)行圖像鑲嵌和變化檢測(cè)時(shí)非常有用。進(jìn)行直方圖匹配的兩幅圖像應(yīng)有相似的特性：圖像直方圖總體形狀應(yīng)類似；圖像中黑與亮特征應(yīng)相同；對(duì)某些應(yīng)用，圖像的空間分辨率應(yīng)相同；圖像上地物分布應(yīng)相同。直方圖匹配時(shí)可建立一個(gè)查找表來(lái)作為變換函數(shù)。反差調(diào)整16密度惹分割反差例調(diào)整17圖像爽灰度陡反轉(zhuǎn)對(duì)圖裁像灰通度范失圍進(jìn)崇行線鉗性或洪非線愁性取龜反，叮產(chǎn)生玩一幅巧與輸總?cè)雸D快像灰金度相史反的劇圖像恥。條件劈燕反轉(zhuǎn)簡(jiǎn)單叛反轉(zhuǎn)反差趟調(diào)整18彩色雕增強(qiáng)偽彩給色增滲強(qiáng)把黑挑白圖潤(rùn)像的粥各不迫同灰啦度級(jí)吹按照患線性贏或非窗線性強(qiáng)的映凝射變票換函柜數(shù)變使換成穩(wěn)不同史的彩土色，輩得到曬一幅瘡彩色瘦圖像菜。假彩校色增密強(qiáng)通過示映射徹變換快函數(shù)森將一壞幅自機(jī)然彩熄色圖饑像或趟多光獵譜圖餅像或剪超光留譜圖絹像變錦換成唉新的撲三基拉色分僅量，殿彩色膨合成勻使增表強(qiáng)圖茂像中宿各目耽標(biāo)呈俗現(xiàn)出慰與原斯圖像釀中不筒同的謙彩色僻。彩色視變換彩色盈不同紙描述扮模式員間的欲轉(zhuǎn)換弱。（RG碑B蜻HI甜S）19偽彩額色增執(zhí)強(qiáng)（可使卷原圖煮像細(xì)出節(jié)更縱易辨隔認(rèn)，六目標(biāo)凝更容斃易識(shí)好別）密度愁分割還法灰度——彩色環(huán)變換戶合成運(yùn)法灰度感為0時(shí)呈編藍(lán)色悲，灰叛度為L(zhǎng)/顛2時(shí)呈熔綠色旺，灰宇度為L(zhǎng)時(shí)呈落紅色甲；灰僻度為濕其它醋值時(shí)攝由三盒基色疤混合術(shù)成不濃同的左色調(diào)辨。彩色避增強(qiáng)20假彩蚊色增罵強(qiáng)使感僵興趣暫的目即標(biāo)呈益現(xiàn)奇富異的爭(zhēng)彩色嘩或置織于奇坊特的刷彩色嬌環(huán)境閃中，斷從而退更受啦人注斜目；使景妙物呈群現(xiàn)出身與人對(duì)眼色糖覺相旗匹配績(jī)的顏貢色，準(zhǔn)以提柄高對(duì)蔥目標(biāo)堂的分繁辨力暖。若對(duì)筍多光元譜圖義像若對(duì)碌自然怎景色宗圖像綠色->紅色藍(lán)色->綠色紅色->蘭色彩色煉增強(qiáng)21彩色付變換RG貿(mào)BIH言S加法歷三原含色顏色飾三要聚素In夜te帝ns翅it險(xiǎn)y,止H桶ue伙,蟲an慚d惕Sa烈tu躁ra耍ti逆on迅co紋lo仗r糠co譽(yù)or刊di蓮na喝te軍s豈ys概te喚m球體朵變換圓柱劇體變材換三角維形變喜換單六敲角錐企變換彩色附增強(qiáng)2223空間絹濾波圖象晃的卷院積運(yùn)牽算24平滑消除失各種鎮(zhèn)干擾朽噪聲脆。1/91/91/91/91/91/91/91/91/91/81/81/81/801/81/81/81/8平滑俊模板酸舉例株：1/161/81/161/81/41/81/161/81/16平滑航會(huì)使惡整幅毅圖像俱反差鍛減小兆，但競(jìng)會(huì)造圍成圖籠像的學(xué)模糊倦?？臻g眨濾波25銳化--濱--拐--目的孕是突據(jù)出圖貧像的曲邊緣詞信息尺，提真高圖騾像細(xì)萍節(jié)的誓反差擴(kuò)。梯度算銳化居法：梯度政圖像在圖庸像上闖，邊善緣處供具有朋較大飼的梯孫度，賴可通朵過設(shè)閥置合茅適的豈閾值金將邊所緣提階取出瓦來(lái)?？臻g佳濾波2627空間范卷積奸銳化迷法常見麥銳化鋤模板:2-1-10-12-1-12-10-10-14-10-10-1-1-1222-1-1-1-12-1-12-1-12-1-1-12-12-12-1-12-1-1-12-1-1-1228頻率禽域增表強(qiáng)基本霜原理秤：圖讀像中坐的灰?guī)忍i躍變畢化區(qū)謝，對(duì)利應(yīng)著課頻率劇域中鑼的高忠頻成線分，著灰度輔變化既緩慢牽的區(qū)私域?qū)υ陸?yīng)著坡頻率施域中猶的低烤頻成漸分。綿通過該頻域南濾波頑處理衫，可快保留墳低頻河或高鞭頻成敬分，膊達(dá)到慨圖像覆平滑題或銳搬化的走目的姑?？沼虻膱D像頻域哀圖像DF愉T頻域生濾波頻域門處理弱圖像DI危FT卷積自定律濾波定器29低通數(shù)濾波——平滑1、理券想低竹通濾建波器為截狼止頻出率，2、梯頁(yè)形濾倍波器293、Bu她tt盞er副W響or徐th低通呀濾波原器304、指辟數(shù)低奧通濾做波器5、Ba韻rt踩le科tt低通果濾波杠器31高通隆濾波——銳化1、理搭想高蔑通濾顯波器2、梯攔形濾挨波器324、指云數(shù)高欠通濾排波器5、Ba秀rt錢le鏡tt高通吩濾波城器3、Bu萬(wàn)tt撇er薦W質(zhì)or候th高通裳濾波立器33兩幅盯或多仔幅單軟波段竟影像牧，完單成空麻間配瞇準(zhǔn)后碼，通逼過一闊系列策運(yùn)算世，可看以實(shí)炕現(xiàn)圖皮像增失強(qiáng)，獅達(dá)到渾提取順某些沉信息都或去繞掉某府些不候必要啊信息島的目獲的。減法腹運(yùn)算加法椒運(yùn)算乘法促運(yùn)算除法豬運(yùn)算混合熔運(yùn)算多光張譜圖勢(shì)像四嘴則運(yùn)蠶算34注意緞：1、減豎法運(yùn)放算的鼻結(jié)果粘仍然喊是圖寺像；2、當(dāng)X和Y為多壟光譜主圖像指的兩行個(gè)不掃同波廉段時(shí)蒼，減轉(zhuǎn)法運(yùn)堤算的妻結(jié)果鈴為同科一地米物光賓譜反段射率減之差朝；3、當(dāng)X和Y為不惕同時(shí)駛相的施圖像溜時(shí)，蔥減法氏運(yùn)算既的結(jié)腸果為爹地面球目標(biāo)芝的變理化信銷息。減法罪運(yùn)算351、加節(jié)法運(yùn)志算可譜以加常寬波符段：2、加耍法運(yùn)毫算可懸以去投除噪忘聲加法捉運(yùn)算近似工全色吹圖像全色席紅外塌圖像乘法暴運(yùn)算361、址突出圍遙感布影像揪中的顛植被獸特征束，提歪取植基被類蝦別、領(lǐng)估算巨植被編生物秘量；2、去運(yùn)除地機(jī)形影湯響；3、研厭究淺篇海區(qū)請(qǐng)的水霜下地鑒形、漫土壤勇的富況水性醬差異仍、微頃地貌鐘變化劣、地郊球化蔽學(xué)反激應(yīng)引泄起的算微小泡光譜憑變化衣等。除法得運(yùn)算可以摔突出斬不同蓄波段物間地森物光罩譜的滅差異談，提庭高對(duì)約比度罷。37混合凝運(yùn)算ND棚VI——No仁rm須al場(chǎng)iz瓣ed綁d失if太fe意re輕nc豬e熄ve始ge究ta壺ti晃on事i源nd譽(yù)ex歸一刊化差隆分植墻被指熟數(shù)38圖像宿融合——指將屋多源走遙感坐圖像膠按照幸一定沫的算算法，便在規(guī)筒定的仰地理賞坐標(biāo)光系，片生成籠新的劇圖象狠的過丹程。圖像破融合木三個(gè)絲式層次乏：像素齒級(jí)融蒼合特征俊級(jí)融叨合決策息級(jí)融叉合1、圖刮像融司合圖像舊融合自主要乏方法圖像般融合溫效果池評(píng)價(jià)遙感炮信息想復(fù)合39加權(quán)誕融合基于HI璃S變換給的圖大像融宵合基于躁主分緣瑞量變同換的爽圖像遇融合基于事小波體變換葵的圖僵像融帥合比值界變換匹融合乘積蓋變換猾融合基于急特征望的圖壯像融羞合基于槽分類圓的圖桐像融裙合主要據(jù)融合嗽方法訓(xùn)：40加權(quán)湯融合為兩懸幅圖優(yōu)像的豬相關(guān)巧系數(shù)SP分OT全色域圖像藥與多渠光譜桑圖像纖的融勻合：（1）幾纖何配策準(zhǔn)，喝重采貪樣；（2）計(jì)拔算相拋關(guān)系憂數(shù)；（3）融萌合41基于HI吉S變換澆的圖轉(zhuǎn)像融斥合基本慘原理輕：RG悠BI際HS筒用高匯分辨父率圖助像替塊換I分量前RG禮B融合質(zhì)過程遙：（1）幾堆何配逝準(zhǔn)、白重采冶樣；（2）多允光譜欺圖像HI蟲S變換漆；（3）直備方圖毀匹配炭；（4）用杜全色返圖像招替代I分量撇；（5）HI念S逆變?nèi)睋Q。例：TM圖像攏的全巡壽色波播段與恰多光怒譜圖雖像的耽融合