遙感數(shù)字圖像計算機解譯整理

第六章遙感數(shù)字圖像的計算機解譯

本章主要內(nèi)容6.1遙感數(shù)字圖像的自動分類6.2遙感圖像多種特征的抽取6.3遙感圖像解譯專家系統(tǒng)16.1遙感圖像的計算機分類26.1遙感圖像的計算機分類3專題信息提取的概念：日本遙感學(xué)會：利用圖像的光譜信息，空間信息以及多時相信息對目標進行識別并歸類，并將可從遙感圖像中提取的信息分為五類。6.1遙感圖像的計算機分類46.1遙感圖像的計算機分類56.1.1分類原理與基本過程1)遙感圖像計算機分類的依據(jù)是遙感圖像像素的相似度。常使用距離和相關(guān)系數(shù)來衡量相似度。采用距離衡量相似度時，距離越小相似度越大。采用相關(guān)系數(shù)衡量相似度時，相關(guān)程度越大，相似度越大。6.1遙感圖像的計算機分類62)遙感圖像計算機分類方法監(jiān)督分類法：選擇具有代表性的典型實驗區(qū)或訓(xùn)練區(qū)，用訓(xùn)練區(qū)中已知地面各類地物樣本的光譜特性來“訓(xùn)練”計算機，獲得識別各類地物的判別函數(shù)或模式，并以此對未知地區(qū)的像元進行分類處理，分別歸入到已知的類別中。非監(jiān)督分類：是在沒有先驗類別（訓(xùn)練場地）作為樣本的條件下，即事先不知道類別特征，主要根據(jù)像元間相似度的大小進行歸類合并（即相似度的像元歸為一類）的方法。6.1遙感圖像的計算機分類73)遙感數(shù)字圖像計算機分類基本過程根據(jù)圖像分類目的選取特定區(qū)域的遙感數(shù)字圖像，需考慮圖像的空間分辨率、光譜分辨率、成像時間、圖像質(zhì)量等。根據(jù)研究區(qū)域，收集與分析地面參考信息與有關(guān)數(shù)據(jù)。根據(jù)分類要求和圖像數(shù)據(jù)的特征，選擇合適的圖像分類方法和算法。制定分類系統(tǒng)，確定分類類別。找出代表這些類別的統(tǒng)計特征6.1遙感圖像的計算機分類83)遙感數(shù)字圖像計算機分類基本過程為了測定總體特征，在監(jiān)督分類中可選擇具有代表性的訓(xùn)練場地進行采樣，測定其特征。在非監(jiān)督分類中，可用聚類等方法對特征相似的像素進行歸類，測定其特征。對遙感圖像中各像素進行分類。分類精度檢查。對判別分析的結(jié)果進行統(tǒng)計檢驗。6.1遙感圖像的計算機分類9（1李）最貢小距驗離分土類法St筋ep最2花–立f歡or脅e得ac隸hun拴cl雖as歸si慣fi考ed羨p淋ix埋el宏,ca酬lc劃ul抽at扣e舟th叛e仆di隱st疊an羞ce調(diào)t吊oav鐘er跟ag貫e薪fo稀r鍛ea秋ch掀t猶ra榴in紋in嘉gar籠ea6.遙1傳遙感忠圖像涂的計廳算機全分類6.憐1.春2舍圖像襪分類莖方法打－監(jiān)督組分類10De穗fi萍ne半s釘a毯ty極pi白ca庫l笨pi匙xe茶l徒fo惰r鐮ea鉗ch蕩c廊la宣ssAs帆si鑰gn妨s岡pi獎xe脊ls糾o池n黎th旗e滑ba盞si浙s散of垃s螺pe王ct吊ra佛l驕di錘st員an勉ceCa源n膨se面pa似ra竿te被d劣iv棉er棚se題c響la翠ss凱esBo天un趴da睛ry執(zhí)p嗎ro籌bl慮em脆s持re溫ma芬in襯u恢nr歌es塌ol惡ve肺d6.黃1顯遙感臘圖像指的計稅算機旅分類6.負1.箭2雙圖像哀分類筍方法忘－監(jiān)督慮分類11（2眼）多級寶切割項分類扭法通過縮慧設(shè)定顧在各汽軸上尼的一訂系列獵分割咬點，袖將多玩維特鄭征空冶間劃速分成追分別雕對應(yīng)拜不同葬分類自類別兆的互淘不重快疊的汁特征債字空窮間的賺分類擠方法廚。對于慢一個渡未知來類別難的像行素來量說，極它的器分類恥取決梨于它攪落入困哪個宇類別易特征苗字空啦間中等。6.赴1蔑遙感孔圖像紐奉的計托算機寸分類6.丸1.勻2逐圖像嘆分類制方法夜－監(jiān)督那分類12（3界）特敘征曲灰線窗籃口分減類法特征倍曲線投是地皆物光羞譜特羅征曲車線參欲數(shù)構(gòu)芳成的帽曲線曉。以特尾征曲恩線為運中心輝取一追個條蹈帶，和構(gòu)造久一個墓窗口裁，凡撐是落山在此秒窗口場內(nèi)的硬地物工即被合認為緞是一水類，椅反之纖，則窯不屬租于該慈類。6.紛1辛遙感剖圖像批的計恥算機許分類6.鋼1.鴨2蝴圖像為分類年方法各－監(jiān)督跡分類13（4悅）最眼大似露然比仔分類宴法(Ma唯xi油mu槽m妙Li割ke莫li哀ho騾od寄)通過提求出煩每個市像素宅對于縮慧各類滋別的遣歸屬懂概率畝，把進該像鞏素分亦到歸寫屬概早率最嬸大的困類別團中去丸的方手法。假定狠訓(xùn)練舊區(qū)地競物的規(guī)光譜艱特征木和自及然界蜜大部隆分隨乏機現(xiàn)開象一矩樣，揪近似布服從插正態(tài)帆分布蘋。6.吧1逢遙感含圖像敲的計惰算機灘分類6.弄1.璃2仆圖像域分類傍方法蓋－監(jiān)督溝分類14最大帳似然王比分向類法6.便1淹遙感注圖像練的計腹算機永分類6.站1.績2委圖像抱分類哥方法距－監(jiān)督闊分類15最大訓(xùn)似然妙比分卷類法6.擱1帝遙感鼻圖像跌的計制算機書分類6.敏1.鋪2丘圖像恨分類緊方法遠－監(jiān)督值分類166.傭1趁遙感搏圖像舟的計比算機汁分類6.廳1.壤2失圖像侵分類婦方法銷－監(jiān)督葡分類最大扒似然圾比分雜類法17（1竹）分幅級集場群法確定寄評價播各樣呼本相輛似程臟度所摘采用留的指測標初定植分類凝總數(shù)普；計算帝樣本狂間的游距離賽，據(jù)湊距離培最近嗓的原遙則判早定樣約本歸壯并到占不同橫類別威；歸并巾后的續(xù)類別棗作為粱新類仗，與探剩余怒的類刊別重待新組陜合，襪然后氧再計覺算并穗改正央其距炭離。6.繁1藍遙感鄰圖像出的計外算機拆分類6.泄1.第2佳圖像際分類璃方法巨－非監(jiān)舊督分躍類1819（2些）動伏態(tài)聚校類法(a崗)計攻算個恥體與睬初始翼類別愈中心襯的距委離,痛把該章個體久分配液到最赤近的核類別趴中;(b維)計遮算并廚改正逮重新乏組合脆的類職別中主心,循重復(fù)靠進行鹽(a雜)的醒過程想。如躍果重吉新組短合的定個體軋數(shù)在潑某一促門限奴值以給下,活可以浙認為處結(jié)束圖。(c溪)消脅除微窩小的奧類別雨后，撲當類麥別數(shù)添在一揚定的賓范圍好，類脊別中它心間喬的距讀離在鄰門限畜位以駛上，桐類別物內(nèi)的詠方差擊的最兄大值陶為門推限值矩以上吃時，臣可以圾看做獲集群賭分析造終了廈。當無集群戶分析勝的終弦了條忙件不幸滿足籠時.協(xié)就要艙通過湊類別猴的合搬并及牙分離氣，調(diào)順整類躍別的霞數(shù)目歪和中瘡心間描的距倒離等么，然溉后返妖回到爺(a死)，騙重復(fù)酷進行帥再組倍合的客過程攤。6.糾1鄙遙感母圖像確的計麻算機崖分類6.桌1.朝2獸圖像陽分類襖方法購－非監(jiān)臥督分朵類2021根本爽區(qū)別去在于秤是否穿利用歐訓(xùn)練晶場地賴來獲蛋取先報驗的如類別沿知識茄。監(jiān)督榴分類設(shè)的關(guān)睬鍵是咐選擇平訓(xùn)練飽場地界。訓(xùn)壺練場緒地要碌有代沖表性污，樣搬本數(shù)咐目要爛能夠時滿足疫分類鼠要求杠。此犯為監(jiān)凝督分展類的用不足漠之處現(xiàn)。非監(jiān)掩督分輸類不史需要詞更多悶的先友驗知凡識，影據(jù)地蛇物的懷光譜塌統(tǒng)計告特性惰進行能分類礦。當予兩地胖物類羞型對昂應(yīng)的障光譜買特征犯差異尺很小施時，精分類做效果壟不如帖監(jiān)督吃分類慢效果脾好。6.枝1滔遙感燒圖像鍛的計公算機獄分類6.篩1.衣2支圖像林分類壟方法牌－監(jiān)督晴分類軋與非膏監(jiān)督引分類急方法趁比較221置類美別的獸合并2篩濾3臨近泥類別若的歸緣瑞并4多數(shù)僅或者棕少數(shù)偏分析5圖象舞分割6蓬類驚別的熔疊加6.駝1抄遙感距圖像蛛的計脊算機帖分類6.而1.鎮(zhèn)3笨分類勾后處菌理231批精度帽評價氣流程2檢驗佩數(shù)據(jù)3采樣筆方法4混淆綿矩陣5勉Ka獸pp吩a統(tǒng)計6.姑1親遙感嫩圖像已的計勵算機鍬分類6.偵1.遇4怎精度賊評價24隨著從遙感潤和G岡IS傘的結(jié)環(huán)合，粗遙感陽專題祖分類斗結(jié)果銜作為胡GI泥S數(shù)備據(jù)更批新的笨需求捕日益迫加劇狗。分華類精陰度直籌接關(guān)植系到洗它更顛新G嘩IS宏數(shù)據(jù)迅庫的撓能力政，因校此分昆類結(jié)糕果的果精度吐評價調(diào)也引羅起了釣人們虹的普盟遍關(guān)意注。6.油1堅遙感阻圖像硬的計肆算機非分類6.明1.仔4臂精度終評價渴－評價漠流程25檢驗免數(shù)據(jù)熔主要宿來自對于地古面實唇?jīng)r的治調(diào)查辣或更兇高空場間分技辨率炊的航睛空圖全像的圈目視甚解譯藍結(jié)果那，但非根據(jù)奇航空律影像暫解譯即結(jié)果稻往往留產(chǎn)生即保守懷的精榜度。EN息VI煩軟件花中通姿過定濱義R錦OI蝦來實購現(xiàn)。6.傘1搜遙感漠圖像辦的計慚算機并分類6.裝1.疲4記精度垂評價盲－檢驗挨數(shù)據(jù)26①簡存單隨暫機采萄樣（腎Si罵mp卸le扮R齊an燈do雀m恐Sa獄mp看li寺ng死）②分遺層隨鳳機采納樣（棚St勸ra優(yōu)ti炸fi目ed意S父im奪pl憤e測Ra乘nd逝om虧S砌am拼pl勸in警g）③聚狗類采哀樣（棗Cl院us歡te涌r翁Sa償mp幕li閱ng齡）④系運統(tǒng)采樹樣（摸Sy啦st艦em個S寺am售pl戲in職g）⑤分牧層系跨統(tǒng)采勞樣（巾St略ra宰ti鈔fi辛ed飯S在ys培te奮m盡Sa映mp賊li可ng掌）除了測聚類要采樣逼以塊匆以外曾，其填余4脈種方脂法都監(jiān)以像經(jīng)元為障基本鹽單位肉。檢驗稠樣本腐的采陡樣方可法是吊影響堪精度涂評價儀結(jié)果廟的重足要因加素。6.疤1庸遙感更圖像籍的計齒算機貿(mào)分類6.資1.賊4輕精度判評價枕－采樣雁方法27運行西誤差越（C犁om亡mi祝t稅Er亂ro挽r）教=(火E+敘F)礎(chǔ)/G用戶甜精度牌（U無se世r’疤s波Ac鐘cu稼ra頓cy逼）：捷=A槳/G勸=徑10蒼0%納-運高行誤仍差結(jié)果獅誤差航（O券mi定ss鉤io費n昌Er惑ro帽r）癢=妖(B御+C霜)/修D(zhuǎn)生產(chǎn)禍者精額度（慨Pr裹od憐uc多er辣’s廚A委cc醒ur況ac泉y）其=塞A/惹D誼=1屢00撈%-摸結(jié)果束誤差總體榆精度帽(O詢ve遠ra鴉ll崗A依cc尊ur年ac蜘y)償=m為類雀別數(shù)戚目，N為樣非本數(shù)咱目。6.掘1席遙感宵圖像節(jié)的計公算機綢分類6.線1.夸4員精度岸評價巖－混淆養(yǎng)矩陣28總體侵精度性并不躍能排掏除偶擋然一恐致性售，因頓此一綢些研糟究人減員推護薦使旁用C頌oh準en福（1算96彈0）夏提出抵的k拜ap綠pa稱統(tǒng)計尚評價杜方法耍。k亮ap昂pa戰(zhàn)統(tǒng)計鑼也是震根據(jù)腥混淆表矩陣目來計遙算。其中m為類丟別數(shù)玩，起為對支角線威樣本顆的數(shù)味目，拋，斜分缺別是貫i行丈i列燭上樣范本數(shù)鮮目的威總和瓜，N為樣旁本數(shù)拔目。6.災(zāi)1遙遙感麻圖像紙的計腰算機扛分類6.漿1.堡4亞精度便評價秋－Ka芝pp貨a統(tǒng)忠計29Ka索pp煌a統(tǒng)她計用拖到了假混淆集矩陣竟中每穗一個豪元素此，用釋來度狡量實客際吻廉合（塑Ac勝tu譯al傷A歌gr芝ee時me己nt懸）和匠變化猜吻合駕（C較ha框ng第e威Ag柿re瘋em繞en鎮(zhèn)t）抗，比非只計繩算總叉體精旗度要昏合理狼些。佛它在株評價趙不同盯分類淘器的艘分類叨精度洪上耕劍具有詠統(tǒng)計摧意義基上的基辨析伍能力捉。Ka叮pp落a統(tǒng)尤計的京意義勿是：緞如果惡Ka圖pp飛a統(tǒng)鞠計為拍0.敘7，踏則表宅示所號用的主分類可方法荒比隨馬機賦搖予各誼點某難一類息別的食方法蒼優(yōu)越閣70舒%。稍目前茶ka側(cè)pp膏a統(tǒng)旋計也徐成為咸評價移分類暈結(jié)果采的一逗個標圈準參村數(shù)。30311、頑未充潔分利貌用遙譽感圖臉像提渡供的凱多種拋信息只考威慮多輩光譜演特征雁，沒柱有利堡用到篩地物悉空間淚關(guān)系笛、圖藝像中辦提供遵的形惡狀和膠空間帽位置桿特征話等方僅面的千信息暗。統(tǒng)計碌模式爐識別釘以像銅素為繡識別怠的基濫本單層元,未能蔽利用麥圖像看中提餡供的糕形狀棗和空淋間位歡置特捆征,其本天質(zhì)是做地物粘光譜摩特征霉分類.水體駛的分俘類.6.序1天遙感棗圖像姻的計漆算機釋分類圖像報分類咸中的半有關(guān)疲問題322、僅提高裂遙感豆圖像轎分類故精度端受到種限制大氣晨狀況獄的影盛響：吸收棒、散升射。下墊脫面的啄影響稱：下墊袍面的奔覆蓋釣類型質(zhì)和起似伏狀往態(tài)對蓬分類嚼具有芒一定屑的影澤響。其他刪因素杏的影摔響：云朵饅覆蓋底；不拔同時盆相的展光照幼條件撈不同互，同術(shù)一地默物的青電磁溪輻射化能量難不同備；地誓物邊飾界的著多樣獄性。6.革1珠遙感算圖像夠的計王算機雨分類圖像瞧分類緒中的挖有關(guān)聾問題33一、么地物辮邊界怕跟蹤族法點狀捷地物擴與面站狀地之物的稿邊界顏跟蹤線裝窄地物唯信息框檢測斬與跟僻蹤二、細形狀淺特征怒描述敬與提苦取地物嚼形狀扁特征浩的描膏述地物必形態(tài)膀特征告的提待取6.火2遙虹感圖散像多是種特療征的喝抽取34三、居地物施空間身關(guān)系舊特征涼描述菠與提叉取不同慣地物懲之間榆的空稿間關(guān)奏系：方位渣關(guān)系寨、包塘含關(guān)帝系、叫相鄰賢關(guān)系元、相換交關(guān)況系、核相貫巡壽關(guān)系紅?？臻g改關(guān)系秋特征荷提取疼與描篇述（1）方頃位關(guān)陡系的枝提?。?）包公含關(guān)書系特玻征提供取與知描述（3）相載鄰關(guān)定系特朝征抽譯?。?）相焰交關(guān)栽系特庭征抽某?。?）相裝關(guān)關(guān)糾系特巖征的堂提取6.趕2遙濟感圖栽像多龍種特掌征的常抽取35專家潛系統(tǒng)舉：把葬某一真特定日領(lǐng)域怕的專機家知勸識與趁經(jīng)驗爆形式咐化后纖輸入保到計癢算機豆中，濫由計披算機事模仿攤專家盆思考壟問題圈與解常決問鉗題，張是代離替專袍家解夫決專積業(yè)問茅題的佛技術(shù)沈系統(tǒng)芬。遙感填圖像射解譯碰專家萬系統(tǒng)湊的組繳成圖像介處理流與特漢征提澆取子套系統(tǒng)遙感采圖像末解譯德知識絡(luò)獲取妻子系駱統(tǒng)遙感棉圖像殘解譯爛專家蟲系統(tǒng)盡的機稿理計算犧機解壯譯的杯主要青技術(shù)趨發(fā)展奸趨勢6.鹽3遙緩感圖景像專獵家解鄙譯系巾統(tǒng)366.續(xù)3.喝1遙感陰圖像安解譯權(quán)專家臣系統(tǒng)居的組驅(qū)成1、圖像拜處理斥與特行征提勞取子寶系統(tǒng)跳：包括澆圖像賴處理炮、地乖形圖我數(shù)字栽化、依精糾藍正、鄭特征蝦提取覆，結(jié)致果存喇貯在訂遙感液數(shù)據(jù)懶庫內(nèi)川。2、遙感炭圖像托解譯啞知識蘭獲取秀系統(tǒng)談：獲取縱遙感看圖像床解譯茶專家村知識制，并箱把專桐家知艙識形腦式化過表示注，存蛋貯在萄知識課庫中們。3、狹義聰?shù)倪b目感圖熟像解圍譯專箭家系粗統(tǒng)。6.江3遙端感圖瓜像專渾家解熱譯系勢統(tǒng)376.糟3.錯2鑒圖像例處理綢與特光征提暖取子距系統(tǒng)1、像圖像示處理振：圖像起濾波增可消高除圖現(xiàn)像的另噪聲捷；圖像努增強桐可突塌出目蜘標物區(qū)體與辣背景欠的差這異；大氣疲糾正調(diào)可消貧除大毒氣散允射、沙霧霽堅等影抗響；幾何轉(zhuǎn)精校宵正后繡的數(shù)升字影賭像可峰與專造題圖麥精確梅復(fù)合脅；2、分鏟類與艦特征駱提取問子系斷統(tǒng)從圖酷像中紀抽取午光譜漿特征恨、圖匙像特傭征和讓空間暮特征飛，為輝專家圖系統(tǒng)棗進行旗推理本、判愧斷及乘分析震提供頌依據(jù)支。6.敲3遙拔感圖淺像專嫂家解刮譯系鴨統(tǒng)386.峽3.煙3虧遙感肝圖像煮解譯略知識程獲取元子系扒統(tǒng)1、概遙感野圖像聰解譯互知識深獲取粥系統(tǒng)值的主掌要功偏能是評知識番獲取帖.2、屈知識趣獲取攏有三糾個層裹次:增加判遙感怕解譯皂新知晝識發(fā)現(xiàn)視原有瀉錯誤跨知識綁,修旨改或稿補充銹新知筐識根據(jù)擠解譯墳結(jié)果腿,自鍵動總溪結(jié)經(jīng)眨驗，網(wǎng)修改瘋錯誤組知識煩,增業(yè)加新蒙知識鐵.4、剪遙感慕圖像膜解譯雪描述口性知名識可差以采依用框晴架式嘉方法律表示框架涉知識親表示貧方法唱的特恨點5、圾過程持性知哈識采忍用產(chǎn)永生式忙規(guī)則昌知識局表示發(fā)方法產(chǎn)生畢式規(guī)蜂則的捎特點6.絞3遙伶感圖邊像專碰家解蠅譯系剖統(tǒng)396.掩3.蹄4遙感反圖像嬸解譯糖專家茅系統(tǒng)進的機合理1、墓遙感博圖像投數(shù)據(jù)陪庫包浮括遙醉感圖擋像數(shù)您據(jù)和扣每個開地物陪單元縮慧的不盛同特柳征，相由數(shù)政據(jù)管技理系該統(tǒng)管備理。2、耗解譯獄知識羞庫包短括專貢家解自譯知情識和惡背景排知識秋，由忙知識皺庫管勁理系虧統(tǒng)管姐理。3、協(xié)推理掌機采杰用正鬼向推修理和撿反向廳推理足相結(jié)走合的碼方式理進行功遙感盜圖像套解譯色。6.漢3遙迷感圖健像專僻家解碼譯系蠅統(tǒng)406.頑3.泄5計算為機解知譯的改主要讀技術(shù)嗓發(fā)展欲趨勢1、嘆抽取生遙感游圖像耳多種銜特征對高鼻分辨村率衛(wèi)職星圖拖像的利自動卡解譯約來說示，一隆般分悄別對喊目標毅地物這采用面地、覺中、休高三希個層膊次進田行特卷征抽蹦取和妖表達霜。低層列次的斷對象披是像委素，停每個肺像素闊對應(yīng)洪的憤數(shù)值架是該益地物圾波譜亞特征哭的表擱征；中層申次主金要抽銹取和太描述烘目標殊的形副態(tài)、恒紋理盈等空主間特駛征；高層綁次主掀要抽桿取和擋描述應(yīng)識別逢目標嚴與相嘩鄰地介物之色間的游空間壘關(guān)系爆。6.篩3遙鉤感圖判像專罪家解背譯系涂統(tǒng)412、魯逐步怖完成漢GI簽S各畏種專甲題數(shù)離據(jù)庫沖的建少設(shè)，浪利用御GI蜘S數(shù)煩據(jù)減奧少自冬動解嫌譯中矮的不孝確定弱性GI日S數(shù)駛據(jù)庫疑在計拴算機愧自動物解譯牽中發(fā)寸揮以侄下重選要作繁用：（1絲式）對遙謙感圖裹像進肌行輻營射校撇正，夸消除甚或降婆低地你形差諷異的效影響柜；（2批）作完為解酬譯的匯直接科證據(jù)無，增境加遙餓感圖跡像的湊信息瀉量；（3納）作墊為解碗譯的早輔助浴證據(jù)霧，減到少自晌動解且譯中豎的不扮確定寬性；（4羊）作市為解執(zhí)譯結(jié)債果的覺檢驗墻