《遙感圖像增強》課件

遙感圖像增強本課程將介紹遙感圖像增強的概念和步驟，以及不同的增強方法和它們的應(yīng)用。了解遙感圖像增強的重要性和潛力，掌握如何處理不同類型的遙感圖像并提取有用的信息。什么是遙感圖像遙感圖像是指從空間中獲取的地球表面圖像。它們采用了遙感技術(shù)，通過航空或衛(wèi)星等遠距離設(shè)備從大氣層外監(jiān)測地面，可獲得與植被、水文、地形、土壤等有關(guān)的數(shù)據(jù)。遙感圖像的分類紅外遙感圖像通過探測紅外波長范圍的電磁輻射來觀測目標的狀態(tài)、形態(tài)和活動，用于環(huán)境監(jiān)測、天氣預(yù)測等。雷達遙感圖像利用雷達波束與地面物體反射、散射、回波等特性，獲得地面物體的空間分布及形態(tài)等信息，可用于海洋、軍事、交通等領(lǐng)域。可見光遙感圖像利用生活中看到的陽光和燈光直接產(chǎn)生的可見光來獲取目標信息，被廣泛應(yīng)用于資源調(diào)查、城市管理等領(lǐng)域。為什么需要圖像增強遙感圖像的質(zhì)量受到多種因素的影響，如云層、天氣、光照等，往往存在低對比度、噪點等問題，因此需要進行增強處理以獲得更好的視覺效果和更準確的信息。遙感圖像增強的概念和步驟遙感圖像增強是通過數(shù)學、物理方法對遙感圖像進行預(yù)處理或后處理，以提高遙感圖像的質(zhì)量和增強圖像的特征，使人眼或計算機能夠更好地識別和理解圖像。步驟1：獲取遙感圖像使用空間遙感技術(shù)獲取到的遙感圖像作為增強的源數(shù)據(jù)。步驟2：圖像增強預(yù)處理對圖像進行預(yù)處理，如噪聲去除、模糊、直方圖均衡化等。步驟3：圖像增強核心方法采用不同的增強方法，如空間濾波、頻域濾波、小波變換等。步驟4：圖像增強后處理修補和處理增強后的圖像，如對比度、銳化、邊緣檢測等?；叶戎狈綀D均衡化原圖灰度級分布不均勻，對比度低。增強后增加灰度級的覆蓋范圍，使圖像對比度增強，細節(jié)更加明顯。對比度增強對比度指的是圖像中相鄰亮度值之間的差異程度。對比度增強可以使得圖像看起來更加清晰明亮，且細節(jié)更加明顯。1直方圖伸展通過對圖像的對比度進行調(diào)整，讓暗部更暗、亮部更亮。2對比度增量調(diào)整通過增大亮度值之間的差異程度，使圖像變得更加鮮明。3直方圖均衡化通過對圖像灰度值的分布均衡化，使對比度的細節(jié)得以顯現(xiàn)。空間濾波增強空間濾波通過對圖像上采樣、下采樣、去噪等方法處理圖像來使其增強。它可以改變圖像的像素值來突出其中的信息特征，便于對目標進行檢測和識別。平均濾波使用相鄰像素的平均值替換當前像素，從而達到去噪的目的。中值濾波使用鄰域像素的中值替換當前像素，可以去除圖像中的噪點。高斯濾波通過卷積濾波器和權(quán)重系數(shù)將鄰域像素的貢獻進行調(diào)整，以模糊圖像并去除噪聲。自適應(yīng)濾波通過對鄰域像素的響應(yīng)調(diào)整，使其能夠適應(yīng)不同的空間尺度和灰度變化，更好地保留邊緣和細節(jié)信息。維納濾波增強維納濾波是一種基于圖像的頻域處理技術(shù)，它采用傅里葉變換將圖像從時域轉(zhuǎn)換到頻域，對于低信噪比的圖像，它可以減少噪聲的影響，并提高圖像的清晰度。模糊圖像由于光學系統(tǒng)和其他因素的影響，此圖像模糊不清。維納濾波增強后利用維納濾波將噪聲降至最小，并還原出清晰細膩的圖像。自適應(yīng)直方圖均衡化自適應(yīng)直方圖均衡化是一種基于灰度級分布的非線性增強方法，它根據(jù)每個塊內(nèi)像素的直方圖，對圖像的對比度進行增強，以改善不同區(qū)域內(nèi)的對比度失衡問題?？焖僮赃m應(yīng)直方圖均衡化使用對比度限制自適應(yīng)直方圖均衡化算法，能夠讓圖像中的細節(jié)信息得到更好的保留，并快速增強對比度。CLAHE算法通過對圖像進行局部均衡化，使圖像對比度得到增強，并提高視覺效果。AHE算法將整個圖像分成小塊，并作用于每個塊內(nèi)部，使得圖像細節(jié)更加明顯。小波變換增強小波變換是一種時-頻分析方法，可以將圖像分成多個不同的尺度和頻率的子帶，并進行濾波和采樣處理，得到更好的圖像質(zhì)量和更準確的目標信息。1小波變換核心通過迭代分解，使用小波基對圖像進行多尺度分解，得到不同尺寸的圖像子帶，以分析和突出圖像的特征。2小波閾值處理針對低強度的細節(jié)信息，可以使用閾值方法進行去噪，保持較強信號的可見度。3小波重構(gòu)通過反向小波變換，將增強處理后的小波系數(shù)重組成局部細節(jié)清晰、結(jié)構(gòu)更加明顯的圖像。非線性增強方法非線性增強方法根據(jù)人眼的認知模式對圖像進行優(yōu)化，以人性化的方式使圖像更加容易識別和辨別。S型曲線調(diào)整通過在灰度變化中增加非線性的響應(yīng)，能夠顯著增強圖像的對比度和飽和度。伽馬校正通過伽馬函數(shù)調(diào)整圖像的亮度和對比度，使得圖像的細節(jié)更加清晰。色彩平衡調(diào)整用于調(diào)整圖像中的色相、飽和度和亮度，以使圖像受到人眼的正確感知。局部對比度增強局部對比度增強是指針對圖像中某些區(qū)域進行對比度增強處理，以突出某些特定的信息，增加圖像的可讀性和可理解性。1經(jīng)驗方法基于圖像的邊緣特征進行增強，通過對局部區(qū)域進行梯度檢測和直方圖分析，增強圖像中的細節(jié)和紋理。2基于局部方向的方法通過在某些區(qū)域進行基于方向的濾波，提高特定方向的信噪比，增加圖像的特征和清晰度。3統(tǒng)計學方法利用統(tǒng)計學方法進行處理，對圖像進行自適應(yīng)調(diào)整，使某些特定區(qū)域的對比度得到增強。目標檢測和識別的應(yīng)用通過遙感圖像增強技術(shù)，可以使得圖像更加清晰明確，并突出目標特征，從而更加容易進行目標檢測和識別。在農(nóng)業(yè)、城市管理、軍事等領(lǐng)域中都有廣泛應(yīng)用。遙感圖像增強的發(fā)展趨勢遙感圖像增強是一個充滿挑戰(zhàn)和機遇的領(lǐng)域。未來的發(fā)展趨勢包括更加智能化的遙感圖像處理算法、更