04遥感数字图像处理
遥感数字图像处理-第四章_遥感数字图像增强处理课件
学习交流PPT
9
二、辐射增强
点运算用数学公式表示为：
s T r
r--原始图像f(x,y)的灰度级 s--增强图像g(x,y)的灰度级
T--灰度映射函数
❖ 只作用在单个像素上，输出g(x,y)只与位置 (x,y)处的输入f(x,y)有关。“点到点的处理”
❖ 点运算完全由T决定。根据T的形式，可分为 线性点运算和非线性点运算。
学习交流PPT
3
图像增强不是以图像保真度为原则，而是通过 处理设法有选择地突出便于人或机器分析某些 感兴趣的信息，抑制一些无用的信息，以提高 图像的使用价值，即图像增强处理只是增强了 对某些信息的辨别能力。
学习交流PPT
4
❖增强的实质
增强感兴趣地物与周围地物之间的反差。
学习交流PPT
5
➢图像增强的分类
• 若a2-a1<b2-b1，则影像被拉伸，亮度范围扩大，;
• 若a2-a1>b2-b1，影像被压缩，亮度范围缩小，;
• 对于a2与a1 ，是取在影像亮度值的全部或部分，偏亮或偏暗 处，均可根据对影像显示效果的需要而人为地设定。
学习交流PPT
26
在曝光不足或过度的情况下，图像灰度可能会局限在一个很 小的范围内，这时在显示器上看到的将是一个模糊不清、似乎没 有灰度层次的图像，此时可利用灰度变换对图像每一个像素灰度 作拉伸，可以有效地改善图像视觉效果。
学习交流PPT
24
设图像变换前原图像的灰度范围为的亮度值为： xaa1,a2
设图像变换后的亮度值为： xbb1,b2
则 xb b1 xa aa b2 b1 a2 a1
xb
b2 a2
b1 a1
(xa
a1)b1
遥感数字图像处理重点整理
遥感数字图像处理第一章《概论》1、图像定义：IMAGE，指通过镜头等设备得到的视觉形象（或以某一技术手段再现于二维画面上的视觉信息），是二维数据阵列的光学模拟。
分类：按人眼的视觉可视性：可见图像（照片、素描、油画……）不可见图像（不可见光成像如紫外线、红外线、不可见测量值如温度、人口密度等的分布图）按图像的敏感程度和空间坐标的连续性：数字图像（指用计算机存储和处理的图像，是一种空间坐标和灰度不连续、以离散数字原理表达的图像，不见图像）模拟图像（又称光学图像，指空间坐标的明暗程度连续变化的、计算机无法直接处理的图像，可见图像）模拟图像——>数字图像：模/数转换（A/D转换）数字图像——>模拟图像：数/模转换（D/A转换）2、像素定义：是A/D转换的取样点，是计算机图像处理的最小单元，每个像素具有特定的空间位置和属性特征。
3、遥感数字图像定义：数字形式的遥感图像，不同的地物能够反射或辐射不同波长的电磁波，利用这种特性，遥感系统可以产生不同的遥感数字图像。
像素值：称为亮度值（或灰度值、DN值），量化的（整数）灰度就是数字量值。
亮度值的高低由遥感传感器所探测到的地物电磁波的辐射强度决定。
具有相对应的意义，仅在图像才能进行相互比较。
遥感数字图像与照片的差异4、遥感数字图像处理定义：是利用计算机图像处理系统对遥感图像中的像素进行系统操作的过程。
传统的模拟图像受媒介大小的限制无法完全表述这些信息，也很难进行信息的进一步处理，只有经数字化后才能有效地进行信息分析和处理，数字图像处理极提高了图像处理的精度和信息提取的效率。
主要容：图像增强：压抑、去除噪声，增强整体图像或突出图像中的特定地物的信息，使图像更容易理解、解释和判读。
灰度拉升、平滑、锐化、彩色合成、主成分（K-L）变换、K-T变换、代数运算、图像融合等增强过程本身不会增加数据中原有的信息容，仅仅是突出了特定的图像特征，使得图像更易于可视化的解释和理解。
遥感数字图像处理
遥感数字图像处理1.图像(image)就是对客观对象的一种相似性的描述或写真。
图像包含了这个客观对象的信息。
就是人们最主要的信息源。
2.数字图像指数字存储的、用计算机直接处理的图像,就是空间坐标与图像数值不连续的、用离散数值表示的图像,在计算机内部,数字图像表现为二维阵列(网格),属于不可见图像。
3.什么就是遥感数字图像,模拟图像(图片)与遥感数字图像有什么区别？遥感数字图像就是以数字形式存储与表达的遥感图像。
模拟图像:又称光学图像,以胶片、相纸等硬拷贝形式存储的图像。
图像就是自然景物的反映,人眼感知的景物一般就是连续的,照相机(非数码式)拍摄形成的照片也就是连续的,两者均称之为模拟图像。
广义的模拟图像还包括绘画。
区别:模拟图像的显著特点就是连续性: ①空间位置的变化就是连续的②每一空间位置上的亮度、色彩变化就是连续的③符合数学上微积分连续性的定义数字图像的特点:便于计算机处理与分析;图像信息损失低;抽象性强。
4.什么就是遥感数字图像处理？它包括那些内容？答:利用计算机对遥感数字图像进行一系列的操作,以求达到预期结果的技术,称作遥感数字图像处理。
其内容有:①图像转换。
包括模数(A/D)转换与数模(D/A)转换。
图像转换的另一种含义就是为使图像处理问题简化或有利于图像特征提取等目的而实施的图像变换工作,如二维傅里叶变换、沃尔什-哈达玛变换、哈尔变换、离散余弦变换与小波变换等。
②数字图像校正。
主要包括辐射校正与几何校正两种。
③数字图像增强。
采用一系列技术改善图像的视觉效果,提高图像的清晰度、对比度,突出所需信息的工作称为图像增强。
图像增强处理不就是以图像保真度为原则,而就是设法有选择地突出便于人或机器分析某些感兴趣的信息,抑制一些无用的信息,以提高图像的使用价值。
④多源信息复合(融合)。
⑤遥感数字图像计算机解译处理。
5.、什么就是图像增强？主要目的就是什么？主要有哪些方法？图像增强:使用多种处理方法压抑、去除噪声,增强显示图像整体或突出图像中特定地物的信息,使图像更容易理解、解译与判读。
遥感数字图像处理实验教程(第二版)(韦玉春,秦福莹,程春梅著)PPT模板
12 实验九变化检测
实验九变化检测
一、目的和要求 二、实验内容 三、图像处理实验 四、课后思考练习 五、程序设计
13 附录1实验报告要求
附录1实验报告要 求
14 附录2实验报告模板
附录2实验报告模 板
15
附录3遥感数字图像处理实验 的相关软件
附录3遥感数字图像处理实验的相关 软件
16 附录4随书光盘内容说明
四、课后思考 练习
05
五、程序设计
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ06
六、拓展实验
单击此处添加标题
单击此处添加文本具体内 容，简明扼要的阐述您的 观点。根据需要可酌情增 减文字，以便观者准确的 理解您传达的思想。
实验六图像滤波
七、课外阅读
10 实验七图像分割
实验七图像分割
01
一、目的和要 求
02
二、实验内容
03
三、图像处理 实验
遥感数字图像处理实验教程（第二版 ）(韦玉春,秦福莹,程春梅著)
演讲人 2 0 2 X - 11 - 11
REPORT
01 第二版前言
第二版前言
02 第一版前言
第一版前言
03 实验内容和实验安排
实验内容和实验安 排
04 实验一实验准备
实验一实验准 备
一、目的和 要求
六、查看
01
软件的帮
单击此处添加标题
单击此处添加文本具体内 容，简明扼要的阐述您的 观点。根据需要可酌情增 减文字，以便观者准确的 理解您传达的思想。
07 实验四遥感图像的校正
实验四遥感图像的 校正
一、目的和要求 二、辐射校正实验 三、几何精纠正实验
08 实验五图像变换
实验五图像变换
遥感数字图像处理-课件内容.
遥感数字图像处理1．概论遥感、遥感过程遥感：一种在远离目标，不与目标直接接触的情况下，通过传感器获取其特征信息，并对这些信息进行处理、分析和应用的综合性探测技术遥感过程：遥感过程是指遥感信息的获取、传输、处理，以及分析判读和应用的全过程遥感图像、遥感数字图像、遥感图像的数据量遥感图像：是指遥感传感器通过检测、度量地物的电磁波辐射能并进行记录所得到的图像遥感数字图像：是指以数字化形式表述的遥感影像。
遥感图像的数据量：H=M×N×b×n（bit）M、N为行列数，b为波段数，n=lnG/ln2遥感图像的数字化、采样和量化遥感图像的数字化：指光学图像（物理图像）到数字图像的转换过程，包括采样和量化两个过程采样：将空间上连续的图像变换为离散的点的操作量化：将测量的灰度值用一个整数表示通用遥感数据格式（BSQ、BIL、BIP）BSQ，波段序列格式BIL，波段行交替格式BIP，波段像元交替格式遥感图像的模型：多光谱空间多光谱空间：对于n个波段的多光谱图像，这n个波段构成一个n维多光谱空间，多光谱空间就是一个n维坐标系，每一个坐标轴代表一个波段，坐标值为亮度值，坐标系内的每一个点代表一个像元。
描述像素在各个波段中亮度值的分布。
多光谱空间中，像元点在坐标系中的位置可以表示成一个n维向量，其中每个分量xi表示该点在第i个坐标轴上的投影，即亮度值。
多光谱空间只表示各波段光谱之间的关系，而不包括任何该点在原图像中的位置信息，它没有图像空间的几何意义。
遥感图像的信息内容：波谱信息：指遥感图像上不同地物之间的亮度值差异及同一地物在不同波段上的亮度值差异空间信息: 通过图像亮度值在空间上的变化反映出来的信息时间信息: 指不同时相遥感图像的光谱信息与空间信息的差异遥感数字图像处理、遥感数字图像处理的内容遥感数字图像处理: 利用计算机对遥感数字图像进行一系列操作，以求达到预期目的遥感数字图像处理的内容：图像增强、图像校正、信息提取遥感图像的获取方式主要有哪几种?摄影成像、扫描成像、雷达成像如何估计一幅遥感图像的存储空间大小?遥感图像的信息内容包括哪几个方面？多光谱空间中，像元点的坐标值的含义是什么？与通用图像处理技术比较，遥感数字图像处理有何特点？遥感数字图像处理包括那几个环节？各环节的处理目的是什么？2.遥感图像的统计特征2.1图像空间的统计量灰度直方图：概念、类型、性质、应用概念：用来描述图像中每一灰度级与其出现频率间的关系的图表类型：直方图：横坐标为的灰度级，纵坐标为等于各个灰度级像元的出现频率（像元数）累计直方图：横坐标为的灰度级，纵坐标为小于等于各灰度级的像元的出现频率（像元数）性质：直方图反映表示不同灰度像元的出现频率，不包含像元的位置信息同一图像的直方图唯一，同一直方图可以对应不同的图像一幅图像的直方图等于其各部分图像直方图之和同类地物的直方图接近正态分布应用：1.直方图是图像分析的重要工具。
遥感数字图像处理 遥感数字图像的表示和统计描述
图像的统计性
图像统计量定义（图像质量统计量） 变差表示图像灰度值的变化程度，间接反映图像 信息量。 （Max-Min） 反差 （对比度）：反映图像显示效果和可分辨性。 Max-Min Max/Min 方差等
窗口
图像的统计性
多波段图像的统计特征 1 协方差 2 相关系数 表明两个波段图像之间的协变性的强弱。
2 结构方法：定义、区分纹理的基元。 分型几何（维数）。
图像拉伸（线性）
1 线性拉伸
g ( x, y) f ( x, y) a c
2 分段拉伸 对目标地物进行突出（其斜率较大（大于1）， 其它地物则斜率小于1，） 3 灰度窗口切片
图像拉伸（非线性）
1 指数变换：
g ( x, y) be
遥感数字图像的表示和统计描述
遥感图像模型
1 遥感图像是客观世界一个侧面的数据描述，通 常在图像上能保持原有的连续性（时间与空间） 与空间相关性。 2 遥感图像像素值变化具有随机性。 2 电磁波能量来自地物的反射与辐射。
L( x, y, t , , p) (1 r ( x, y, t , , p))E ( ) r ( x, y, t , , p) I ( x, y, t , )
1 pr (u)du A H (u)du 0
r
D D D f (D ) A H
A
i 0
i
A可以是面积，也可以像素个数，Hi是该灰度级的像素个数 DA是灰度，Dmax是最大灰度值
2）直方图均衡（续1）
举例：原图和直方图
2）直方图均衡（续2）
举例：均衡后的图和直方图
直方图规定化
时间(t)、波长(λ)、极化方式(P)不同，构成不同特点的图像
遥感数字图像处理教学.pptx
i 1 n
rij （美国查维茨提出的）
i 1
特征提取（feature extraction）
特征提取是在特征选择后，利用特征提取算法从原始特征中求出最能反映地物类别 性质的一组新特征，由此既可以压缩数据，又提高特征类别间的可分性。
第22页/共61页
4）图像分类运算
依据你选择的特征变量和图像的分类对象的实际情况以及选择适当的分类 方法和相应的分类参数进行图像分类。
碎斑处理——处理办法主要是进行滤波处理，用计算机手段 去掉分类图中过于孤立的类别像素，或将它归并到包围相邻 较连续分布的那些类中。比如：ENVI的多数/少数分析、聚 块和筛除等。 类别合并——ENVI中有类别合并处理的模块，主要将其颜色 和编码更改一致即可。
第26页/共61页
b）分类结果检验分析
统计分类结果——包括各类地物在各波段的平均值、标准差、min、max、协方差矩 阵、相关系数矩阵、特征值、各类像素数和所占像素百分比、精度检验等等统计指 标的说明。
•
分类的基本原理
•
分类的方法
•
分类的工作流程
•
非监督分类方法
•
监督分类方法
•
图像分类的相关问题
第31页/共61页
6.4 非监督分类法
非监督分类法是指人们事先对分类过程不加入任何的先验知识，而仅凭遥感图像 中地物的光谱特征进行分类，分类过程就是自然的聚类特性。
这样的分类的结果从效果上讲，只区分了图像上存在的差异，并不能确定该类别 的属性，具体的属性尚需要通过目视判读或实地调查针对性的确定。
监督分类法的基本原理！
做分类时，常把图像中某一类地物称为模式，而把属于该类中的像素称为样 本，其中某位置的像元在不同波段或不同特征空间中的像素值，则可以称为该样 本的观测值。
遥感数字图像处理实验报告(二)
遥感数字图像处理实验报告（二）姓名：学号：班级：指导老师：1）项目名称：熟悉遥感软件、图像预处理2）实验目的：1. 熟悉遥感软件的使用，了解图像大小、投影、直方图等信息查看方法，了解相关软件的各项功能；2. 掌握遥感图像的几何精校正方法及步骤。
3）实验原理：几何校正就是将图像数据投影平面上，使其符合地图投影系统的过程。
而将地图坐标系统赋予到图像的过程，称为地理参考。
由于所有的地图投影系统都尊从于一定的地图坐标系统，所以几何校正的过程包含了地理参考过程。
对图像进行几何校正就是赋予其完整的地图坐标系统。
4）数据来源及数据基本信息：（下载源、波段数、对应的波长、分辨率、投影、地区）待校正图像来自Google Earth 2004年9月15日的影像，大致位置在东经116度20分，北纬33度57分，使用的是 DIGITAL GLOBLE 的QUICK BIRD卫星影像的0.6米分辨率的航拍照片，三波段，无投影。
待校正图像。
参考图像数据来自国际科学数据服务平台，Landsat5 2010年9月18日的图像，图像共7个波段，波段1-5和波段7的空间分辨率为30米，6波段（热红外波段）的空间分辨率为120米。
对应的波段、波长、分辨率、主要作用如表：图像采用的投影为WGS 84投影，条带号为122，行编号为36，覆盖豫东、皖北、苏北、鲁西四省交界地区。
5）实验过程：1）多波段合成：对参考图像数据进行波段组合2）打开图像，用两个Viewer窗口分别打开待校正图像和参考图像，查看其投影信息：待校正图像投影信息（无投影）参考图像投影信息（有投影）几何校正：————弹出图1窗口，点击Slecte Vewer——点击Viewer1，弹出图2窗口图1图4图3图2选择Polynomial多项式模型，OK——Polynomial Order选1，Map Units 选Meters，Apply, Close，弹出图3窗口，OK——点击Viewer窗口，选择要参考图像，弹出图4，点击OK，进入采点界面，开始采集地面控制点图5 图6图7采点完成后点击Geo Correction Tools 如(图5)中图标，弹出图6 对话框，输入保存路径，保存校正后的图像。