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
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PPT课件

信息查看
• 鼠标右键菜单Cursor Location/Value,查看 鼠标所在位置的基本信息
信息查看
• 鼠标右键菜单Z Profile (Spectrum) ,查看 鼠标所在位置的光谱曲线
信息查看
• 在任一主窗口中点击鼠标右键,选择弹出 菜单中的Link Displays,可以将两个显示窗 口连接在一起。
1.遥感影像对比度拉伸基本方法
具体步骤: • 打开实验数据: bhtmref.img • 1.采用交互式拉伸工具分别对影像进行以下对比度拉
伸: • 线性拉伸 • 均衡化拉伸均衡化
2.遥感影像直方图匹配方法 • 打开两个波段数据或两景影像进行直方图匹配操
三、实习仪器与数据 ENVI 或 ERDAS、PCI等通用遥感图像处理软
件(本实习指导书以ENVI为例来加以说明)、 TM遥感影像数据。
图1 研究区示意图
四、实习步骤
1. 数据预处理 首先对TM影像进行几何校正和辐射校正,辐
射校正包括辐射定标和大气校正。
2. 确定分类系统 结合研究区的实际地物分布特点以及分类需
选取地面控制点
选取地面控制点
• 点击Show List按钮,可以查看每一个控制 点的信息
校正影像
• Ground Control Points Selection窗口菜单 Options > Warp File,根据刚才选择的地面 控制点对TM影像进行几何校正。
• Method选择多项式Polynomial法,Degree 选择2阶
动态聚类法流程:
控制参数:
K : 类别数(近似值)
N : 每类的的最小样本数 s : 类内的分散程度参数(如类的标准差) c : 类间距离参数(最小距离)
遥感数字图像处理概述PPT课件

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(2) 图像显示模块 图像显示的主要形式:
• 软拷贝形式 • 硬拷贝形式 (3)图像存储模块 • 常用硬盘、软盘、U盘、活动硬盘、光盘、磁带等 • 在海量图像存储备份系统中,采用磁盘阵列、磁带库、 光 盘塔等存储设备。
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(4) 图像通信模块
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1.2 遥感数字图像处理
图像处理
模拟图像处理 数字图像处理
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1.2.1 遥感数字图像处理的内容
它是研究图像的获取、传输、存储,变换、显示、 理解与综合利用的一门崭新学科。
根据抽象程度不同可分为三个层次:狭义图像处理、图 像分析和图像理解。如图1.2.1所示。
高
抽 象语 程义 度 低
高层 中层 低层
展 数字图像处理的两种观点: (1)离散方法 在空间域内进行处理,以图像平面本身作为参考,直接
对图像中的像素进行处理,其算法易于实现。 (2)连续方法 在频率域内进行处理,即对傅里叶变换后产生的反映频
率信息的图像进行处理,完成频率域图像处理后往 25
• 往要变换至空间域进行图像的显示和对比。
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1.4 基础理论和基本知识要求
性质和应用。
16
• 图像增强 介绍各种增强方
法及其应用。增强图 像的有用信息,消弱 噪声的干扰。
• 图像的恢复与重建
把退化、模糊了的图像复原.包 括图像辐射校正和几何校正等内容。
由断层扫描重建二、三维图像。
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• 图像编码
简化图像的表示,压缩图像的数据,便于存储和传 输。
256K
21k
• 图像分割
遥感数字图像处理是多学科相互渗透的产物,它 与模式识别、计算机图形学、计算机视觉等学科既相 互联系又相互区别。
遥感图像分析与处理ppt课件

以Landsat TM的7个波段为例
常用主成分分析法(PCA)来压缩数据
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主成分分析前(左)后(右)的效果图
原图像432RGB合成
主成分分析后的123RGB合成图像
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子集提取
• 子集是整个遥感影像中显示研究区域的部分。
• 子集的选择要和其他数据进行配准。保证预备子集的精度
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§2 辐射预处理
8
二、数字图像的统计特征
• 1、直方图:描述
了图像中每个像元 亮度值的像元数量 的统计分布。
• 2、峰值 • 3、中值 • 4、均值
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• 5、亮度范围 • 6、方差 • 7、协方差 • 8、相关系数
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§3 遥感图像处理软件
目前国内常用的遥感图像处理软件有: Erdas:美国ERDAS公司集遥感和GIS于一身的软件 Envi:美国ITTVIS 公司开发的遥感图像处理软件 Idris:美国Diamond Consulting Services Ltd开发 Er-mapper:澳大利亚 Earth Resource公司开发的图像处理软件 PCI:加拿大PCI公司的产品,处理遥感图像
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简述卫星遥感图像几何精校正的方法和步骤
• 几何精校正主要是利用地面控制点和多项式内插模 型进行校正,主要步骤有:
• (1)调整像元的空间位置:选定几何校正的数学模 型;在卫星图象上选择均匀分布的明显地物 点为校 正控制点(数量依所采用的校正模型有关);由这 些控制点求解校正系数,得出校正方程;用校正方 程对全图象进行校正;
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常用遥感图像处理软件的一般功能
• 图像文件管理 • 图像操作功能 • 基本图像处理功能 • 遥感图像处理功能 • 矢量、栅格混合处理以及与地理信息系统的接口
遥感数字图像处理02遥感数字图像的获取和存储PPT课件

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2黑体辐射定律
Wλ—— 分谱辐射通量密度 h —— 普朗克常数 C—— 光速 K —— 玻耳兹曼常数 T —— 绝对温度
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3 黑体辐射波谱曲线
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黑体辐射的三个特性 :
(1)总辐射通量密度W是随温度T的增加而迅速增加 斯忒藩-玻耳兹曼公式:单位面积发出的总辐射能与
绝对温度的四次方成正比
6
物体温度的振幅取决于物体热惯量 P,可以通过热红外影像、测量地物 的周日变化和辐射特性、借助热模 型计算出来。
7
应用: ① 用MODIS影像白天和夜间影像灰度-----
热惯量P----裸露土壤含水量-----干旱监测 ② 热红外影像-----城市热岛监测 ③NDVI=(热红外-红波段)/ (热红外+红波段)
电磁波是一种横波
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电磁波具有波动性与粒子性
波动性形成了光的干涉、衍射、偏振等现象
(1)干涉:由两个(或两个以上)频率、振动方向 相同、相位相同或相位差恒定的电磁波在空间 叠加时,合成波振幅为各个波的振幅的矢量和 。因此会出现交叠区某些地方振动加强,某些 地方振动减弱或完全抵消的现象。
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微波遥感中的雷达也是应用了干涉 原理成像的,其影像上会出现颗粒状或 斑点状的特征,这是一般非相干的可 见光影像所没有的,对微波遥感的判 读意义重大。
地形影响和光照条件的变化引起的辐射误差大气的散射和吸收引起的辐射误差辐射处理遥感图像构像方程遥感图像的几何变形传感器成像方式引起的图像变形传感器外方位元素变化的影响地形起伏引起的像点位移地球曲率引起的图像变形地球自转的影响遥感图像的粗加工处理遥感图像的精纠正处理光谱特征空间特征时间特征和特征变换特征选择目标提取与分类在测绘中的应用在环境和灾害监测中的应用在地质调查中的应用在农林牧等方面的应用二遥感的发展1发展过程1962年密执安大学第一届遥感讨论会1971年第一届国际遥感讨论会1972landsat1发射成功20世纪80年代第二代遥感卫星上天landsat45spot120世纪90年代至今第三代landsat7spot25radarsatcbersirs1bcdirsp为什么上世纪60年代迅速发展20世纪60年代遥感技术迅速发展的原因近红外波段黑白影像多光谱影像扫描仪微波雷达微波被动式空间技术的发展卫星宇宙飞船航天飞机空间站小卫星群遥感技术的主要发展趋势遥感技术从上世纪60年代提出至今经40年的发展后已成为一门集空间科学技术通信技术计算机技术等技术以及跨地球科学电子科学物理学等学科的新兴科学与技术
遥感图像处理PPT课件

2021/3/12
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监督分类
数据:连云港海岸带TM影像图 要求:1)利用上面直方图均衡化之后的图像
2)提取植被、水体、房屋、农田、盐田 等主要地物
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1)样本信息提取标志
植被信息提取
TM4是近红外区的唯一的通道,在TM4单波段 的影像上,植被极易与水体区分。在遥感影像 上,植被以红色放映出来,极易于其他地物区 分。在TM4波段中,植被反射近红外的强弱与 植被的生活力、叶面积指数和生物量等信息有 关,而且TM4的光谱信息有较大的独立性。因 此,TM4是反映植被信息的重要波段。在图上 呈现深红色,表面有不规则纹理,较集中并且 大面积分布的区域我们判断为植被。
遥感图像处理 —ERDAS遥感数字图像处理
2021/3/12
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1彩色合成处理
真彩色合成 彩 色 合 成
假彩色合成
2021/3/12
2
利用数字技术合成真彩色图像时
把红色波段的影像作
为合成图像的红色分 R通道
量
把绿色波段的影像作 为合成图像中的绿色 分量
把蓝色波段的影像作
G通道 B通道真真源自彩Natural color composition
亮度范围) ➢ 输出数据统计时忽略零值:Ignore Zero in Stats ➢ OK,执行直方图均衡化处理。
2021/3/12
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4 遥感数字图像分类的软件演示
目的:深刻理解遥感数字图像的计算机分类的 原理和方法。熟悉在ERDAS里进行图像的计算 机分类的具体方法和步骤。
软件:ERDAS IMAGINE9.1 内容:监督分类。
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农田信息提取
遥感图像处理 ppt课件

像元对应于地面宽度的不等 HOME 36
> L3-L1 ,距星下点越远畸变 越大,对应地面长度越长。
遥感影像变形的原因
• 地表曲率的影响
全景畸变:即当传感 器扫描角度较大时 , 影响更加突出,造成 边缘景物在图像显示 时被压缩 。假定原地 面真实景物是一条直 线,成像时中心窄 、 边缘宽, 但图像显示 时像元大小相同 ,这 时直线被显示成反 S形 弯曲。
X F1 ( x, y ) Y F2 ( x, y )
(1)
• 式中的x、y为像元在原始图像上的坐标,X、Y为 像元在校正后的图像(目的图像,即参考图像) 上的坐标。得到函数F1(x,y)和F2(x,y)的方法是选择 原始图像和目的图像同名点对,采用多项式逼近 法求得。
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• 即:
无论是卫星还是飞机,运动过程中都会由于种种原因产 生飞行姿势的变化从而引起影像变形。
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遥感影像变形的原因
• 地形起伏的影响
当地形存在起伏时, 会产生局部像点的位 移,使原来本应是地 面点的信号被同一位 置上某高点的信号代 替。由于高差的原因, 实际像点 P 距像幅中 心的距离相对于理想 像点P0距像幅中心的 距离移动了△r。
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2、几何畸变校正
(1)基本思路
校正前的影像看起来是 由行列整齐的等间距像元 点组成的,但实际上,由 于某种几何畸变,影像中 像元点间所对应的地面距 离并不相等(图 a )。校 正后的影像亦是由等间距 的网格点组成的,且以地 面为标准,符合某种投影 的均匀分布(图 b ),影 像中格网的交点可以看作 是像元的中心。校正的最 终目的是确定校正后影像 的行列数值,然后找到新 影像中每一像元的亮度值。
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磁带
输入 数字化 扫描 几何校正 图像复原 辐射校正 反差增强 数字图像处理
遥感数字图像处理_15遥感影像的判读方法PPT课件

湖州市 spot5 NDVI波段、第一主成分波段、全色波段合成的影像
纹理区块分割
雪峰附近北大河岩群遥感影像解译图
野马滩岩体遥感影像解译图
野牛台岩体
黄河三角洲潮沟解译图
黄河三角洲滩涂开发利用现状图
四 侧视雷达像片的判读
1 侧视雷达图像的色调与地物特性的关系:
1) 与入射角有关
由于地形起伏和坡向不同,造成雷达波入 射地面单元的角度不同。朝向飞机方向的坡面 反射强烈,朝天顶方向就要弱些,背向飞机方 向反射雷达波很弱,甚至没回波。没回波的地 区称为雷达盲区。
阿尔托希望将它们融洽地联系在一起三多光谱像片的判读对于多光谱像片可以使用比较判读的方法将多光谱图像与各种地物的光谱反射特性数据联系起来达到正确判读地物的属性和类型
§10-3 遥感图像目视判读举 例
一单波段像片的判读 对于单波段的可见光、近红外像片,从其色调 特征和空间特征来分析判读。 1黑白像片可结合空间特性来分析 2 采用图像增强方法
1、名词解释:植被指数、中值滤波、区 域分割、图像的分类
2、什么是直接判读标志?什么是间接判 读标志?
3、试论述数字图像处理的基本特点。
上海地区8米多光谱影像
8米分辨率(城市规划)
南京市假彩色卫星影像(MSS7、5、4)
可见光
外近红
草和沥青无法区分, 水泥和土壤的色调也十分接近
草与水泥的色调又十分相近,无法区分, 沥青和土壤的色调也比较接近。
多光谱卫星影像处理、分析、辨识的 主要研究內容包括:
影像融合 特征提取 区块分割 材质分析 地貌比对
热红外像片除了关心色调特征和空间 特征外,特别要注意其时间特征
红外像片
图2 凌晨4:00成像 图1 午后13:00成像
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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
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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
01
一、目的和要 求
02
二、实验内容
助 信 息 06
二、实验 内容
02
五 、 集 成 05 界面的 ENVI
04
四、传统界 面的ENVI
03 三 、 E N V I 遥感数字
图像处理
系统介绍
实验一实验准备
七、常用的遥感数字图像处理系 统 八、显示器的色彩校正 九、实验数据 十、课后思考练习 十一、课外阅读
05 实 验 二 图 像 处 理 的 基 本 操 作
实验二图像处理的 基本操作
一、目的和要求 二、实验内容 三、图像处理的基本工具 四、课后思考练习 五、程序设计
06 实 验 三 图 像 合 成 和 显 示 增 强
实验三图像合成和显示增强
01
一、目的和要 求
02
二、实验内容
03
三、图像处理 实验
04
四、课后思考 练习
05
五、程序设计
06
六、课外阅读
04
四、课后思考 练习
05
五、程序设计
06
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。
实验七图像分割
七、课外阅读
11 实验八图像分类
实验八图像分类
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
03
三、图像处理
04
四、课后思考 练习
05
五、程序设计
06
六、课外阅读
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。
09 实验六图像滤波
实验六图像滤波
01
一、目的和要 求
02
二、实验内容
03
三、图像处理 实验
04
附录4随书光盘内 容说明
感谢聆听