最新第4章数字图像处理教学讲义ppt课件.ppt

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1、第4章数字图像处理一、图像的表现形式遥感传感器记录电磁波的形式有两种：一是以胶片或其他光学成像载体的形式；另一种是以数字形式记录下来，也就是光学图像和数字图像的方式的。1)光学图象连续的光密度函数.像片上的密度随坐标X,Y的变化而变化.我们用连续变化的函数来表示.光学图像、照片以及人的眼睛看到的一切景物，都是模拟图像，这类图像无法直接用计算机处理。2)数字图象为了使图像能在电子计算机中作处理运算，必须将模拟图像转化为离散数字所表示的图像，即所谓的数字图像。是一个二维离散的光密度函数,相对于光学图象,它在空间坐标(X,Y)和密度上都离散化。(2)彩色数字图像是由红、绿、蓝三个数字层构成的图像

2、。在每个数字层中，每个像素用1字节记录地物的亮度值，数值范围一般介于0～255。每个数字层的行、列数取决于图像尺寸和数字化过程采用的光学分辨率,三层数据共同显示即为彩色图像。(3)多波段数字图像：是指利用多波段传感器对同一地区、同一时间获取的不同波段范围的数字图像，例如TM图像包含7个波段的数据，法国SPOT-5卫星的HRV传感器包括了5个波段的数据，中巴资源卫星CBERS的CCD相机包含了5个波段的数据。三、在频率域的表示图像空间域来表示图象的时候,它是空间坐标的函数,用频率域的形式表达时,图象是频率坐标的函数,通常用傅立叶变换实现空间域变入频率域,反之采用傅立叶逆变换.二维离散傅立叶变

3、换为：四、遥感数字图象的存储存储介质：磁带,磁盘,光盘多波段数字图象的存储类型：（1）BSQ（bandsequential）格式BSQ格式是按波段顺序依次排列的数据格式，数据排列遵循以下规律：第一波段位居第一，第二波段位居第二，第n波段位居第n位。在每个波段中，数据依据行号顺序依次排列，每一列内，数据按像素顺序排列。BSQ格式包括四种文件类型：目录文件、图像属性文件、影像数据文件和尾部文件。目录文件说明了文件内容、记录范围等信息；图像属性文件记录了航天器信息、成像时间，WRS(WorldReferenceSystem)信息、描述卫星图像的模拟数据以及投影信息等；影像数据文件是遥感CCT的核

4、心文件；尾部文件包含了图像数据进行增强处理时所需要的一些基础数据，如大气散射校正的基值等。BSQ格式是记录图像最常用的格式，单独提取波段也十分容易。（2）BIL(BandInterleavedByLine)格式BIL格式是逐行按波段次序排列，数据排列遵循以下规律：第一波段第一行第一个像素位居第一，第一波段第一行第二个像素位居第二，依次类推，第一波段第一行第n个像素位居第n位；然后第二波段第一行第一个像素位居n+1位，第二波段第一行第二个像素位居n+2位；其余数据排列位置依次类推。（3）BIP(BandInterleavedByPixel)格式BIP数据格式，每个像元按波段次序交叉排序。数据

5、排序遵循以下规律：第一波段第一行第一像素位居第一，第二波段第一行第一个像素位居第二，依次类推，第n波段第一行第一个像素位居第n位；然后第一波段第二个像素，位居第n+1位，第二波段第一行第二个像素位居第n+2位；其余数据排列依次类推。除了遥感专用的数字图像格式之外，还有其他类型的常用影像文件存储格式TIFF，HDF等。TIFF文件由文件头、参数指针表与参数域、参数数据表和图像数据组成。ASTER密切相关的HDF格式五、遥感影像色彩表示（1）遥感影像RGB彩色模型：是基于笛卡尔坐标系统的，三个轴分别为R,G,B。感兴趣区域是正方体，原点对应黑色，离原点最远的顶点对应白色。在这个模型中，从黑到白

6、的灰度值分布在从原点到离原点最远顶点间的连线上，立方体内其余各点对应不同的颜色，可用从原点到该点的矢量表示，将立方体归一化为单位立方体，R、G、B值都在区间[0,1]中。根据这个模型，每幅彩色影像包括3个独立的基色平面，或者说可以分解到3个平面上，反过来如果一幅影像可以被表示为3个平面，使用这个模型比较方便，在处理多频谱的遥感影像时常采用RGB模型。（2）HIS色彩模型就人眼视觉感受而言，各种颜色从其波长不同来相互区分是不完全的，还应该同时采用色调(Hue）、色饱和度(Saturation)和亮度(Iniensity)三个量。色调是用来反映颜色的类别，决定于彩色光的光谱成分，是彩色光在“质

7、”方面的特征；色饱和度是某种彩色光纯度的反映，即彩色的浓淡，决定于彩色光中混入白光的数量。亮度决定于彩色光的强度，也可以理解为彩色光引起视觉刺激的程度，是彩色光在量方面的特征。色调和色饱和度合称色度，色度既说明了彩色光的类别，又说明了颜色带深浅程度。（3）CMY色彩模型CMY（青、品红、黄）模型，青、品、黄是光的二次色，它们是颜料的原色。一、配准的定义二、图像变换的数学模型三、配准的步骤四、图像特征的提取五、图像匹配实例