遥感原理与应用--第四章_遥感图像处理

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1、图像处理的知识体系基本概念（1）图像变换（1）图像增强（0）图像恢复与重建（0）图像编码（0）图像分割（1）目标表达和描述（2）模式识别（0）本课主要内容1、图像模型2、图像数字化3、图像处理系统4、常见图像格式本课重点内容光学图像/数字图像采样/量化第四章遥感图像处理1/11§4.1遥感图像处理的基本概念－图像模型2/11图像:对客观对象一种相似性的描述或写真；地物对电磁波反射强度被传感器以胶片或数字形式记录模拟图像V.S数字图像保存，运输退色，变形电子存储，无线采集成本高低（无）图像处理过程速度快，精度低速度慢，精度高图像应用方式人工机器智能图像处理三个层次3/11数字化概念数学解

2、释分为两个过程：采样、量化采样：空间坐标的离散化（x,y）矩阵量化：灰度值离散化过程（f）灰度级：8比特量化二值图像（0表示白色，1表示黑色）采样、量化程度与图像效果非均匀采样与量化问题§4.1遥感图像处理的基本概念－图像数字化4/11物理图像V.S数字图像5/11数字图像概念6/11彩色图像与灰度图像7/115122561286432GMN512512256256128128646432321616空间分辨率的量化8/11灰度级的量化图像灰度级25612864321684225632829/11§4.1遥感图像处理的基本概念－图像处理系统数字图像处理系统由硬件和软件组

3、成。ERDASIMAGING文件管理、图像处理、校正、信息获取、变换图像分类、专题图制作、与GIS系统的接口10/11LTWG格式（LandsetTechnicalWorkingGroup）BSQ格式（按波段记载数据文件）BIL格式（按波段顺序交叉排列）BMP格式位图文件头结构位图信息头结构位图颜色表位图象素数据其它格式TIFF/GIF/JPEG/PNG§4.1遥感图像处理的基本概念－常见图像格式11/11傅立叶变换（4学时）图像变换共2次课（4学时）采用板书授课方式§4.2图像变换本节主要内容图像分割概念及作用区域分割（包括阈值分割与区域生长）边缘检测（几种常用的边缘检测算子）Hou

4、gh变换教学要求掌握阈值分割方法掌握常用检测算子及各自特点了解Hough变换方法§4.5图像分割1/13§4.5图像分割－基本概念图像分割概念把图像分割成许多感兴趣的区域与独立目标。灰度、颜色、纹理图像分割作用1、从图像处理到图像分析的关键步骤2、图像理解（计算机视觉）前期准备工作。例子：2/13§4.5图像分割－区域分割原理：利用同一区域内象素具有相同或相似的属性阈值分割法确定T的方法很多，最主要的方法是直方图法区域增长法以图像的某个像素为生长点，比较相邻像素的特征，将特征相似的相邻像素合并为同一区域，以合并的像素为新生长点，继续重复以上的操作，直到找不到符合条件的像素为止。(4-

5、连通与8-连通的概念)3/134/13边缘检测原理边缘是灰度值不连续的结果，可用导数检测出不连续性。§4.5图像分割－边缘检测算子5/13§4.5图像分割－边缘检测算子标准梯度算子标准梯度算子的模板表示方法－11－116/131、该方法有什么缺点？2、如何解决？§4.5图像分割－边缘检测算子罗伯特（Roberts）算子模板表示：蒲瑞维特（Prewitt）算子－11－11－11－11－11111－1－1－17/13索贝尔（Sobel）算子拉普拉斯（Laplacian）算子（二阶导数算子）§4.5图像分割－边缘检测算子－11－22－11121－1－2－10101－410101111－

6、811118/13§4.5图像分割－边缘检测算子9/13微分算子小结§4.5图像分割－边缘检测算子标准梯度算子用最近邻像素计算、无法抑止噪声罗伯特算子去噪效果差Prewitt算子Sobel算子对水平/垂直方向响应强烈，可抑止噪声，但检测边缘较宽Laplacian算子二阶微分算子，与方向无关，对细线和孤立点检测效果较好，但存在双像素边缘现象，双倍加强噪声。10/13§4.5图像分割－Hough变换11/13直角坐标系中的一条直线对应极坐标中的一个点，直角坐标系中一个点对应于极坐标中的一条曲线，这种线到点的变换称为霍夫变换。曲线1，3，5都过S点；曲线2，3，4过T点§4.5图像分割－

7、Hough变换霍夫变换步骤（投票法）1、在ρ和θ的取值范围内分别进行m，n等分，设一个二维数组的下标与ρi、θj的取值对应。2、对图像上的边缘点作Hough变换，求每个点在θj变换后的ρi，判断（ρi，θj）与哪个数组元素对应，则让该数组元素值加1。3、比较数组元素值的大小，最大值对应的（ρi，θj）就是这些共线点对应直线方程参数，直线方程为12/131、Hough变换优点？2、Hough变换缺点？Hough变换综合演示13/13§