遥感图像处理课程设计指导书1

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1、遥感图像处理课程设计指导书1概述1.1课程设计任务、性质与目标遥感图像处理课程介绍了遥感图像处理的基础知识、图像校正、图像增强、图像分类以及图像分析等方面的内容，并介绍基本方法。遥感图像处理课程设计使学生掌握遥感图像处理的基本方法，掌握对不同任务进行不同处理的基本流程以及采用不同的处理方法。1.2课程设计过程及考核时限：课程设计任务在2周内完成。方式：采取分组选题的方式。提交材料：1.课程设计报告书（按照《课程设计报告书》规范格式排版打印）考核与成绩确定：根据课程设计报告书质量和对程序的测试运行结果评定成绩等级

2、，分为优秀、良好、中、及格和不及格5个等级。2预备知识主要介绍遥感图像处理的基本方法。2.1图像校正主要内容l数字图像的性质与特点l辐射校正l图像的几何畸变l几何校正的方法l几何校正的重采样、内插方法数字图像遥感数据的表示既有模拟图像又有数字图像。–模拟图像：普通像片那样的灰度级及颜色连续变化的图像–数字图像：而是以数字形式表示的遥感影像。包括把模拟图像数字化的图像。27数字图像的性质与特点–把模拟图像分割成同样形状的小单元，进行空间离散化处理叫采样（sampling）。–以各个小单元的平均亮度值或中心部分的亮

3、度值作为该单元的亮度值，为亮度值的离散化处理，即量化（quantization）。以上两种过程结合起来叫图像的数字化（digitization）。       由于传感器上探测元件的灵敏度直接影响有效量化的级数，因此，不同传感器提供的有效量化的级数是不同的。像素（像元）是遥感数字图像最基本的单位，是成像过程的采样点，也是计算机图像处理的最小单元。像素具有空间特征和属性特征。由于传感器从空间观测地球表面，因此每个像素含有特定的地理位置的信息，并表征一定的面积。对于多光谱扫描仪提供的数字图像来说，一个像素对应的地表

4、面积是由传感器上瞬间视场角所决定的，瞬间视场角在地表的投影面称地面分辨率（或空间分辨率），由于传感器种类不同，它的瞬间视场角也不同，因此，对应的地面分辨率是不同的。像素的属性特征采用亮度值来表达，在不同波段上，相同地点的亮度值可能是不同的，这是因为地物在不同波段上辐射电磁波的特征不同造成的。遥感数字图像中像素的数值是由传感器所探测到的地面目标地物的电磁辐射强度决定的。入射到传感器中的电磁波被探测器元件转化为电信号，经过模/数转换，成为绝对辐射亮度值R。为便于应用，R又被转换为能够表征地物辐射亮度的相对值。像素有

5、正像素和混合像素之分。正像素：像素内只包含一种地物。如水体，它的亮度值代表了水体的光谱特征。混合像素：像素内包括两种或两种以上地物。如出苗不久的麦田，它的一个像素亮度位内包含麦苗和土壤的光谱特征。l数字图像的特点–便于计算机处理与分析：计算机是以二进制方式处理各种数据的。采用数字形式表示遥感图像，便于计算机处理。因此，与光学图像处理方式相比，遥感数字图像是一种适于计算机处理的图像表示方法。–图像信息损失低：由于遥感数字图像是用二进制表示的，因此在获取、传输和分发过程中，不会因长期存储而损失信息，也不会因多次传输

6、和复制而产生图像失真。而模拟方法表现的遥感图像会因多次复制而使图像质量下降。–抽象性强：尽管不同类别的遥感数字图像，有不同的视觉效果，对应不同的物理背景，但由于它们都采用数字形式表示，便于建立分析模型，进行计算机解译和运用遥感图像专家系统。27多波段数字图像的数据格式lBSQ方式（bandsequential）各波段的二维图像数据按波段顺序排列。lBIL方式（bandinterleavedbyline）对每一行中代表一个波段的光谱值进行排列，然后按波段顺序排列该行，最后对各行进行重复。lBIP方式（bandin

7、terleavedbypixel）在一行中，每个像元按光谱波段次序进行排列，然后对该行的全部像元进行这种波段次序排列，最后对各行进行重复。l辐射校正（radiometriccorrection）：消除辐射量失真利用遥感器观测目标物辐射或反射的电磁能量时，从遥感器得到的测量值与目标物的光谱反射率或光谱辐射亮度等物理量是不一致的，这是因为测量值中包含太阳位置及角度条件、薄雾等大气条件所引起的失真。为了正确评价目标物的反射特性及辐射特性，必须消除这些失真。引起辐射畸变的因素：遥感器的灵敏度特性、太阳高度及地形、大气等

8、。l由遥感器的灵敏度特性引起的畸变校正由光学系统的特性引起的畸变校正：在使用透镜的光学系统中，例如在摄像面中，存在着边缘部分比中心部分发暗的现象（边缘减光）。如果以光轴到摄象面边缘的视场角为è，则理想的光学系统中某点的光量与太阳高度及地形等引起的畸变校正视场角和太阳角的关系引起的亮度变化的校正：太阳光在地表反射、扩散时，其边缘更亮的现象叫太阳光点（sunspot），太阳高度高时容易产生