遥感图像信息特征的概貌分析定

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1、第二章　遥感图像信息特征的概貌分析2.1遥感图像模型遥感图像是传感器通过探测地物电磁波辐射能量所得到的图像，反映连续变化的物理场。虽然波段不同，记录的辐射能量、成像方式及成像系统等也有差异，但可归结为一个具有普遍意义的模型，即遥感图像模型。遥感图像模型遥感图像可以表示为某一时刻t,在不同波长λ和不同极化方向p，能够收集到的位于坐标(x,y)的目标物所辐射的电磁波能量L。目标物的反射率黑体的电磁波发射能力入射的辐射量目标物的反射率入射的辐射量黑体的电磁波发射能力目标物的反射率入射的辐射量图像函数的特点连续性定义域的限定性函数值的确定性函数值物理意义的明确性2.2遥感图像的数字表示在

2、图像处理中，为了便于问题的分析，需要用数学方式来表示图像。表示图像的基本方法有两类，即确定的与统计的，确定的表示方法是写出图像函数的表达式，对于数字图像，则表示成矩阵或向量的形式，统计的表示法则是用一种平均特征来表示图像。2.1图像的确定性表示一幅遥感图像记录的是地物辐射能量的空间分布，可以表示成f(x,y,t,λ,p)。对于已经获取的一个单时段的图像，图像是关于空间坐标点的函数f(x,y)。经采样和量化后，连续的像场可被离散化。2.2.1图像的确定性表示数字图像类别即确定性表示数字化后的一幅黑白图像，可以用M×N个字节来表示。对电子计算机来说，可以用数学公式f（Xi，Yj）来表

3、示。数组f（Xi，Yj）中i=1，2，3…m，j=1，2，3，…n。式中f（Xi，Yj）值代表图像中（Xi，Yj）点处象素的灰度值。在现实生活中有多种多样的图像，根据各类图像灰度层次的多少、光谱轴及时间轴上的组合方式的不同，其数字化后的描述形式如表所示。图像数字化后描述形式备注二值图像f（X，Y）=1或0文字、线条图、指纹等黑白图像0≤f（X，Y）≤2n-1黑白图像，一般n=6~8彩色图像

4、fi（X，Y）

5、i=R，G，B以三基色表示的彩色图像光谱图像

6、fi（X，Y）

7、i=1，2…m遥感图像，m=6~8或更大立体图像fl（X，Y），fr（X，Y）左右视点得到同物体的图像对动态图像

8、

9、ft（X，Y）

10、t=t1，t2…tr动态图像，动画制做等1、矩阵表示在计算机中，图像被分割成像素（Pixel），各像素的灰度值用整数表示。一幅M×N个像素的数字图像，其像素灰度值可以用M行、N列的矩阵G表示：黑白图像是指图像的每个像素只能是黑或白，没有中间的过渡，故又称为二值图像。二值图像的像素值为0或1。灰度图像是指每个像素由一个量化的灰度值来描述的图像。它不包含彩色信息。灰度数字图像的矩阵表示彩色数字图像的矩阵表示彩色图像是指每个像素由红、绿、蓝三原色（分别用R、G、B表示）构成的图像，其中R、B、G是由不同的灰度级来描述的。2、向量表示按行的顺序排列像素，使图像下一行第一个

11、元素紧接上一行最后一个像素，图像可以表示成1×MN的列向量。在图像处理中，普遍将图像的灰度级看作随机变量，按照概率论来表示，一种用密度函数（或分布函数）表示，另一种用统计特征参数来表示。从统计学角度来说，图像的数字特征可作为区分或识别图像中地物的依据。2.2.2、遥感图像的统计性表示1、反映像素值平均信息的统计特征１）、均值均值是图像中所有像元亮度值的算术平均值。其计算公式为：为各个像元的灰度值；为像元个数2.3单波段图像的统计特征2.3.1基本统计特征２）、中值是图像灰度的中间值。由于遥感图像的灰度级绝大多数是连续变化的，所有其计算公式为：3）、众数：图像中出现最多的灰度值，反

12、映了图像中分布较广的地物反射能量。为图像的均值2、反映像素值变化信息的统计参数1）、方差和标准差ｎ为图像的像元个数为图像的均值2）、反差反差描述的是图像的显示效果，直接影响图像的可分辨性。直方图越窄，反差越小，若反差偏小，其图像的判读效果较差。在三个反差定义中，方差最确切。阅读layerinfo中标明的图像信息2.3.2、图像的直方图１、直方图的基本概念：是图像中的每个波段亮度值与像元数关系的分布曲线。横坐标表示图像的灰度级变化数，纵坐标表示图像中每个灰度级像元数目占整个像元数目的百分比或累计百分比。阅读layerinfo中标明的图像信息：点击菜单utility/layerinf

13、o，出现imageinfo窗口，点击general查看其像元大小、波段数、地图参数、投影参数等相关信息；点击projection可查看详细的投影信息；点击histogram可查看各波段的灰度分布直方图；点击pixeldata可查看各像元的灰度值。直方图２、图像直方图的基本类型１）、频数直方图：纵坐标是某个灰度级的像元在图像中分布的百分数，相当于频率密度曲线。２）、累积直方图：纵坐标是小于或等于特定灰度级像元在图像中的百分数，相当于累积频率密度曲线。4376824899589131