遥感导论7-2.ppt

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1、第四章遥感图像处理第二节数字图像的校正第二节数字图像的校正数字图像数字图像的校正：辐射校正、几何校正一、数字图像数字图像与图像数字化遥感图像数字处理概念数字图像处理的分类（一）数字图像和图像的数字化数字图像的概念:能在计算机里存储、运算、显示和输出的图像。数字图像的描述灰度图像灰度图像是指每个像素的信息由一个量化的灰度级来描述的图像，没有彩色信息。灰度图像描述示例数字图像的描述彩色图像彩色图像是指每个像素的信息由RGB三原色构成的图像，其中RGB是由不同的灰度级来描述的。图像数字化——光学图象变

2、为数字图象模拟量——连续变量数字量——离散变量灰阶：黑白相片黑白的程度。黑白变化是逐步过渡，人为设置灰标。数字化时：将一幅影像通过扫描仪或者数字摄像机等外部设备输入计算机时，就是对图像的位置变量进行离散化，对灰度值进行量化。即包含两方面的内容：一是图像空间位置（坐标）的数字化（采样）。二是图像灰度的数字化（量化）。模-数转换图像函数原图像函数（模拟信号）：是一个矩形区域R内的实数，记作：0≤f(x,y)≤Gx∈[0,xmax],y∈[0,ymax]式中：G为灰度值的上界；xmax，ymax分别为

3、X,Y方向上的最大值。数字图像函数：数字图像就是一个N*M个元素的矩阵函数，可以表示为：式中，M代表行数；N代表列数M,N为正整数，矩阵中的每一元素代表图像中的一个像元(像素），其面积大小相当于原光学图像分割取样的最小单元。数字图像中的像元值可以是整型、实型和字节型。为了节省存储空间，字节型常用，即每个像元记录为一个字节（byte），8位。量化后，灰度值从0到255，共有256级灰阶。0代表黑，255代表白，其他渐变。　　因此，遥感数字图像需要较大的空间。灰度直方图的概念表示灰度值出现频率的图

4、形，横坐标是灰度值，纵坐标是像元的个数或者像元的百分比。反映灰度的总体结构，灰度级的等级分布，不反映空间的分布。直方图的概念（续1）低反射率图象高反射率图象直方图的概念（续2）低反射率图象直方图的概念（续2）高反射率图象（二）遥感图像数字处理概念遥感图像数据处理是对遥感数据进行辐射纠正、图像整饰、特征提取、分类和各种专题处理的方法。遥感图像数据处理的目的在于，消减图像的误差和变形，降低电磁波信号的噪声、增强图像的对比度、挖掘图像中所包含的信息等。按照数据的类型，遥感数据处理可以分为光学处理和数字

5、处理。（三）遥感数字图像处理分类图像转换：消除干扰和滤掉噪声，提高图像质量。数字图像校正：包括辐射校正、几何校正。数字图像增强：增强图像中的有用信息，利于识别分析。包括彩色增强、直方图增强、图像运算、邻域增强、频率域增强、信息融合等。数字图像分割及分类：监督分类、非监督分类、神经网络分类、模糊分类二、数字图像的校正辐射校正几何校正（一）辐射校正辐射校正的含义辐射误差的来源及校正大气校正1.辐射校正的含义辐射校正：消除或改正遥感图像成像过程中附加在遥感传感器输出的辐射能量中各种噪声的过程目的是尽可

6、能恢复图像的本来面目，为遥感图像的识别，分类，解译等后续工作打下基础。2.辐射误差的来源及校正辐射误差的来源主要有三项1.传感器仪器本身产生的误差（系统误差）；2.太阳位置（系统误差）、地形起伏引起的辐射误差（随机误差）；3.大气影响引起的辐射误差（随机误差）；相应的辐射处理包括辐射定标（纠正系统误差）和辐射误差校正（大气校正，纠正随机误差）。辐射定标辐射定标的目的在于消除系统本身造成的辐射误差，包括两方面：传感器仪器本身造成的误差、不同太阳高度角造成的辐射能量差异（归一化）。辐射定标前后对比T

7、M第一波段辐射定标前TM第一波段辐射定标后大气校正大气校正的概念和目的大气校正的方法大气校正由遥感器引起的误差或由太阳高度引起的误差（属于系统误差，确定性较高），一般在数据生产过程中由生产单位根据遥感器参数进行校正，而不需要用户进行自行处理。用户应该考虑大气影响引起的辐射畸变（与具体环境有关，不确定性较高）。如果没有大气，则传感器接收到的只有地面反射的电磁波。由于大气的存在，会使得传感器接收到的电磁能量发生变化，其中包括增加和减少的部分。如果没有大气，则传感器接收到的只有地面反射的电磁波。减少部

8、分：电磁辐射经过大气层来回路径上所受到的散射和吸收。增加部分：大气层顶对太阳辐射的直接反射、大气层对太阳辐射的向上散射部分、大气层对太阳辐射向下散射部分经地面反射，再经大气衰减后进入传感器的部分。大气校正大气影响造成的辐射误差会使得图像对比度下降，还会产生随机噪声。大气校正的目的在于消除或减弱这些影响的作用，将削弱的部分（大气的消光作用）补回，将额外增强（天空光和程辐射）的部分消除。什么情况下需要进行大气校正?大气透明度差而且不均一大气中的水汽含量高低海拔地区应该进行校正，3000米以上的地区可