遥感图像处理_第2讲(图像校正)课件.ppt

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1、遥感图像处理：图像校正杨小唤资源环境数据中心2002.10.252002-10-251主要内容数字图像的性质与特点辐射校正图像的几何畸变几何校正的方法几何校正的重采样、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。模拟图像数字图像模数（A/D）转换数模（D/A）转换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度值作为该单元的亮度值，为亮度值的离散化处理，即量化

2、（quantization）。以上两种过程结合起来叫图像的数字化（digitization）。采样采样的原理量化量化的概念数字图像的性质与特点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。传感器类型卫星名称有效量化级数信息量/bitMSSLandsat646TMLandsat2568HRV(S)Spot2568HRV(PA)Spot646AVHRRNOAA102410常用的遥感数字图像有效量化级数。数字图像的性质与特点像素（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

3、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。数字图像的性质与特点数字图像的性质与特点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

4、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。数字图像的性质与特点像素有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。数字图像的性质与特点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

5、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。多波段数字图像的数据格式BSQ方式（bandsequential）各波段的二维图像数据按波段顺序排列。多波段数字图像的数据格式BIL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

6、重复。多波段数字图像的数据格式BIP方式（bandinterleavedbypixel）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。从具有畸变的图像中消除畸变的处理过程叫图像校正，包括：辐射校正几何校正图像校正辐射校正辐射校正（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

7、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。辐射校正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θ，则理想的光学系统中某点的光量与cosnθ几乎成正比，利用这一性质可以进行校正（cosnθ校正）。由光电变换系统的特性引起的畸变校正：由于光电变换系统的灵敏度特性通常有很高的重复性，所以可以定期地在地面测定其特性，根据测定值进行