遥感图像特征分析.ppt

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1、遥感图象的特征描述光谱特征边缘特征纹理特征形状特征…*大小(size)，指地物尺寸、面积、体积在图象上的记录。它是地物识别的重要标志。它直观地反映目标相对于其它目标的大小。若提供图象的比例尺或空间分辨率，则可直接测得目标的长度、面积等定量信息。形状(shape)，指地物目标的外形、轮廓。图象记录的多为地物的平面、顶面形状；侧视成象雷达则得侧视的斜象。地物的形状是识别它们的重要而明显的标志。不少地物往往可以直接根据它特殊的形状加以判定。纹理(texture)即图象的细部结构以一定频率重复出现，指图象上色调变化的频率。它是一种单一细小特征的组合。这种单一特征可以很小，以至于不能在

2、图象上单独识别如叶片、叶部阴影、河滩的沙砾等。目视解译中，纹理指图象上地物表面的质感(平滑、粗糙、细腻等印象)。纹理不仅依赖于表面特征，且与光照角度、图象对比度有关，是一个变化值。对光谱特征相似的物体常通过纹理差异加以识别，如在中比例尺航空象片上的林、灌、草，针叶林粗糙、灌丛较粗糙、幼林有绒感(绒状影纹)、草地细腻、平滑感等图案(pattern)，即图型结构，指个体目标重复排列的空间形式。它反映地物的空间分布特征。许多目标都具有一定的重复关系，构成特殊的组合形式。它可以是自然的，也可以是人为的。这些特征有助于图象的识别，如住宅区的建筑群、水田的垄块、果园、排列整齐的树冠等。位

3、置(site)，指地理位置，它反映地物所处的地点与环境。地物与周边的空间关系，如菜地多分布于居民点周围及河流两侧；机场多在大城市郊区平坦地等。它对植物识别尤为重要，如有的植被生长于高地、有的植被只能长于湿地等组合(association)，指某些目标的特殊表现和空间组合关系。即物体间一定的位置关系和排列方式——空间配置和布局。如砖场由砖窑的高烟夕、取土坑、堆砖场等组合而成，军事目标可能有雷达站、军车、军营等1遥感图象光谱特征描述地物光谱特征植被水体*影响植物光谱的因素叶子的颜色：植物叶子中含有多种色素，在可见光范围内，其反射峰值落在相应的波长范围内。叶子的组织构造叶子的含水量

4、植物覆盖程度不同植物类型的区分水体的光谱特征*水体的光谱特征黄河水（泥沙含量960mg/L)长江水（92.5mg/L)湖水（47.9mg/L)*2遥感图象边缘特征描述边缘边缘是指周围像素灰度有阶跃变化或屋顶变化的那些像素的集合。Poggio指出:“边缘或许对应着图像中物体（的边界）或许并没有对应着图像中物体（的边界）,但是边缘具有十分令人满意的性质,它能大大地减少所要处理的信息但是又保留了图像中物体的形状信息”*理论曲线实际曲线(a)阶跃函数(b)线条函数两种常见的边缘一阶导数和二阶导数示意图(1)阶跃不连续，即图像强度在不连续处的两边的像素灰度值有着显著的差异；(2)线条不

5、连续，即图像强度突然从一个值变化到另一个值，保持一较小行程后又回到原来的值．常见的边缘类型*边缘检测方法传统边缘检测方法:Roberts算子、Sobel算子、高斯-拉普拉斯算子等Canny边缘检测小波多尺度边缘检测…Canny边缘检测Canny提出了衡量边缘检测算法好坏的三个标准:(1)探测正确－即图像中的边缘不被检测算子漏检，也不会将非边缘标记为边缘。(2)定位正确－图像中边缘位置与检出的边缘位置尽可能接近。(3)对边缘单响应－对图像中单个边缘，检测算子为单响应。Canny边缘检测器的实现1）求图像与高斯平滑滤波器卷积:2）使用一阶有限差分计算偏导数的两个阵列P与Q：3）幅

6、值和方位角:4）非极大值抑制（NMS）：细化幅值图像中的屋脊带，即只保留幅值局部变化最大的点。*将梯度角的变化范围减小到圆周的四个扇区之一，*方向角：*幅值：在每一点上，邻域的中心象素M与沿着梯度线的两个象素相比。如果M的梯度值不比沿梯度线的两个相邻象素梯度值大，则令M=0*(5)滞后阈值化由于噪声的影响，对图像中单个边缘的错误响应，经常会导致本应连续的边缘出现断裂的问题。这个问题可以利用滞后阈值化加以解决。如果任何像素对边缘算子的响应超过高阈值，将这些像素标记为边缘；响应超过低阈值的像素，如果与已经标为边缘的像素4－邻接或8－邻接，则将这些像素也标记为边缘，这个过程反复迭代

7、，剩下的孤立的响应超过低阈值的像素则视为噪声，不再标记为边缘。这两个阈值根据信噪比确定。Canny边缘检测结果7X7高斯滤波模板13X13高斯滤波模板Canny边缘检测结果小波边缘检测算法基于小波分析的边缘检测算法总结如下：（1）对原始图像进行多级小波分解，得到多尺度的模图像。（2）计算并记录小波变换域中模为局部最大值的点。（3）通过自适应阈值法进行阈值处理，得到多尺度的边界图像。（4）进行逆小波变换，得到边界图像。*飞机与其边缘图直线检测算法Hough变换检测直线Hough变换利用图像空间和Hough