数字图像基础.ppt

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1、遥感数字图像校正与增强1本章主要内容数字图像基础图像辐射校正几何校正原理与方法图像增强处理2一、数字图像概念：指能够被计算机存储、处理和使用的图像。3模拟图像和数字图像模拟图像模拟图像可用连续函数描述I＝F（x,y）特点：辐射值与位置都是连续变化的数字图像可用矩阵和数组来描述像元的属性：灰度和位置都是离散的二者相比数字图像的特点：图像损失率低、精度高抽象性强、灵活性强4遥感图像的目视解译5二、图像数字化——光学图象变为数字图象模拟量——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

2、过扫描仪或者数字摄像机等外部设备送入计算机时，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）。6采样采样的原理7量化量化的概念80<=f(x,y)<=Gxbelongto[0,xmax],ybelongto[0,ymax]式中,G为灰度值的上界.因此,一幅图像可用M(行)N(列)的矩阵函数表示:1271234563456123423235689458651264534534342399233434564567569波段XS1XS2XS33542125SPO

3、T-HRV图像数值指示接收的能量YX空间方位光谱系列数字图像就是一个数据矩阵10模/数转换在遥感图像处理中,既需要将光学图像转换为数字图像进行计算机处理,也需要将处理后的数字图像变成光学图像输出。光学图像为模拟量，数字图像又称数字量，它们之间的转换称模/数转换，记作A/D,反之称数/模转换，记D/A11以一景Landsat4或5的TM数字图像为例，共7个波段，其中6个波段有6166行，6166列，代表地面约185kmx185km的范围。每一个波段约有6166x6166=38M个像元，则7个波段共(6x38M)+24M=252M个像元，即需要252M

4、字节存储空间才能存下一景全部的TM数据。数字图像的性质与特点12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。13数字图像14数字图象HOME15遥感数字图像基本单位：像素像元（PictureelementPixel）：一幅遥感数字影像由m行×n列的栅格组成，每个小栅

5、格对应一个值，其值反映了一定面积大小地面（空间分辨率）的辐射特征，这些栅格称为像元。正（纯）像素：一个像素内只包含一种地物（水体…）混合像素：一个像素内包含多种地物（草地=草+地）像素的空间特征：几何位置及范围——空间位置离散化像素的属性特征：亮度值——灰度值离散化16特点：(与光学图像相比)便于计算机处理数字存储方式获取、传输、分发等过程中没有信息损失抽象性强（表示在计算机里是很抽象的“数据流”）数字形式表示，便于建立分析模型，进行计算机解译和采用遥感图像专家系统。遥感数字图像17遥感数字图像的表示方法二维数组表示：位置隐含（象素坐标），属性用亮

6、度表示；遥感数字图像根据波段分：二值数字图像：[0-1]一个bit存储单波段数字图像：[0-255]一个字节（8位）彩色数字图像：[0-255][0-255][0-255]三个数字层多波段数字图像：[0-255]……[0-255]多个数字层18多波段数字图像存储与分发的常用数据格式：（1）BSQ数据格式（Bandsequential）；（2）BIP数据格式（Bandinterleavedbypixel）；（3）BIL数据格式（Bandinterleavedbyline）；辅助数据：数字图像尺寸等各种参数遥感数字图像的表示方法19BSQ(Bandse

7、quential)数据格式：按波段顺序依次排列，1个文件，文件内划分1-K段，第n段数据为第n波段的图像数据[M行][N列]。多波段数字图像存储与分发的常用数据格式（BSQ）20BIP数据格式（Bandinterleavedbypixel），1个文件，[M行][N列]格式，每个单元顺序记录K个波段的相应数据。多波段数字图像存储与分发的常用数据格式（2）21BIL数据格式（Bandinterleavedbyline），1个文件，逐行按波段次序排列。第1波段的第1行、第2波段的第1行、…、第K波段的第1行；第1波段的第2行、第2波段的第2行、…、第K波

8、段的第2行；……多波段数字图像存储与分发的常用数据格式（3）22航空像片的数字化非数字式遥感图像（通常为航空摄影像片），进