遥感图像空间算子
遥感图像处理与分析算法综述
遥感图像处理与分析算法综述随着遥感技术的发展，遥感图像处理与分析算法在各个领域中得到了广泛的应用。
遥感图像处理与分析算法是指通过对遥感图像进行数字处理和分析，来提取和解释图像中的信息。
本文将综述一些常见的遥感图像处理与分析算法，包括图像增强、分类与分割等。
一、图像增强图像增强是指通过一系列的操作，提高图像的质量和可视化效果。
常见的图像增强算法包括直方图均衡化、滤波和增强函数等。
直方图均衡化是一种常用的图像增强方法，它通过对图像的直方图进行变换，来增加图像的对比度。
该方法通过将图像的像素值映射到一个新的分布上，从而改变图像的亮度分布。
滤波是另一种常见的图像增强方法，通过在图像的空域或频域中对像素进行处理，来减少噪声和增强图像细节。
常见的滤波算法包括高通滤波和低通滤波等。
高通滤波可以增强图像的边缘和细节，而低通滤波则能够平滑图像并去除噪声。
增强函数是一种通过对图像的像素值进行非线性映射，来增强图像的方法。
常见的增强函数包括对数变换、幂次变换和伽马变换等。
对数变换可以扩展暗部像素的动态范围，而幂次变换则能够增强图像的对比度。
二、分类与分割分类与分割是遥感图像处理与分析的重要内容，它们能够将图像中的不同对象进行区分和提取。
常见的分类与分割算法包括聚类分析、最大似然分类和支持向量机等。
聚类分析是一种通过将像素划分到不同的类别中，来实现图像分类和分割的方法。
常见的聚类分析算法包括K均值聚类和自适应聚类等。
K均值聚类将图像像素划分为K个簇，每个簇代表一个类别，而自适应聚类则能够根据像素的分布进行不同权重的划分。
最大似然分类是一种基于概率统计的图像分类方法，它通过计算像素在每个类别中的概率，并选择概率最大的类别作为最终的分类结果。
最大似然分类算法能够准确地对图像中的不同对象进行分类，并且具有较强的鲁棒性。
支持向量机是一种通过构建一个最优决策边界，来实现图像分类和分割的方法。
支持向量机利用训练样本，通过最大化分类边界与样本之间的距离，来找到一个最优的分类超平面。
遥感图像处理 第五讲 空间域增强
真彩色增强技术
四、彩色变换增强
伪彩色增强技术
假彩色增强技术
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真彩色增强技术
四、彩色变换变换
TM1 TM2 TM3
伪彩色增强技术 假彩色增强技术
TM123
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真彩色增强技术
四、彩色变换增强
伪彩色增强技术 假彩色增强技术
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真彩色增强技术
四、彩色变换增强
密度分割
伪彩色增强技术 假彩色增强技术
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直方图均衡化 直方图匹配
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四、彩色变换增强
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四、彩色变换增强
真彩色增强技术
伪彩色增强技术
假彩色增强技术
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真彩色增强技术
四、彩色变换增强
伪彩色增强技术 假彩色增强技术
概念：把能真实反应或近似反应地物本来颜色
的影像叫真彩色影像。
实例： TM 影像三个可见光波段 TMl 、TM2 和
TM3的合成影像近似为真彩色影像。 TMl——蓝、TM2——绿、TM3——红
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一、影像变换与增强的 方法
为什么进行增强 影像增强机理 影像增强概念 增强处理方法
低频增强
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一、影像变换与增强的 方法
为什么进行增强 影像增强机理 影像增强概念 增强处理方法
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二、影像灰度变换增强
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二、灰度变换增强
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二、灰度变换增强
线性变换
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二、灰度变换增强
线性变换
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影像增强(image enhancement) ：
为什么进行增强 影像增强机理 影像增强概念 增强处理方法
为了使分析者能容易确切地识别影像内容， 按照特定目的对影像数据进行加工，使部分信息 得到增强的过程。
遥感数字图像处理-第3章 空间域处理方法
空间域处理方法
空间域处理方法
一、数值运算：单波段运算、多波段运算 二、集合运算：空间操作、波段操作 三、逻辑运算：求反、与、或、异或 四、数学形态学操作：腐蚀、膨胀、开运算、闭运算
难点：邻域运算、数学形态学操作 重点：各种运算的原理及其在图像处理中的应用
2
一、数值运算
单波段运算
包括点运算和邻域运算。
点运算是对单幅图像像元进行的逐像元数值运算，它将输入图 像映射为输出图像，输出图像每个像元的灰度值仅由对应的输入 像元点的灰度值决定，它不会改变图像内像元之间的空间关系。 若输入图像为g(x，y)，输出图像为f(x，y)，则点运算可表示为：
f (x, y) T[g(x, y)]
T为灰度变换函数，可为任意函数，根据灰度变换函数的不同，点 运算又可分为线性点运算、分段线性点运算和非线性点运算。
6
3
二、集合运算
空间操作
包括图像裁剪和图像镶嵌。
图像裁剪
图像裁剪的目的是为了保留图像中需要感兴趣的部分，将感兴趣区之 外的部分去除。
图像裁剪示意图
4
三、逻辑运算
逻辑运算又称布尔运算，逻辑常量只有两个，即0和1，用来表示两个 对立的逻辑状态“假”和“真”。逻辑变量与普通代数一样，可以用字 母、符号、数字及其组合来表示，当进行逻辑运算时逻辑变量需先通过 某种规则转换为逻辑常量。
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四、数学形态学操作
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ数学形态学是以形态为基础对图像进行分析的数学工具， 在图像去噪声、图像增强、图像分割等处理中应用较广。
数学形态学操作可以分为二值形态学和灰度形态学，灰度 形态学是由二值形态学扩展而来。基于数学形态学的图像处 理有两个基本运算，即腐蚀和膨胀，而以腐蚀和膨胀为基础 又形成了开运算和闭运算。
遥感图像处理中的特征提取与分类算法
遥感图像处理中的特征提取与分类算法1. 引言遥感图像处理是利用卫星或航空平台获取的图像数据进行分析和提取信息的过程。
特征提取与分类是遥感图像处理中的重要环节，它能够将图像中的信息转化为计算机可处理的形式，为后续的应用提供有意义的数据基础。
本文将介绍遥感图像处理中常用的特征提取与分类算法。
2. 特征提取算法在遥感图像处理中，特征提取是将图像中的主要信息提取出来，以便进行进一步的分析与应用。
常用的特征提取算法包括:2.1 灰度共生矩阵灰度共生矩阵(Grey-level Co-occurrence Matrix，GLCM)是一种统计图像灰度级彼此配对的位置和出现频率情况的矩阵。
通过计算图像中像素点之间的灰度分布特性，可以提取出纹理特征信息。
2.2 主成分分析主成分分析(Principal Component Analysis，PCA)是一种常用的减少特征维度的方法。
它通过对图像数据进行线性变换，将原始的高维数据转化为低维的特征子空间，保留数据中最主要的信息。
2.3 尺度不变特征变换尺度不变特征变换(Scale-Invariant Feature Transform，SIFT)是一种在图像中检测关键点并进行特征描述的算法。
SIFT算法在尺度变换、旋转变换、光照变换等情况下均能提取出稳定的特征点。
3. 分类算法在特征提取完成后，需要将图像进行分类，将其归类为预先定义好的类别。
常用的分类算法包括:3.1 支持向量机支持向量机(Support Vector Machine，SVM)是一种基于统计学习理论的分类算法。
它通过在特征空间中找到最优超平面，将不同类别的样本分开。
3.2 K最近邻算法K最近邻(K-Nearest Neighbor，KNN)算法是一种基于样本最邻近的分类方法。
它通过计算未知样本与已知样本之间的距离，并选择最接近的K个已知样本进行分类。
3.3 随机森林随机森林(Random Forest)是一种基于集成学习的分类算法。
遥感图像的特征提取与空间分析方法
遥感图像的特征提取与空间分析方法遥感图像是一种通过卫星、飞机等远距离方式获取地球表面信息的技术。
随着遥感技术的不断进步和应用领域的拓展，遥感图像的特征提取和空间分析方法也成为研究的热点之一。
本文将探讨遥感图像特征提取与空间分析方法的相关内容，包括常用的特征提取方法、特征的分类和应用以及空间分析方法的原理和应用。
一、特征提取方法1. 基于像素的特征提取方法基于像素的特征提取方法是最基础的一种方法，它通过分析每个像素点的亮度、颜色等属性来提取图像特征。
常见的方法有灰度共生矩阵、颜色直方图和纹理特征等。
其中，灰度共生矩阵通过计算像素之间的灰度分布概率来描述图像的纹理特征，颜色直方图通过统计图像中像素的颜色分布情况来提取图像的颜色特征。
2. 基于区域的特征提取方法基于区域的特征提取方法是将图像分割成若干个区域，然后提取每个区域的特征。
常用的方法有边缘检测、聚类分析和形态学处理等。
边缘检测可以提取图像中的边界信息，聚类分析可以将相似的像素点分到同一个区域中，形态学处理可以提取图像中的纹理和形状信息。
二、特征的分类和应用根据特征的性质和应用场景的不同，特征可以分为几何特征、频谱特征和纹理特征等。
几何特征包括面积、周长、形状等，频谱特征包括反射率、辐射度等，纹理特征包括纹理均匀度、纹理方向等。
这些特征在不同领域的应用也有所不同。
1. 土地利用与覆盖变化研究土地利用与覆盖变化研究是遥感图像应用的一个重要领域，它可以通过提取图像的频谱特征和纹理特征来监测和分析土地的利用情况和覆盖变化。
例如，利用遥感图像的反射率特征可以判断农田的健康状况，利用纹理特征可以分析城市建设的扩张情况。
2. 灾害监测与评估灾害监测与评估是遥感图像应用的另一个重要领域，它可以通过提取图像的几何特征和纹理特征来识别和分析灾害的类型和程度。
例如，在地震灾害监测中，可以利用遥感图像的几何特征和纹理特征来评估建筑物的倒塌程度和人员伤亡情况。
三、空间分析方法空间分析方法是对遥感图像进行空间变化和空间关系分析的一种方法。
遥感影像的空间分析方法研究
遥感影像的空间分析方法研究在当今的科技时代，遥感技术的发展日新月异，为我们提供了大量的地球表面信息。
而遥感影像的空间分析则是从这些海量数据中提取有价值信息的关键手段。
本文将深入探讨遥感影像的空间分析方法，帮助您更好地理解这一重要领域。
遥感影像，简单来说，就是通过卫星、飞机等遥感平台获取的地球表面的图像。
这些影像包含了丰富的信息，如地形、地貌、植被、土地利用等。
而空间分析则是对这些影像中空间信息的定量和定性研究，旨在揭示其内在的规律和关系。
常见的遥感影像空间分析方法包括目视解译、基于像元的分析和面向对象的分析。
目视解译是一种传统但依然重要的方法。
它依靠解译人员的专业知识和经验，通过直接观察影像的色调、纹理、形状、大小等特征，来识别和判断地物类型。
比如，茂密的森林在影像中通常呈现深绿色且纹理较粗糙，而城市建筑区域则呈现规则的几何形状和明亮的色调。
然而，目视解译存在主观性强、效率低等缺点，难以处理大规模的遥感影像数据。
基于像元的分析方法将遥感影像视为由一个个像元组成的矩阵。
每个像元都具有特定的数值，代表着该地物在不同波段的反射或辐射特性。
常见的基于像元的分析方法包括监督分类和非监督分类。
监督分类需要事先选择一些具有代表性的训练样本，然后根据这些样本的特征，使用统计或机器学习算法对影像中的其他像元进行分类。
非监督分类则不需要训练样本，而是根据像元之间的相似性自动将影像划分为不同的类别。
但基于像元的分析方法往往忽略了像元之间的空间关系，容易产生“椒盐噪声”，导致分类结果的破碎化。
面向对象的分析方法则是近年来发展迅速的一种新技术。
它首先对遥感影像进行分割，将具有相似特征的像元组合成一个个对象。
然后，基于这些对象的特征，如形状、大小、纹理、光谱等，进行分类和分析。
与基于像元的方法相比，面向对象的分析方法充分考虑了地物的空间特征和上下文信息，能够更准确地提取地物信息，尤其对于复杂的地物类型和高分辨率遥感影像具有明显的优势。
遥感图像分类算法研究与应用
遥感图像分类算法研究与应用遥感技术是现代地球科学研究的重要手段之一，遥感图像分类是遥感技术应用中的核心问题之一。
图像分类是将遥感图像分为若干类别的过程。
由于遥感图像包含的信息量非常庞大，因此是一项非常艰巨的任务。
因此，研究和应用有效的遥感图像分类算法，对于实现遥感图像快速高效分析和应用具有重要的意义。
一、遥感图像分类算法的分类遥感图像分类算法的研究至今已经有数十年的历史，经过不断的发展，现已有多种分类算法，如最大似然法、支持向量机等。
不同的算法有其各自的优缺点，以下列举几种常见的分类算法：1. 最大似然法最大似然法是指在一定的观测数据下，对于一些未知参数值进行估计，使得这些参数值下观测数据出现的可能性最大。
在遥感图像分类中，最大似然法是基于像元的，将图像中的每个像元按照其反射率值进行分类。
最大似然法最早是在统计学中应用广泛的方法，因其精度较高、易于操作、具有形式简单等特点，在遥感图像分类中也得到广泛应用。
最大似然法主要是基于对像元类别的判断，因此对于相近类别，其精度不高，容易出现混淆。
同时，最大似然法分类过程中需要计算大量的概率分布，运算量较大，因此其处理速度相对较慢。
2. 支持向量机支持向量机是一种经典的分类算法，同时也是目前遥感图像分类常用的一种算法。
它不仅可以处理线性分类问题，还可以处理非线性问题。
支持向量机主要是基于核函数对数据进行投影，将不可分离的数据在高维空间中进行分离。
支持向量机不仅具有很高的分类精度，而且其在处理大样本数据时，具有高效的处理速度，具有良好的可伸缩性。
虽然支持向量机具有处理非线性问题的能力，但是在高维数据分析时，需要选择合适的核函数，并且参数的调整需要一定的经验，使得支持向量机的应用并不是那么容易。
3. 决策树决策树是一种基于树形结构进行分类的算法。
它的分类过程中是沿着树结构进行的，最后到达叶子节点，从而确定类别。
决策树一般通过分类方法、分裂标准等参数来确定其结构，并最终得出分类结果。
遥感图像处理中的常见算法和软件
遥感图像处理中的常见算法和软件遥感图像处理是利用遥感技术获取的图像进行分析和处理的过程。
这项技术广泛应用于地理信息系统、环境监测、农业、城市规划等领域。
在遥感图像处理中，有许多常见算法和软件被广泛采用，以提高图像的质量和解译能力。
一、图像预处理算法图像预处理是遥感图像处理的第一步，其目的是去除图像中的噪声和其他无关信息，提高图像的质量。
常用的图像预处理算法包括：1. 均值滤波：通过计算图像像素周围一定区域内像素的平均值来平滑图像并抑制噪声。
2. 中值滤波：将像素周围一定区域内的像素值排序，选取其中位数作为该像素的值，以达到去除噪声的效果。
3. 边缘增强：通过应用边缘检测算法，如Canny算法或Sobel算法，来突出图像中的边缘特征。
二、图像分类算法图像分类是将遥感图像中的像素按其所属类别进行划分的过程。
常见的图像分类算法包括：1. 最大似然分类法：基于统计学原理，采用贝叶斯决策理论，将图像像素按其灰度值或其他特征进行分类。
2. 支持向量机：通过构建一个最优的超平面来实现对图像像素的分类，具有较强的泛化能力。
3. 随机森林：通过构建多个决策树，取其投票结果来划分图像像素的类别。
三、图像变换算法图像变换是指将图像从一个颜色或空间域变换到另一个颜色或空间域的过程。
常见的图像变换算法包括：1. 傅里叶变换：将图像从空间域变换到频率域，从而能够对图像进行频谱分析和滤波操作。
2. 小波变换：通过将图像分解为不同尺度的频带，利用小波函数的局部性特点，能够更好地描述图像的结构和纹理特征。
3. 离散余弦变换：利用图像中像素值的相关性，将图像从空间域变换到频率域，并能够通过量化和编码来实现图像的压缩。
四、常见遥感图像处理软件1. ENVI：ENVI是一种功能强大的遥感图像处理和分析软件，具有丰富的遥感分析工具和算法。
2. ERDAS IMAGINE：ERDAS IMAGINE是一款广泛应用的遥感图像处理和GIS软件，具有可视化、分析和集成的功能。
遥感图像处理的基本方法与算法解读
遥感图像处理的基本方法与算法解读一、引言遥感技术是通过人工卫星、航空器或其他遥感平台获得地球表面信息的一种手段。
遥感图像处理则是遥感技术的重要应用领域之一。
本文将介绍遥感图像处理的基本方法与算法，探讨其原理和应用。
二、遥感图像预处理遥感图像预处理是遥感图像处理的第一步，主要目的是去除图像中的噪声和干扰，提高图像的可用性。
常用的图像预处理方法包括边缘增强、直方图均衡化和空间滤波。
1. 边缘增强边缘增强是通过提升图像边缘信息的方法来提高图像质量。
其中常用的边缘增强算法有Sobel算子、Prewitt算子和Laplacian算子。
这些算子能够检测出图像中的边缘特征，从而使图像更加清晰。
2. 直方图均衡化直方图均衡化是一种通过调整图像亮度分布来增加对比度的方法。
通过对图像的灰度直方图进行变换，使得图像中的像素分布更加均匀，从而使得图像更加清晰和易于分析。
3. 空间滤波空间滤波是一种常用的图像平滑方法，通过对图像进行滤波操作，可以去除图像中的噪声和干扰。
常用的空间滤波算法有均值滤波、中值滤波和高斯滤波。
三、遥感图像分类遥感图像分类是根据图像中的像素值进行分类的过程。
常用的图像分类方法包括基于像素的分类和基于对象的分类。
1. 基于像素的分类基于像素的分类是一种将图像中的每个像素都分配到一个类别中的方法。
常用的基于像素的分类算法有最大似然分类算法、支持向量机和人工神经网络。
这些算法能够根据像素的特征进行分类，从而对图像进行分割和分析。
2. 基于对象的分类基于对象的分类是将图像中的相邻像素聚合成一组对象，然后根据对象的特征进行分类的方法。
常用的基于对象的分类算法有基于区域的分类和基于形态的分类。
这些算法能够更好地保留图像中的空间信息，从而提高分类的准确性。
四、遥感图像变化检测遥感图像变化检测是通过比较多幅遥感图像之间的差异，来检测地表发生的变化情况。
主要应用于城市规划、环境监测和资源管理等领域。
1. 基于像素的变化检测基于像素的变化检测是一种将多幅遥感图像像素级别进行比较的方法。
第六章遥感图像几何处理
0
1
0
sin 0 cos
共线方程为：
(x) f tan - f ( X ) (Z )
( y ) y sec - f (Y ) (Z )
6.1.5 扫描式传感器的构像方程
扫描式传感器获得的图像属于多中心投影，每个像元都有自 己的投影中心，随着扫描镜的旋转和平台的前进来实现整幅图像 的成像。由于扫描式传感器的光学聚焦系统有一个固定的焦距， 因此地面上任意一条线的图像是一条圆弧，整幅图像是一个等效 的圆柱面，所以该类传感器成像亦具有全景投影成象的特点。任 意一个像元的构像，等效于中心投影朝旁向旋转了扫描角后，以 像幅中心（x＝0，y＝0）成像的几何关系。
传感器沿旁向扫描，扫描角在随时间在变化其选择矩阵为:
1 0
0
R 0
cos
sin
0 sin cos
(x) 0 - f (X ) (Z )
( y ) f tan - f (Y ) (Z )
6.1.6 侧视雷达图像的构像方程
侧视雷达是主动式传感器，其侧向的图像坐标取决 于雷达波往返于天线和相应地物点之间的传播时间，即 天线至地物点的空间距离R，所以侧视雷达具有斜距投影 的性质。其工作方式分为平面扫描和圆锥扫描。
2. 当侧视雷达按圆锥扫描方式工作时，其成像几何形态如 下图所示，此时雷达天线的发射轴线具有一个固定的航向 倾角（τ），并以（U）轴为旋转轴按扫描角θ向侧向扫描。 对于任一地物点A，设其斜距为R，则：
R＝mrr
从图中可推导出：
U Rsin rsin
V (R2co 2sH2)12m rΒιβλιοθήκη r(co )2 sf2)12y
p
f
从而可以得到全景变形公式：
dyypypf(tan)
遥感数字图像处理-要点
遥感数字图像处理—要点1．概论遥感、遥感过程遥感图像、遥感数字图像、遥感图像的数据量遥感图像的数字化、采样和量化通用遥感数据格式(BSQ、BIL、BIP)遥感图像的模型：多光谱空间遥感图像的信息内容：遥感数字图像处理、遥感数字图像处理的内容遥感图像的获取方式主要有哪几种?如何估计一幅遥感图像的存储空间大小？遥感图像的信息内容包括哪几个方面?多光谱空间中，像元点的坐标值的含义是什么？与通用图像处理技术比较，遥感数字图像处理有何特点？遥感数字图像处理包括那几个环节？各环节的处理目的是什么？2。
遥感图像的统计特征2。
1图像空间的统计量灰度直方图：概念、类型、性质、应用最大值、最小值、均值、方差的意义2。
2多光谱空间的统计特征均值向量、协方差矩阵、相关系数、相关矩阵的概念及意义波段散点图概念及分析主要遥感图像的统计特征量的意义两个重要的图像分析工具:直方图、散点图3.遥感数字图像增强处理图像增强：概念、方法空间域增强、频率域增强3.1辐射增强：概念、实现原理直方图修正，线性变换、分段线性变换算法原理直方图均衡化、直方图匹配的应用3.2空间增强邻域、邻域运算、模板、模板运算空间增强的概念平滑(均值滤波、中值滤波）原理、特点、应用锐化、边缘增强概念方向模板、罗伯特算子、索伯尔算子、拉普拉斯算子的算法和特点•计算图像经过下列操作后，其中心象元的值：–3×3中值滤波–采用3×3平滑图像的减平滑边缘增强–域值为2的3×1平滑模板–Sobel边缘检测–Roberts边缘检测–模板3。
3频率域处理高频和低频的意义图像的傅里叶频谱频率域增强的一般过程频率域低通滤波频率域高通滤波同态滤波的应用3。
4彩色增强彩色影像的类型：真彩色、假彩色、伪彩色标准假彩色影像彩色变换的概念及应用4。
多光谱变换图像运算：加法运算、差值运算、比值运算的概念及应用植被指数主成分变换的目的和特点缨帽变换概念和特点（图像分析）最小噪声分离变换：目的、实现、特点•主分量变换（PCT)的原理和特点•缨帽变换的物理意义•MNF变换的特点5遥感影像融合概念、目的多光谱影像与全色波段影像融合：目的多光谱影像与全色波段影像融合的基本过程常用遥感影像融合算法：HSI变换法、主分量变换(PCT）法的基本原理6.遥感数字影像误差校正和配准辐射校正，系统辐射校正、大气校正的概念几何校正的概念几何粗校正的概念几何精校正的概念几何精校正的一般步骤、两个基本环节灰度值的重采样，三种方法多项式纠正法的基本原理控制点的选择•遥感图像为何要进行辐射校正和几何校正?•影像重采样的方法有哪些,各有何特点？•几何校正控制点在数量和分布上有何要求？7。
遥感数字图像处理基础 知识点
第一章数字图像处理根底1数字图像处理：将图像转换成一个数字矩阵存放在图像存储器中，然后利用计算机对图像信息进行数字运算和处理，以提高图像质量或者提取所需要的信息2数字图像获取：把客观场景发射或者发射的电磁波信息首先利用光学成像系统生成一副模拟图像，然后通过模数转换将模拟图像转换为计算机可以存储的离散化数字图像。
3采样：即图像空间坐标或位置的离散化，也就是把模拟图像划分为假设干图像元素，兵赋予它们唯一的地址。
；离散化的小区域就是数字图像的根本单元，称为像元也称像素。
量化：即电磁辐射能量的离散化，也就是把像元内的连续辐射亮度中离散的数字值来表示，这些离散的数字值也称灰度值，，因为它们代表了图像上不同的亮暗水平。
4遥感数字图像获取特征参数质量特征：⑴空间分辨率：数字图像上能被详细区分的最小单元的尺寸或大小⑵辐射分辨率传感器探测原件在接受光谱信号时，所能分辨的最小辐射度差信息量特征：⑴光谱分辨率：传感器探测元件在接收目标地物辐射能量时所用的波段数目⑵时间分辨率：对同一区域进行重复观测的最小时间间隔。
5模拟图像：在图像处理中通过某种物理量的强弱变化来记录图像亮度信息的图像6数字图像：把连续的模拟图像离散化成规那么网格并用计算机以数字的模式记录图像上各网格点亮度信息的图像7数字图像特性：①空间分布特性：1空间位置：数字图像以二维矩阵的结构的数据来描述物体，矩阵按照行列的顺序定位数据，所以物体的位置也是用行列号表示。
2形状：点状线状和面状3大小：线状物体的长度或面状物体的面积，表现为像元的集聚数量4空间关系：包含，相邻，相离三种拓扑关系②数值统计特性：对图像的灰度分布进行统计分析。
图像的灰度直方图：用来描述一幅数字图像的灰度分布，横坐标为灰度级，纵坐标为灰度级在图中出现8直方图的用途：1图像获取质量评价2边界阙值的选择3噪声类型的判断9遥感数字图像的输出特征参数：1输出分辨率：屏幕分辨率和打印的分辨率2灰度分辨率：指输出设备能区分的最小灰度差3颜色空间模型：RGB 模型CMYK模型HSI颜色模型10数字图像种类：1.黑白图像：二值数字图像，0表示黑色1表示白色；2.灰度图像：单波段图像每个像元的灰度值的取值范围由灰度量决定;3.伪彩色图像：把单波段图像的各灰度值按照一定规那么映射到颜色空间中某一对应颜色;4.彩色图像：由红绿蓝3个颜色通道的数字层组成的图像第二章数字图像存储1比特序：一个字节中8个比特的存储顺序称为比特序。
详解测绘技术中的遥感图像分类算法
详解测绘技术中的遥感图像分类算法遥感图像分类是测绘技术中一项重要的任务，它通过对遥感图像中的地物进行自动分类和识别，以便更好地理解和利用地球表面的信息。
本文将详细介绍测绘技术中的遥感图像分类算法及其应用，展示其在不同领域中的重要性和潜力。
首先，我们来了解一下遥感图像分类的基本概念。
遥感图像是通过卫星、飞机、无人机等平台获取的地球表面的图像，具有大范围、高分辨率等特点。
遥感图像分类就是将这些图像中的像素点划分到不同的地物类别中，例如水体、森林、农田等。
通过遥感图像分类，可以获取大范围地物的分布情况，监测环境变化，为决策提供支持。
在遥感图像分类中，最常用的算法是基于机器学习的方法。
机器学习是一种通过从数据中学习规律，从而实现自动决策和预测的方法。
在遥感图像分类中，机器学习算法可以通过训练样本来学习地物的特征，然后根据学习到的规律对图像进行分类。
常见的机器学习算法包括支持向量机(SVM)、决策树、随机森林等。
支持向量机是一种常用的机器学习算法，它通过构建一个超平面来将不同类别的样本分开。
支持向量机的核心思想是找到一个能够最大化分类边界距离的超平面，从而实现对图像的分类。
决策树是另一种常见的机器学习算法，它通过构建一系列的决策节点和分支来对图像进行分类。
随机森林是由多个决策树组成的集成学习算法，它通过投票的方式对图像进行分类，从而提高分类的精度和鲁棒性。
除了机器学习算法，深度学习也在遥感图像分类中得到广泛应用。
深度学习是一种模拟人脑神经网络的方法，可以通过多层神经网络来学习图像的特征表示。
在遥感图像分类中，深度学习可以通过卷积神经网络(CNN)来提取图像的局部特征，并通过全连接层进行分类。
深度学习的优势在于其可以自动学习图像的特征表示，从而无需依赖人工设计的特征。
遥感图像分类算法在许多领域中都有广泛的应用。
例如，农业领域可以利用遥感图像分类算法来监测农田的植被覆盖情况，实现精准农业管理。
城市规划领域可以利用遥感图像分类算法来识别和监测建筑物、道路、绿地等地物的分布情况，优化城市规划和管理。
遥感图像的几何处理
令l=x（或y），则得到由地球自转引 起的图像变形误差公式：
§5－3 遥感图像的几何处理
1几何处理的重要性: 1 各种专题图的生产,要求改正影像的几何
变形
2 处理、分析和综合利用多尺度的遥感数 据、多源遥感信息的表示、融合及混合像元 的分解时，必须保证各不同数据源之间几何 的一致性
(1) 中心投影情形时
在垂直摄影的条件下， φ = ω =κ ≈0 ， 地形起伏引起的像点位移为： δh=rh/H
δxh=xh/H δyh=yh/H
其中x、y为地面点对应的像点坐标，
δx 、δy 为由地形起伏引起的在x、y方向上的像点位移
(2) 推扫式成像情形时 由于x=0， δxh=xh/H=0 而在y上方有： δyh=yh/H 即投影差只发生在y方向（扫描方向）
地球自 转的影响
图像底边中点的坐标位 移产生了图像底边中点 的坐标位移△x和△y， 以及平均航偏角θ。
△x =bb′ sinɑ λ x △y =bb′cosɑ λ y θ= △y /l
α是卫星运行到图像中心点位置时的 航向角；
l是图像x方向边长； λx和λy是图像x和y方向的比例尺。
bb′=WLt
竖直摄影条件下 φ = ω =κ ≈0
1 -κ -φ
At ≈ κ 1 -ω
φ ω1
可以得到外方位元素变化所产生的像点位移为：
dx= -(f/H)dXS-(x/H)dZS-[f(1+x2/f2)]dφ -(xy/f)dω +ydκ dy= -(f/H)dYS-(y/H)dZS -(xy/f)dφ -[f(1+x2/f2)] dω -xdκ
遥感图像处理空间增强
点处理（点运算）；邻域处理（局部运算）
遥感图像处理空间增强
▪ 点处理：点运算公式： g’(x,y)=I［g(x,y)］，I为 与 (x,y) 位 置 无 关 的 线 性 或非线性变换。
▪ 点运算就是将原图像中 每一个像元的灰度值， 通过变换转换成输出图 像中一个新的灰度值， 其图像中各个像元的位 置并不改变。
波谱特征增强：突出不同地物之间波谱特征的差别 空间特征增强：突出空间形态特征、边缘、线条、纹理结 构特点 时间信息增强：提取多时相图像中波谱与空间特征随时间 变化的信息
按照参加处理运算的波段影像数目可分为：
单波段图像增强：对单一波段数据处理，如反差扩展 多波段图像增强：对多个波段数据处理，如彩色合成
原图像亮度范围：0-15，变换后：0-30 线性变换方程：x b=2xa，
遥感图像处理空间增强
2.分段线性变换
xb
1 3
xa,
xa
0,6,
xb
0,2
xb 2xa 10,xa 6,11,xb 2,12
xb
3 4
xa
15, 4
xa
11,15,
xb
12,15
常用于需要充分扩展某个或某些亮度值区间的微 小差异而不愿意舍弃其他部分信息。一般是提供一系 列的分界点，确定输入及输出图像的对应亮度区间。
直方图匹配是通过非线性变换使得一个 图像的直方图与另一个图像直方图类似。 直方图匹配对在不同时间获取的同一地 区或邻接地区的图像，或者由于太阳高 度角或大气影响引起差异的图像很有用， 特别是对图像镶嵌或变化检测。
遥感图像处理空间增强
直方图匹配：条件（运用两幅图象）
原始图象和参考图象 两个图象的直方图的总体形态应相似 图象中相对亮和暗的特征应相同 对某些应用，图象的分辨率应相同（但可不同） 图象中的地物类型的相对分布应相同，无论两幅
如何进行遥感图像的特征提取与分类
如何进行遥感图像的特征提取与分类遥感图像是通过航空或卫星等远距离感知装置获取的地表信息图像。
利用遥感技术可以获取大范围的地理信息，广泛应用于农业、城市规划、环境监测等领域。
而遥感图像的特征提取与分类则是处理遥感图像的重要环节，它能够帮助我们更好地理解和利用遥感图像。
一、遥感图像的特征提取特征提取是将原始遥感图像转化为能够描述地物类别的数学特征的过程。
在遥感图像中，不同地物或者地物类别往往具有不同的光谱、纹理、形状等特征。
因此，通过提取这些特征，我们可以对地物进行分类与分析。
1.光谱特征提取光谱特征是指反映地物物理性质的光谱波段数据。
通过选择不同的波段组合，我们可以提取出反映植被、水体、建筑物等地物特性的光谱特征。
常用的方法有主成分分析（PCA）、最大似然分类（MLC）等。
2.纹理特征提取纹理特征描述了图像中像素间的空间关系。
在遥感图像中，纹理特征可以用于区分不同地物的纹理复杂程度。
例如，植被具有较为均匀的纹理，而建筑物则较为具有几何纹理。
常用的纹理特征提取方法有灰度共生矩阵法（GLCM）、局部二值模式法（LBP）等。
3.形状特征提取形状特征是指地物在图像中的几何形状信息。
通过提取地物的形状特征，可以识别出地物的边界和形状。
例如，对于建筑物来说，我们可以通过提取其形状特征来判断其是直角形、圆形还是其他形状。
常用的形状特征提取方法有边缘检测算子、Hough变换等。
二、遥感图像的分类分类是将遥感图像中的像素划分到不同地物类别中的过程。
通过分类，我们可以获取遥感图像中不同地物的分布情况，进而进行地物的监测与分析。
1.监督分类监督分类是指使用人工定义的训练样本对遥感图像进行分类。
首先，我们需要准备一些具有代表性的训练样本，这些样本包含不同地物类别的图像区域。
然后，通过计算遥感图像与这些训练样本之间的差异，可以得到分类决策函数，进而对整幅遥感图像进行分类。
2.非监督分类非监督分类是指根据遥感图像中像素值的统计特征，自动将其划分到不同的类别中。
《ERDAS IMAGE遥感图像处理方法》操作
《ERDAS IMAGE遥感图像处理方法》操作一空间增强（Spatial Enhancement）1卷积增强处理（Convolution）功能：用一个系数矩阵将整个图像按照象元分块进行平均处理，用于改变图像的空间频率特征。
to效果：地物的轮廓和线条勾勒变清晰了。
2非定向边缘增强（Non-directional Edge）功能：应用两个非常通用的滤波器（Sobel 滤波器和Prewitt 滤波器），首先通过两个正交卷积算子（Horizontal算子和Vertical算子）分别对遥感图像进行边缘检测，然后将两个正交结果进行平均化处理。
to效果：效果明显而且强烈分别出邻区不同的部分。
3.聚焦分析（Focal Analysis）功能：使用类似卷积滤波的方法，选择一定的窗口呼函数，对输入图像文件的数值进行多种变换，应用窗口范围内的象元数值计算窗口中心象元的值，达到图像增强的目的。
to效果：深色地方变模糊，浅色地物图象得到增强，但也变得不清晰。
4.纹理分析（Texture Analysis）功能：通过二次变异等分析使图象的纹理结构更加清晰。
to效果：纹理边缘部分十分清晰。
5.自适应滤波（Adaptive Filter）功能：应用自适应滤波器对图像的感兴趣区域进行对比度拉伸处理。
to效果：颜色变浅了。
6.分辨率融合（Resolution Merge）功能：对不同空间分辨率遥感图像的融合处理，使处理后的遥感图像即具有较好的空间分辨率，又具有多光谱特征，达到图象增强的目的。
+ ＝效果：处理后图象既有高分辨率又有多光谱特征（彩色）。
7.锐化增强处理（Crisp Enhancement）功能：对图像进行卷积滤波处理，使整景图像的亮度得到增强而不使其专题内容发生变化。
效果：区别不大，亮度得到些许增强。
二．辐射增强（Radiometric Enhancement）1.查找表拉伸（LUT Stretch）功能：通过修改图像查找表使输出图像值发生变化。
如何进行遥感图像的空间建模与分析
如何进行遥感图像的空间建模与分析遥感技术在当今社会的发展中扮演着重要的角色，它通过获取地球表面的遥感图像来获取大量的空间信息。
然而，单纯的图像获取并不能满足我们对地理空间数据的需求，因此，对遥感图像进行空间建模与分析变得至关重要。
本文将探讨如何进行遥感图像的空间建模与分析，以帮助读者更好地利用遥感技术。
首先，空间建模是遥感图像分析的基础。
在进行空间建模之前，我们需要对遥感图像进行预处理，包括图像采集、辐射校正、几何校正等。
这些步骤的目的是确保图像的质量和准确性。
一旦图像预处理完成，我们就可以开始进行空间建模了。
空间建模的目标是对遥感图像中的地物进行识别和分类。
常用的空间建模方法包括基于像元的分类方法和基于对象的分类方法。
基于像元的分类方法将每个像素点作为一个独立的对象进行分类，而基于对象的分类方法则将图像中的像素点聚合成不同的地物对象进行分类。
这两种方法各有优缺点，选择合适的方法需要根据实际应用场景来决定。
在进行空间建模的过程中，我们可以借助地理信息系统（GIS）来对遥感图像进行空间分析。
GIS能够处理和分析大量的空间数据，可以帮助我们观察地物的空间分布和相关性。
通过GIS的空间分析功能，我们可以进行地物的空间叠加、缓冲区分析、空间关联分析等。
这些空间分析的结果可以为后续的决策和规划提供支持。
除了基于遥感图像的空间建模与分析外，还可以将遥感图像与其他数据进行融合，进一步提高分析的精度和准确性。
例如，可以将遥感图像与地形数据融合，从而获取更多的地理信息。
同时，还可以将遥感图像与气象数据、人口数据等进行融合，通过多源数据的综合分析，得出更准确的结论。
在进行遥感图像的空间建模与分析时，还需要考虑数据的分辨率和精度。
遥感图像的分辨率决定了图像中最小可分辨的地物大小，而精度则表示图像中地物位置的准确性。
在进行空间建模与分析时，我们需要根据实际需求选择合适的分辨率和精度。
此外，遥感图像的空间建模与分析也可以应用于各个领域，例如农业、城市规划、环境保护等。
遥感图像处理与空间信息分析研究
遥感图像处理与空间信息分析研究近年来，随着技术的发展和应用的广泛，遥感图像处理与空间信息分析的研究越来越受到重视。
遥感图像处理是指利用遥感技术获取的卫星或航空平台上的图像，进行数据的预处理、特征提取和图像分析等一系列操作的过程。
而空间信息分析则是对遥感图像中提取的信息进行定量分析、建模、预测等工作，以揭示地理现象和解决实际问题。
遥感图像处理的方法有很多，常见的包括图像去噪、图像增强、目标检测与识别等。
图像去噪是为了提高图像质量，减少噪声对图像信息的影响，常用的方法有中值滤波、小波去噪等。
图像增强是为了增强图像的对比度和清晰度，常用的方法包括直方图均衡化、锐化滤波等。
目标检测与识别是为了从遥感图像中自动提取和识别感兴趣的目标，常用的方法有阈值分割、边缘检测、模板匹配等。
空间信息分析的研究内容涉及多学科领域，如地理信息系统(GIS)、地球物理学、地质学等。
凭借遥感技术提供的大规模、多源、多时相的图像数据，可以对地表覆盖类型、植被指数、土地利用状况等进行定量分析和监测。
例如，通过遥感图像处理和空间信息分析，可以评估农作物的分布、种植面积以及灾害发生后的损失情况。
此外，还可以利用遥感技术监测森林的生长状况、动态变化以及生态环境指标，为森林资源的保护和管理提供科学依据。
在遥感图像处理与空间信息分析的研究中，还涌现出许多应用案例和成果。
比如，利用高分辨率遥感图像和机器学习算法，可以实现对城市建设与用地变化的精确监测和规划。
通过对遥感图像进行纹理特征分析，可以用于土地覆盖类型的分类与识别。
利用遥感图像和GIS技术，可以实现对水资源的动态监测与评价，促进水资源的合理利用与保护。
此外，还可以利用遥感图像进行气象预测与监测，为灾害防御和应对提供相关信息支持。
然而，遥感图像处理与空间信息分析的研究也面临一些挑战。
首先，遥感图像数据的处理和分析需要消耗大量的计算资源和存储空间，因此需要针对不同的应用场景选择合适的处理平台和算法。
遥感图像算法缠秧头数字水平产
遥感图像算法缠秧头数字水平产遥感图像算法是指利用遥感技术获取的图像数据进行处理和分析的一种方法。
缠绕头数字水平产是指利用遥感图像算法来进行农田的缠绕头计算和分析，从而获得农田的数字水平产量。
本文将介绍遥感图像算法在农田缠绕头数字水平产方面的应用和意义。
农田缠绕头是指农田内作物生长不同阶段的变化，这些变化可以通过遥感图像来捕捉和分析。
遥感图像算法可以提取出农田图像中的农作物信息，进而分析不同作物之间的缠绕头情况。
缠绕头的大小和形状可以反映出农作物的生长状况，进而研究其数字水平产量。
遥感图像算法可以通过遥感图像的预处理、特征提取和分类等步骤来实现。
首先，遥感图像需要进行预处理，包括校正和去除噪声等操作，以提高图像的质量。
然后，利用图像处理和计算机视觉技术，对图像进行特征提取，如农田边界的提取、农作物的识别等。
最后，利用分类算法将提取出的特征进行分类，如支持向量机、随机森林等。
通过这些步骤，可以得到农田图像的缠绕头信息。
农田缠绕头数字水平产的分析可以帮助农民和农业管理者了解农作物的生长情况和产量分布。
通过对缠绕头的分析，可以判断出农田中哪些地区的作物生长状况较好，哪些地区可能存在问题。
同时，还可以通过与实际测量的数字水平产量进行比较，验证遥感图像算法的准确性和可靠性。
农田缠绕头数字水平产的分析还可以为精准农业提供支持。
通过对缠绕头的分析，可以帮助农民制定相应的农作物管理和农药使用策略，提高农作物的生产效益和质量。
同时，还可以根据缠绕头的分布情况，调整农田的施肥和灌溉方案，实现对农田的精细管理。
除了对农作物的生长情况进行分析外，遥感图像算法还可以结合地理信息系统（GIS）等技术，实现对农田的动态监测和管理。
通过不同时间段的遥感图像对比，可以观察到农田的变化趋势，及时采取措施进行调整。
同时，还可以将遥感图像结果与其他地理数据进行叠加，如土地类型、气候数据等，进一步分析和预测农作物生长和产量分布的影响因素。
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《遥感图像处理》课程作业
常见遥感图像空间域滤波器
一、实验目的
通过查找各种常见空间域滤波的卷积模板，了解其特点与应用，并应用卷积模板对图像进行操作，对比原图和进行滤波后的图像，进一步理解遥感图像空间域滤波的原理和方法，为今后进行遥感图像滤波处理做好基础知识上的准备。
二、实验原理
空间域滤波是在图像空间中借助模板对图像进行领域操作。
空间滤波器都是基于模板卷积，将模板在图中移动并使模板中心与图中某个象元重合，然后将模板上的系数与模板下对应的象元灰度值相乘求和，最后把所得值赋给中心象元。
空间滤波一般分为线性和非线性滤波两种。
而根据其功能则主要分为平滑滤波器和锐化滤波器。
三、实验操作
在PCI软件的ImageWork模块下Tools -> Filter 工具中，以软件自带遥感图像irvine.pix的Band 1为输入波段，在自定义卷积模板中输入各常见模板进行计算。
四、实验结果
（一）平滑滤波器
平滑一般用低通滤波实现，目的是将图像模糊化，在提取较大目标前去除不必要的细节；消除噪声。
1、高斯滤波
线性平滑滤波，适用于消除高斯噪声，广泛应用于图像处理的减噪过程。
2、高斯滤波卷积算子
3、五点均值滤波算子
5、领域平均算子
6、均值滤波器
均值滤波为线性滤波，其采用的主要方法为邻域平均法。
7、中值滤波
中值滤波可以消除图像中的长尾噪声，例如负指数噪声和椒盐噪声。
在消除噪声时，中值滤波对图像噪声的模糊极小（受模板大小的影响），中值滤波实质上是用模板内所包括像素灰度的中值来取代模板中心像素的灰度。
中值滤波在消除图像内椒盐噪声和保持图像的空域细节方面，其性能优于均值滤波。
（二）锐化滤波器
锐化一般通过高通实现，增强被模糊的细节，进行边缘提取检测。
8、拉普拉斯算子（线性锐化滤波器）
9、线性锐化算子
10、中锐化算子
11、拉普拉斯卷积模版
算子矩阵（1）
12、平移和差分边缘检测
（3）
13、Sobel 算子
14、Prewitt算子
15、Kirsch算子
算子矩阵（1）
16、二阶导数边缘检测方法Laplacian
17、Guauss-Lanlancian 算子（LoG 算子）
18、拉普拉斯变形算子
19、梯度方向边缘检测
20、浮雕特效算子。