遥感图像处理(ppt)
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• The true ground coordinates are typically measured from a map (B - B1 to B4), either in paper or digital format.
1、遥感影像变形的原因
① 遥感平台位置和运动状态变化的影响： 航高、航速、俯仰、翻滚、偏航。
– the terrain relief; and, the curvature and rotation of the Earth.
Geometric corrections are intended to compensate for these distortions so that the geometric representation of the imagery will be as close as possible to the real world.
② 具体步骤 1）计算校正后每一点所对应原图中的位置；
2）计算每一点的亮度值。 ③ 计算方法
1）建立两图像像元点之间的对应关系； 2） 求出原图所对应点的亮度：最近邻法、双线性 内插法、三次卷积内插法。
2、几何畸变校正
④ 控制点的选取 ➢ 数目的确定:最小数目；6倍于最小数目。 ➢ 选择的原则
✓ 易分辨、易定位的特征点：道路的交叉口， 水库坝址，河流弯曲点等。
True Colour Composite: A colour imaging process whereby the colour of the image is the same as the colour of the object imaged.
False Colour Composite: A colour imaging process which produces an image of a colour that does not correspond to the true colour of the scene (as seen by our eyes).
概念：利用计算机将同一地区不同波段的
图像存放在不同通道的存储器中，并依照彩 色合成原理，分别对各通道的图像进行单基 色变换，在彩色屏幕上进行叠置，从而构成 彩色合成图像。
合成方案：彩色合成图像分为真彩色图像
和假彩色图像。
方法演示
Colour Composites
A colour composite is a colour image produced through optical combination of multiband images by projection through filters.
These distortions may be due to several factors, including:
– the perspective of the sensor optics; – the motion of the scanning system; – the motion of the platform; – the platform altitude, attitude, and velocity;
3、颜色相减原理
减色过程:
白色光线先后通过两块滤光片的过程.
颜色相减原理:当两块滤光片组合产生颜色混合时,入
射光通过每一滤光片时都减掉一部分辐射，最后通过的光是经过 多次减法的结果.
加色法与减色法的区别:
减法三原色:黄、品红、青
三、光学增强处理
✓ 图像的光学增强处理方法具有精度高， 反映目标地物 更真实，图像目视效果等优点，是遥感图像处理的重 要方法之一。
• Dropped lines occur when there are systems errors which result in missing or defective data along a scan line.
• Dropped lines are normally 'corrected' by replacing the line with the pixel values in the line above or below, or with the average of the two.
第四章 遥感图像处理
第一节 光学原理与光学处理
一、颜色视觉
1、亮度对比和颜色对比 （1）亮度对比：对象相对于背景的的明亮程度。改
变对比度，可以提高图象的视觉效果。
（2）颜色对比：在视场中，相邻区域的不同颜色的相互影
响叫做颜色对比。两种颜色相互影响的结果，使每种颜色会向其 影响色的补色变化。在两种颜色的边界，对比现象更为明显。因
力比黑白高）
方法：假彩色密度分割；彩色合成
1、单波段彩色变换（假彩色密度分割）
① 概念：单波段黑白遥感图像可按亮度分层， 对每层赋予不同的色彩，使之成为一幅彩 色图像。这种方法又叫密度分割。
② 分层方案的确定：分层方案与地物光谱差 异对应合适，可以较好地区分地物类别。
③ 处理过程 ④ 效果分析
2、多波段色彩变换
• The geometric registration process involves identifying the image coordinates (i.e. row, column) of several clearly discernible points, called ground control points (or GCPs), in the distorted image (A - A1 to A4), and matching them to their true positions in ground coordinates (e.g. latitude, longitude).
三、几何校正
几何畸变：遥感图像的几何位置上发生 变化，产生诸如行列不均匀，像元大小 与地面大小对应不准确，地物形状不规 则变化等变形。
几何畸变是平移、缩放、旋转、偏扭、 弯曲等作用的结果。
Geometric Correction
All remote sensing imagery are inherently subject to geometric distortions.
• The 'drift' was different for each of the six detectors, causing the same brightness to be represented differently by each detector.
• The corrective process made a relative correction among the six sensors to bring their apparent values in line with each other
此，颜色的对比会产生不同的视觉效果。
2、颜色的性质：
所有颜色都是对某段波长有选择地反射而对其他波长吸收的结果。 颜色的性质由明度、色调、饱和度来描述。
（1）明度：是人眼对光源或物体明亮程度的感觉。
物体反射率越高，明度就越高。
（2）色调：是色彩彼此相互区分的特性。 （3）饱和度：是色彩纯洁的 程度，即光谱中波长段是
① 三原色：若三种颜色，其中的任一种 都不能由其余二种颜色混合相加产生， 这三种颜色按一定比例混合，可以形 成各种色调的颜色，则称之为三原色。 红、绿、蓝。
② 互补色：若两种颜色混合产生白色或 灰色，这两种颜色就称为互补色。黄 和蓝、红和青、绿和品红。
③ 色度图：可以直观地表现颜色相加的 原理,更准确地表现颜色混合的规律.
及其资料进行的各种技术处理。
➢ 数字图像处理的优点
✓ 快捷、准确、客观地提取遥感信息 ✓ 适应地理信息系统的发展
一、数字图像及其直方图
1. 数字图像：遥感数据有光学图像和数据图像之
分。数字图像是能被计算机存储、处理和使用的用数 字表示的图像。
2. 数字化：将连续的图像变化，作等间距的抽样和
量化。通常是以像元的亮度值表示。 数字量和模拟量 的本质区别：连续变量，离散变量。
2. 影响辐射畸变的因素
➢ 传感器本身的影响：导致图像不均匀，产生 条纹和噪音。
➢ 大气对辐射的影响
• Striping was common in early Landsat MSS data due to variations and drift in the response over time of the six MSS detectors.
There are three main types of image enhancement: – Contrast enhancement – Spatial feature enhancement – Multi-image enhancement
第三节 遥感数字图像增强
一、彩色变换
把数字图像组合转换成彩色图形，或者 把各种增强或分类图像组合叠加，以彩 色图像显示出来。（彩色的视觉分辨能
像质量高。
✓ 偏态分布：图像偏亮或偏暗，层次少，质量较差。
小结 图像直方图是描述图像质量的可视化图表。在图像处理中，
可以通过调整图像直方图的形态，改善图像显示的质量，以达到图像增 强的目的。
二、辐射校正（Radiometric correction ）
1. 辐射畸变： 地物目标的光谱反射率的差 异在实际测量时，受到传感器本身、大气 辐射等其他因素的影响而发生改变。这种 改变称为辐射畸变。
✓ 特征变化大的地区应多选些。 ✓ 尽可能满幅均匀选取。
Image Enhancement
Enhancements are used to make it easier for visual interpretation and understanding of imagery.
The advantage of digital imagery is that it allows us to manipulate the digital pixel values in an image
3. 数字图像的表示：矩阵函数
4. 数字图像直方图：以每个像元为单位，表示图像中
各亮度值或亮度值区间像元出现的频率的分布图。
5. 直方图的作用：直观地了解图像的亮度值分布范围、
峰值的位置、均值以及亮度值分布的离散程度。直方图的 曲线可以反映图像的质量差异。
✓ 正态分布：反差适中，亮度分布均匀，层次丰富，图
✓ 计算机图像处理的优点在于速度快、操作简单、效率 高等优点，有逐步取代光学方法的趋势。
三、光学增强处理
1. 彩色合成
➢ 加色法彩色合成 ➢ 减色法彩色合成
2. 光学增强处理 3. 光学信息的处理
➢ 图像的相加和相减 ➢ 遥感黑白影象的假彩色编码
第二节 数字图像的校正
➢ 遥感数字图像处理：利用计算机对遥感图像
3. 大气影响的定量分析 ：大气的主要影响是减少 了图像的对比度，使原始信号和背景信号都增 加了因子，图像质量下降。
4. 大气影响的粗略校正：通过简单的方法去掉程 辐射度（散射光直接进入传感器的那部分）， 从而改善图像质量。
✓ 直方图最小值去除法
✓ 回归分析法:校正的方法是将波段b中每个像元的亮
度值减去a，来改善图像，去掉程辐射。
否窄，频率是否单一的表示。
3、颜色立体 （1）颜色立体：中间垂直轴代表明度 ；中间水平
面的圆周代表色调；圆周上的半径大小代表饱和度。
（2）孟赛尔颜色立体：中轴代表无色彩的明度
等级；在颜色立体的水平剖面上是色调；颜色历代中 央轴的水平距离代表饱和度的变化。
二、加色法与减色法
1. 颜色相加原理
② 地形起伏的影响：产生像点位移。 ③ 地球表面曲率的影响：一是像点位置的移
动；二是像元对应于地面宽度不等，距星 下点愈远畸变愈大，对应地面长度越长。 ④ 大气折射的影响：产生像点位移。 ⑤ 地球自转的影响：产生影像偏离。
2பைடு நூலகம்几何畸变校正
① 基本思路：把存在几何畸变的图像，纠正成符 合某种地图投影的图像，且要找到新图像中每 一像元的亮度值。
1、遥感影像变形的原因
① 遥感平台位置和运动状态变化的影响： 航高、航速、俯仰、翻滚、偏航。
– the terrain relief; and, the curvature and rotation of the Earth.
Geometric corrections are intended to compensate for these distortions so that the geometric representation of the imagery will be as close as possible to the real world.
② 具体步骤 1）计算校正后每一点所对应原图中的位置；
2）计算每一点的亮度值。 ③ 计算方法
1）建立两图像像元点之间的对应关系； 2） 求出原图所对应点的亮度：最近邻法、双线性 内插法、三次卷积内插法。
2、几何畸变校正
④ 控制点的选取 ➢ 数目的确定:最小数目；6倍于最小数目。 ➢ 选择的原则
✓ 易分辨、易定位的特征点：道路的交叉口， 水库坝址，河流弯曲点等。
True Colour Composite: A colour imaging process whereby the colour of the image is the same as the colour of the object imaged.
False Colour Composite: A colour imaging process which produces an image of a colour that does not correspond to the true colour of the scene (as seen by our eyes).
概念：利用计算机将同一地区不同波段的
图像存放在不同通道的存储器中，并依照彩 色合成原理，分别对各通道的图像进行单基 色变换，在彩色屏幕上进行叠置，从而构成 彩色合成图像。
合成方案：彩色合成图像分为真彩色图像
和假彩色图像。
方法演示
Colour Composites
A colour composite is a colour image produced through optical combination of multiband images by projection through filters.
These distortions may be due to several factors, including:
– the perspective of the sensor optics; – the motion of the scanning system; – the motion of the platform; – the platform altitude, attitude, and velocity;
3、颜色相减原理
减色过程:
白色光线先后通过两块滤光片的过程.
颜色相减原理:当两块滤光片组合产生颜色混合时,入
射光通过每一滤光片时都减掉一部分辐射，最后通过的光是经过 多次减法的结果.
加色法与减色法的区别:
减法三原色:黄、品红、青
三、光学增强处理
✓ 图像的光学增强处理方法具有精度高， 反映目标地物 更真实，图像目视效果等优点，是遥感图像处理的重 要方法之一。
• Dropped lines occur when there are systems errors which result in missing or defective data along a scan line.
• Dropped lines are normally 'corrected' by replacing the line with the pixel values in the line above or below, or with the average of the two.
第四章 遥感图像处理
第一节 光学原理与光学处理
一、颜色视觉
1、亮度对比和颜色对比 （1）亮度对比：对象相对于背景的的明亮程度。改
变对比度，可以提高图象的视觉效果。
（2）颜色对比：在视场中，相邻区域的不同颜色的相互影
响叫做颜色对比。两种颜色相互影响的结果，使每种颜色会向其 影响色的补色变化。在两种颜色的边界，对比现象更为明显。因
力比黑白高）
方法：假彩色密度分割；彩色合成
1、单波段彩色变换（假彩色密度分割）
① 概念：单波段黑白遥感图像可按亮度分层， 对每层赋予不同的色彩，使之成为一幅彩 色图像。这种方法又叫密度分割。
② 分层方案的确定：分层方案与地物光谱差 异对应合适，可以较好地区分地物类别。
③ 处理过程 ④ 效果分析
2、多波段色彩变换
• The geometric registration process involves identifying the image coordinates (i.e. row, column) of several clearly discernible points, called ground control points (or GCPs), in the distorted image (A - A1 to A4), and matching them to their true positions in ground coordinates (e.g. latitude, longitude).
三、几何校正
几何畸变：遥感图像的几何位置上发生 变化，产生诸如行列不均匀，像元大小 与地面大小对应不准确，地物形状不规 则变化等变形。
几何畸变是平移、缩放、旋转、偏扭、 弯曲等作用的结果。
Geometric Correction
All remote sensing imagery are inherently subject to geometric distortions.
• The 'drift' was different for each of the six detectors, causing the same brightness to be represented differently by each detector.
• The corrective process made a relative correction among the six sensors to bring their apparent values in line with each other
此，颜色的对比会产生不同的视觉效果。
2、颜色的性质：
所有颜色都是对某段波长有选择地反射而对其他波长吸收的结果。 颜色的性质由明度、色调、饱和度来描述。
（1）明度：是人眼对光源或物体明亮程度的感觉。
物体反射率越高，明度就越高。
（2）色调：是色彩彼此相互区分的特性。 （3）饱和度：是色彩纯洁的 程度，即光谱中波长段是
① 三原色：若三种颜色，其中的任一种 都不能由其余二种颜色混合相加产生， 这三种颜色按一定比例混合，可以形 成各种色调的颜色，则称之为三原色。 红、绿、蓝。
② 互补色：若两种颜色混合产生白色或 灰色，这两种颜色就称为互补色。黄 和蓝、红和青、绿和品红。
③ 色度图：可以直观地表现颜色相加的 原理,更准确地表现颜色混合的规律.
及其资料进行的各种技术处理。
➢ 数字图像处理的优点
✓ 快捷、准确、客观地提取遥感信息 ✓ 适应地理信息系统的发展
一、数字图像及其直方图
1. 数字图像：遥感数据有光学图像和数据图像之
分。数字图像是能被计算机存储、处理和使用的用数 字表示的图像。
2. 数字化：将连续的图像变化，作等间距的抽样和
量化。通常是以像元的亮度值表示。 数字量和模拟量 的本质区别：连续变量，离散变量。
2. 影响辐射畸变的因素
➢ 传感器本身的影响：导致图像不均匀，产生 条纹和噪音。
➢ 大气对辐射的影响
• Striping was common in early Landsat MSS data due to variations and drift in the response over time of the six MSS detectors.
There are three main types of image enhancement: – Contrast enhancement – Spatial feature enhancement – Multi-image enhancement
第三节 遥感数字图像增强
一、彩色变换
把数字图像组合转换成彩色图形，或者 把各种增强或分类图像组合叠加，以彩 色图像显示出来。（彩色的视觉分辨能
像质量高。
✓ 偏态分布：图像偏亮或偏暗，层次少，质量较差。
小结 图像直方图是描述图像质量的可视化图表。在图像处理中，
可以通过调整图像直方图的形态，改善图像显示的质量，以达到图像增 强的目的。
二、辐射校正（Radiometric correction ）
1. 辐射畸变： 地物目标的光谱反射率的差 异在实际测量时，受到传感器本身、大气 辐射等其他因素的影响而发生改变。这种 改变称为辐射畸变。
✓ 特征变化大的地区应多选些。 ✓ 尽可能满幅均匀选取。
Image Enhancement
Enhancements are used to make it easier for visual interpretation and understanding of imagery.
The advantage of digital imagery is that it allows us to manipulate the digital pixel values in an image
3. 数字图像的表示：矩阵函数
4. 数字图像直方图：以每个像元为单位，表示图像中
各亮度值或亮度值区间像元出现的频率的分布图。
5. 直方图的作用：直观地了解图像的亮度值分布范围、
峰值的位置、均值以及亮度值分布的离散程度。直方图的 曲线可以反映图像的质量差异。
✓ 正态分布：反差适中，亮度分布均匀，层次丰富，图
✓ 计算机图像处理的优点在于速度快、操作简单、效率 高等优点，有逐步取代光学方法的趋势。
三、光学增强处理
1. 彩色合成
➢ 加色法彩色合成 ➢ 减色法彩色合成
2. 光学增强处理 3. 光学信息的处理
➢ 图像的相加和相减 ➢ 遥感黑白影象的假彩色编码
第二节 数字图像的校正
➢ 遥感数字图像处理：利用计算机对遥感图像
3. 大气影响的定量分析 ：大气的主要影响是减少 了图像的对比度，使原始信号和背景信号都增 加了因子，图像质量下降。
4. 大气影响的粗略校正：通过简单的方法去掉程 辐射度（散射光直接进入传感器的那部分）， 从而改善图像质量。
✓ 直方图最小值去除法
✓ 回归分析法:校正的方法是将波段b中每个像元的亮
度值减去a，来改善图像，去掉程辐射。
否窄，频率是否单一的表示。
3、颜色立体 （1）颜色立体：中间垂直轴代表明度 ；中间水平
面的圆周代表色调；圆周上的半径大小代表饱和度。
（2）孟赛尔颜色立体：中轴代表无色彩的明度
等级；在颜色立体的水平剖面上是色调；颜色历代中 央轴的水平距离代表饱和度的变化。
二、加色法与减色法
1. 颜色相加原理
② 地形起伏的影响：产生像点位移。 ③ 地球表面曲率的影响：一是像点位置的移
动；二是像元对应于地面宽度不等，距星 下点愈远畸变愈大，对应地面长度越长。 ④ 大气折射的影响：产生像点位移。 ⑤ 地球自转的影响：产生影像偏离。
2பைடு நூலகம்几何畸变校正
① 基本思路：把存在几何畸变的图像，纠正成符 合某种地图投影的图像，且要找到新图像中每 一像元的亮度值。