遥感原理与应用_第4章_1 遥感影像处理-遥感数字图像处理基础

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遥 感 数 据 及 其 表 示 形 式
相片
航片
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遥 感 数 据 及 其 表 示 形 式
光学图像特征
计算机出现之前广泛采用的图像； 感光 (记录地物反射/辐射能量) 材料是胶片或相片； 图像亮度 (灰度) 在二维平面上连续变化。光学图像亦称 模拟图像。 思考题：光学图像的优缺点？
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遥感图像元数据
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BIL
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遥 感 图 像 存 储 结 构
BIL (Band Interleaved by Line，BIL)：逐行按波段次序记录。
首先记录第一波段的第一行像元值，接着记录第二波段的第一行像 元值，以此顺序，直至所有波段的第一行像元值记录完毕后，按上 述波段顺序接着记录第二行像元值，以此类推，直到所有行记录完 毕。BIL格式中只存在一个数据块。
其他描述图像的数据(如成像参数数据)，又称元数据，通常放置
于头文件或参数文件中。 思考题：数字图像的优缺点？
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遥 感 数 据 及 其 表 示 形 式
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对于不规则图像， 仍以一个二维数 组表示，没有目 标的区域，用数 字0表示。
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遥 感 数 据 及 其 表 示 形 式
IKONOS 图像
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像元信息与空间分辨率的关系
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空间分辨率
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遥 感 图 像 分 辨 率
空间分辨率：是指图像上能够分辨的最小单元所对应的地 面尺寸。 影响空间分辨率的因素：感光胶片分辨率、摄影镜头分辨 率所构成的系统分辨率；摄影机焦距；扫描探测器的分辨率 ；探测器与控探测目标之间的距离（或航高）。 回顾：摄影类传感器和扫描类传感器的空间分辨率？
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遥 感 数 字 图 像 处 理 基 础
遥感数据及其表示形式
遥感图像存储格式
遥感图像分辨率
遥感数字图像处理系统 遥感图像质量及评价
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遥 感 图 像 存 储 结 构
遥感图像 = 文件信息部分 + 数据部分 数据存储结构的三种形式 Band Sequential Format (BSQ)
Band Interleaved by Line (BIL)
Band Interleaved by Pixel (PIP)
一个光学图像如像片可以看成是一个二维的连续的光密
度（或透过率）函数，用函数f(x,y)来表示 。 f(x,y)是一个连 续变化的函数。0≤f(x,y)<∞ 。 例如：底片、照片等。
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空间分辨率的实际意义
图像的空间分辨率越高，对地面目标的几何分辨率能力越强；
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遥 感 图 像 分 辨 率
图像的空间分辨率越低，对地面目标的几何分辨率越弱。 对于数字图像而言，如图像的空间分辨率为20m，则表示该图 像在该分辨率显示时，每个像素所对应的地面尺寸为20m。
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遥 感 数 据 及 其 表 示 形 式
数字图像
数字图像 ： 以数字方式在计算机中存储、运算、输出的图像。
数字图像结构：数字图像以二维数组(矩阵)表示。数组中每一个 元素代表一个像素（或称像元），像素的坐标位置隐含，由这个元 素在数组中的行列位置决定。像素灰度值表示传感器探测到像素对 应地面面积上目标物的电磁辐射强度。
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遥感原理与应用
Remote Sensing Principle and Application
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遥 感 原 1理 2 3与 4应 5 6用 7课 程 框 架
影像处理基础
影像几何处理
影像辐射处理
遥感传感器
影像处理 遥 感 系 统 影 像 处 理 遥 感 应 用
储下来，再以相同的方式存储下一波段的数据。每个波段数据放 在一个独立的数据块中，每个数据块都有各自开始和结束记录标
记，各波段的数据块按顺序进行排列记录。图像有几个波段就有
几个数据块。
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遥 感 数 据 及 其 表 示 形 式
数字图像的彩色表示——RGB合成 红波段
绿波段
蓝波段
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遥 感 数 据 及 其 表 示 形 式
遥感影像判读
遥感平台特点
遥感
影像识别分类
遥感物理基础
遥感技术应用
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遥 感 影 像 处 理
遥感数字图像处理基础
遥感影像几何处理 遥感影像辐射处理 遥感影像增强处理
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遥 感 数 据 及 其 表 示 形 式
数字图像特征和获取方式
数字图像的特征
• 计算机出现之后广泛采用的一种图像表现形式；
• 记录地物辐射能量的媒件是电子元件；
• 图像亮度（灰度）在二维平面上不连续。
数字图像获取方式
• 数字成像，如数码像机，Landsat 7 的ETM+等；
多波段数字图像表达
Remote Remote Sensing Sensing Raster Raster (Matrix) (Matrix) Data Data Format Format
Jensen, 2007 Jensen, 2007
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BIP
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遥 感 图 像 存 储 结 构
BIP ( Band Interleaved by Pixel，BIP ) ：逐像元按波段次序记 录。首先记录第一波段的第一个像元值(其坐标记为[1,1]) ，接着记 录第二波段的第一个像元值，以此顺序，直至所有波段的第一个像 元值记录完毕后，按上述波段顺序接着记录第二个像元值(其坐标 记为[1,2]) ，以此类推，直到所有像元记录完毕。BIP格式中只存
255 254 255 213 210 211 78 189 198
像元（像素）：地面信息离 散化而形成的格网单元。
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• 用数字化仪将光学图像转换成数字图像。
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光学图像转换成数字图像
1、坐标离散化-网格大小确定 Row*Col
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遥 感 数 据 及 其 表 示 形 式
遥感数据：指的是安置在遥感平台上的传感器对地面物体反射
或发射的电磁波能量进行探测所获取的地物特征信息。 光学图像：以胶片或其他光学成像载体的 形式记录的地物电磁波。 图像数据 遥感数据 非图像数据 空间域 图像
2、函数值离散化-量化等级确定 2N
152 145 130
130 137 127
210 180 225
89 190 240
88 230 100
110 120
125 130
198 160
210 95
180 68
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遥 感 图 像 分 辨 率
空 间 分 辨 率 的 表 现 形 式
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数字图像：以数字形式记录的地物电磁 波。
光学图像
数字图像
频率域
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光学图像
光学图像 (连续图像, analog imagery) ：通过摄影方式获 取，用感光胶片材料记录的光辐射密度图像(硬拷贝<hard copy>图像)。
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BSQ
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遥 感 图 像 存 储 结 构
BSQ (Band Sequential Format，BSQ) ：按遥感图像的波段次
序来记录遥感数据的一种格式。它将图像同一波段的数据逐行存
在一个数据块。
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遥 感 图 像 分 辨 率
如何理解遥感图像分辨率？
空间分辨率 光谱分辨率 辐射分辨率 时间分辨率
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数字图像元数据
元数据 (Metadata)：是关于数据内容、质量、条件以信其 他特征的数据，能够为应用系统提供辅助信息，对于数据的 后期处理以及数据共享尤为关键。 遥感图像元数据包括的内容： 图像文件名、传感器类型 、量化等级、行列数、波段数、地理参考信息、像元尺寸、 图像一元统计量（均值及标准差）等信息。