第8章遥感图像基本处理

①
方向透过率 T 的影响，进入
传感器的亮度值为：
③
L1RT E0•T•S•cos
②
漫入射辐照度为ED，反射后进
入传感器的亮度值为：
L2
RT
S
•ED
散射光直接进入传感器的辐射（程 辐射亮度LP）
LR T E 0 T 第S 8章遥c感图o 像基 本s 处R 理 T SD E SPL16
补充知识1：大气影响的定量分析
式中，X 为TM5波段的亮度均值； Y 为TM1亮度均值；
第8章遥感图像基本处理
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a1,b1计算如下：
b1
[(5TT5)(1TT1) (T5T5)
a1 T1b1T5
T1' T1a1
T1、T5表示TM1与TM5波段灰度值，T 1 '
为TM1波段校正后 的灰度值。
第8章遥感图像基本处理
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（三）直方图校正法: 通过灰度直方图对比找出校正量
问题：精确校正？？
第8章遥感图像基本处理
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补充知识1：绝对校正示意图
（二）光电扫描仪内部辐射误差的校正
两类误差：（1）光电转换误差；（2）探测器增益变 化引起的误差。
第8章遥感图像基本处理
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二、大气校正 定义：指消除主要由大气散射引起的辐射误差的处理过程。 （一）公式法
与卫星扫描同步进行野外波谱测试，将地面测量结果与卫 星影像对应像元亮度值进行回归分析，回归方程为：
LAiabRi
式中，LAi为卫星观测值；Ri为地面反射率； a和b为回归系数；
系数a为大气散射引起对辐射的干扰部分
a=SiLBi （式中，Si为系统增益因素；Lbi为大气路径辐射率）
第8章遥感图像基本处理
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bSiTiHi cos
b表示辐射率Lai随地面反射率Ri递增而增长的程度大小；
Ti为大气透射率；Hi为太阳辐照度；θ为太阳天顶角；
遥感成像过程—第八章 遥感图像基本处理
电磁辐射与地 物光谱特征
分析结果输出
接收
第8章遥感图像基本处理
预处理
用户应用处 理
1
第八章 遥感图像的基本处理
数字图像
遥感图像 的
基本处理
数字图像校正 辐射校正 几何校正
数字图像增强
多源信息复合
第8章遥感图像基本处理
2
8.1.1 模拟图像与数字图像
光学图像（模拟图像）——连续图像——照片
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遥感图像处理系统
-- 磁盘、磁带、 光盘
-- 图像计算机、 阵列处理机
-- 磁带机、数字化 器等；打印机、 绘图仪、激光图 像记录仪
-- 系统软件、应用 软件（图像处理 软件）
遥感图像处理的主要内容：校正、增强、变换及信息提取
第8章遥感图像基本处理
7
8.1.2 遥感图像的辐射校正
• 由于传感器响应特性和大气的吸收、散 射及其它随机因素影响，导致图像模糊 失真，造成图像分辨率和对比度相对下 降。这些都需要通过辐射校正复原。
3、图像所占存储空间如何第8章计遥算感图？像基本处理
5
图像直方图
用平面直角坐标系表示一幅灰度范围为0-n 的数字图像像元灰度分布状态，横轴表示灰 度级，纵轴表示某一灰度级（或范围）的像 元个数占像元总数的百分比。
通过直方图可以直观地了解图像特征，以 确定图像增强方案并了解图像增强后效果。
不同反差特征的图第像8章遥感图像基本处理
数字图像：指能够被计算机存储、处理和使用的图像。 “离散 化”、二维矩阵：每个元素的取值是图像连续变化的灰度的离 散整数值。
照片
照片上的手指
QuickBird（校第8园章遥）感图像基本处理
局部放大4
像元
模拟图像
（灰度、 颜色的连续
采
分布）
样
像元号
1、离散化的单元——像元值的涵义？代表什么？
2、在计算机内是如何存储的（以什么数据类型）？
• 从图像像元亮度值中减去一个辐射偏置量（LP），辐射偏置 量等于图像直方图中最小的辐射亮度值。
• 前提（假设）：水体（或阴影）等物体的灰度值为0，大气 散射导致图像上这些物体的灰度值不为0（辐射偏置量）
• 暗物体法（Dark-object method）
第8章遥感图像基本处理
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补充知识1：大气影响的定量分析
• 二维的连续的光密度函数。 • 图像上的光密度随坐标x,y变化而变化，如果取一个方向的图像，则密 度随空间变化，是一条连续的曲线。
数字图像——离散图 像——计算机存储
• 指能够被计算机存储、 处理和使用的图像。
• 数字图像可以理解为多 维数组。
• 模拟图像与数字图像之第间8章遥可感通图像过基本模处/理数（A/D）转换。 3
式中，L’Ai即为校正后图第8像章Leabharlann Baidu灰感图度像基值本；处理a为大气附加辐射部分。
（二）回归分析法
用长波数据来校正短波数。
作法：在不受大气影响的波段（如TM5）和待校正 的某一波段图像中，选择由最亮至最暗的一系列目标， 将每一目标的两个待比较的波段灰度值提取出来进行 回归分析。
例如：
Y a1 b1X
由于这个公式计算方法是对于各个波段分别进行的，所
以以上各参数都带有i，代表各波段的序号。将上式代入可
得：
LA i SiLB i SiTiH πicoθR si
上式说明决定Lai的因素比较复杂，用这一公式计算Lai时需要 获得当时具体气象参数。 由前面的公式可得：
bRi LAia L'A i biR LA i a
• 包括：系统辐射校正、大气校正
第8章遥感图像基本处理
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一、系统辐射校正
（一）光学摄影机内部辐射误差校正
光学摄影机内部辐射误差主要是由镜头中心和边缘的透 射光的强度不一致造成的，它使得在图像上不同位置的同 一类地物有不同的灰度值。设原始图像灰度值g，校正的图 像灰度g’,则有
g’=g/cos
为像点成像时光线与主光轴夹角。
LR T E 0 T Sco sR T SD E SPL
大气的影响主要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。
第8章遥感图像基本处理
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补充知识1：大气影响的粗略校正
LR T E 0 T Sco sR T SD E SPL
通过比较简便的方法去掉上式中的LP，从而改 善图像质量。
地面上单位面积的辐照度为
L0
E E0cos
假定地表面是朗伯体，其
E0
表面为漫反射，则某方向 物体的亮度为
L0 R E R E0cos
系统增益系数因子 感器的亮度值
S
，进入传
无大气影响状况
R '
L 第8章遥0感图像基本处理
E0•S•co
s 15
补充知识1：大气影响的定量分析
受入射方向透过率 T 和反射