第四章遥感数字图像处理
遥感数字图像处理
第一章：图像（对客观存在的物体的一种相似性的、生动的写真或描述）。
数字图像（被计算机存储、处理和使用的图像，是一种空间坐标和明暗程度都不连续的、用离散数学表示的图像）。
数字图像处理（将图像转换成一个数据矩阵存放在图像存储器中，然后再利用数字计算机，或其它的大规模集成数字器件，对图像信息进行数字运算或处理，以提高图像的质量或达到人们所预期的其它效果）。
数字化（将一幅图像从其原来的形式转换为数字形式的处理过程，包括“扫描”、“ 采样”与“量化”三个步骤）。
采样（在一幅图像的每个像素位置上测量灰度值）。
量化（将采样时测量的灰度值转化成整数表示）。
第二章：直方图（以灰度级为横坐标，纵坐标为灰度级的频率，绘制频率同灰度级的关系图就是灰度直方图）。
邻域（对于任一像素（i，j），集合{（i+p,j+q），p、q取合适的整数}叫做该像素的邻域）。
局部处理（对输入图像IP（i,j）处理时，某一输出像素JP(i,j)值由输入图像像素（i,j)及其邻域N(i,j)中的像素值确定。
这种处理称为局部处理）。
点处理（在局部处理中，当输出值JP(i,j)仅与IP(i,j)有关，则称为点处理）。
大局处理（在局部处理中，输出像素JP(i,j)的值取决于输入图像大范围或全部像素的值，这种处理称为大局处理）。
特征空间（把从图像提取的m 个特征量y 1 ，y 2 ，…，y m，用m维的向量Y＝[y 1 y 2 …y m ]t表示称为特征向量。
对应于各特征量的m维空间叫做特征空间）。
特征提取（获取图像特征信息的操作称作特征提取）。
第三章：像点位移（地面起伏引起投影点相对于基准面上垂直投影点的像点产生的直线位移）。
全景面（红外机械扫描仪以及采用CCD 直线阵列作为检测器的推帚式传感器的每一条扫描线都相当于中心投影，其成像面相当全景缝隙摄影机的投影面，是一个圆柱面，称之为全景面）。
内方位元素（表示摄影中心与相片之间相关位置的参数，如像主点在像平面坐标系中的坐标x 0，y 0，摄影中心到相片的垂距f）。
遥感数字图像处理知到章节答案智慧树2023年西北师范大学
遥感数字图像处理知到章节测试答案智慧树2023年最新西北师范大学第一章测试1.数字图像本质上就是一个存储数字的矩阵，是你肉眼直接看不见的。
（）参考答案:对2.在同等水平条件下，模拟图像的成像效果比数字图像更好。
（）参考答案:对3.采样就是指电磁辐射能量的离散化。
（）参考答案:错4.按照数字图像的光谱特性可以将图像分为彩色图像和黑白图像。
（）参考答案:错5.任何一幅图像都有自己对应的直方图，但相同的直方图可能对应于不同的图像。
（）参考答案:对6.图像显示时的屏幕分辨率等同于图像空间分辨率。
（）参考答案:错7.时间分辨率是指对同一区域进行重复观测的最小时间间隔，也称为重访周期。
（）参考答案:对8.数字图像的灰度分辨率越高，可展现在屏幕上的灰度级越多，说明图像显示的灰度层次越丰富。
（）参考答案:对9.为了使同一波段的像素保证存储在一块，从而保持了像素空间的连续性。
应该选择（）存储方式.参考答案:BSQ10.遥感影像灰度直方图反映的是一幅图像中各灰度级像素出现的（）。
参考答案:频率11.已知一幅数字图像的辐射量化等级是4 bit，则这幅图像所存储的灰度值范围是（）。
参考答案:0－1512.一台显示器的屏幕在水平方向显示800个像元，在垂直方向显示600个像元，则表示该显示器的分辨率为（）dpi。
参考答案:80060013.从连续图像到数字图像需要（）。
参考答案:采样和量化14.下面哪些特征参数直接影响数字图像的信息含量？（）参考答案:光谱分辨率;时间分辨率15.下列图像中属于单波段图像的是（）。
参考答案:二值图像;伪彩色图像16.遥感数字图像直方图的作用有（）。
参考答案:计算图像的信息量;辅助计算图像中物体的面积;辅助图像分割时的边界阈值选择;辅助判断图像数字化量化是否恰当17.遥感数字图像的质量可用以下哪些分辨率来衡量？（）参考答案:空间分辨率;时间分辨率;光谱分辨率;辐射分辨率;温度分辨率18.常用的颜色空间模型有（）。
遥感数字图像处理-第四章_遥感数字图像增强处理课件
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二、辐射增强
点运算用数学公式表示为：
s T r
r--原始图像f(x,y)的灰度级 s--增强图像g(x,y)的灰度级
T--灰度映射函数
❖ 只作用在单个像素上，输出g(x,y)只与位置 (x,y)处的输入f(x,y)有关。“点到点的处理”
❖ 点运算完全由T决定。根据T的形式，可分为 线性点运算和非线性点运算。
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图像增强不是以图像保真度为原则，而是通过 处理设法有选择地突出便于人或机器分析某些 感兴趣的信息，抑制一些无用的信息，以提高 图像的使用价值，即图像增强处理只是增强了 对某些信息的辨别能力。
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❖增强的实质
增强感兴趣地物与周围地物之间的反差。
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➢图像增强的分类
• 若a2-a1<b2-b1，则影像被拉伸，亮度范围扩大，;
• 若a2-a1>b2-b1，影像被压缩，亮度范围缩小，;
• 对于a2与a1 ，是取在影像亮度值的全部或部分，偏亮或偏暗 处，均可根据对影像显示效果的需要而人为地设定。
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在曝光不足或过度的情况下，图像灰度可能会局限在一个很 小的范围内，这时在显示器上看到的将是一个模糊不清、似乎没 有灰度层次的图像，此时可利用灰度变换对图像每一个像素灰度 作拉伸，可以有效地改善图像视觉效果。
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设图像变换前原图像的灰度范围为的亮度值为： xaa1,a2
设图像变换后的亮度值为： xbb1,b2
则 xb b1 xa aa b2 b1 a2 a1
xb
b2 a2
b1 a1
(xa
a1)b1
遥感数字图像处理复习资料(1-4章)
第一章概论1、按图像的明暗程度和空间坐标的连续性，可以分为数字图像和模拟图像。
数字图像：可用计算机存储和处理，空间坐标和灰度均不连续。
模拟图像：计算机无法直接处理，空间坐标和明暗程度连续变化。
2遥感数字图像中的像素值称为亮度值（灰度值/DN值），它的高低由传感器所探测到的地物电磁波的辐射强度决定。
2、遥感数字图像处理的主要内容包括以下三个方面：图像增强、图像校正、信息提取。
1）图像增强：用来改善图像的对比度，突出感兴趣的地物信息，提高图像大的目视解译效果，它包括灰度拉伸、平滑、锐化、滤波、变换（K—L/K—T）、彩色合成、代数运算、融合等。
图像显示：为了理解数字图像中的内容，或对处理结果进行对比。
图像拉伸：为了提高图像的对比度（亮度的最大值与最小值的比值），改善图像的显示效果。
2）图像校正（恢复/复原）：为了去除和压抑成像过程中由各种因素影响而导致的图像失真。
注意：图像校正包括辐射和几何校正，前者通过辐射定标和大气校正等处理将像素值由灰度级改变为辐照度或反射率，后者利用已有的参照系修改像素坐标，使得图像能够与地图匹配或多景图像之间可以相互匹配。
3）信息提取：从校正后的遥感数据中提取各种有用的地物信息。
包括图像分割、分类等。
图像分割：用于从背景中分割出感兴趣的地物目标。
分割的结果可作为监督分类的训练区。
图像分类：按照特定的分类系统对图像中像素的归属类别进行划分。
3、遥感数字图像处理系统：硬件系统（输入、存储、处理、显示、输出），软件系统。
4、数字图像处理的两种观点：离散方法（空间域）、连续方法（频率域）2.遥感图像的获取和存储1、遥感是遥感信息的获取、传输、处理以及分析判读和应用的过程。
遥感的实施依赖于遥感系统2、遥感系统是一个从地面到空中乃至整个空间，从信息收集、储存、传输、处理到分析、判读、应用的技术体系，主要包括遥感试验、信息获取（传感器、遥感平台）、信息传输、信息处理、信息应用等5个部分。
遥感数字图像处理-课件内容.
遥感数字图像处理1．概论遥感、遥感过程遥感：一种在远离目标，不与目标直接接触的情况下，通过传感器获取其特征信息，并对这些信息进行处理、分析和应用的综合性探测技术遥感过程：遥感过程是指遥感信息的获取、传输、处理，以及分析判读和应用的全过程遥感图像、遥感数字图像、遥感图像的数据量遥感图像：是指遥感传感器通过检测、度量地物的电磁波辐射能并进行记录所得到的图像遥感数字图像：是指以数字化形式表述的遥感影像。
遥感图像的数据量：H=M×N×b×n（bit）M、N为行列数，b为波段数，n=lnG/ln2遥感图像的数字化、采样和量化遥感图像的数字化：指光学图像（物理图像）到数字图像的转换过程，包括采样和量化两个过程采样：将空间上连续的图像变换为离散的点的操作量化：将测量的灰度值用一个整数表示通用遥感数据格式（BSQ、BIL、BIP）BSQ，波段序列格式BIL，波段行交替格式BIP，波段像元交替格式遥感图像的模型：多光谱空间多光谱空间：对于n个波段的多光谱图像，这n个波段构成一个n维多光谱空间，多光谱空间就是一个n维坐标系，每一个坐标轴代表一个波段，坐标值为亮度值，坐标系内的每一个点代表一个像元。
描述像素在各个波段中亮度值的分布。
多光谱空间中，像元点在坐标系中的位置可以表示成一个n维向量，其中每个分量xi表示该点在第i个坐标轴上的投影，即亮度值。
多光谱空间只表示各波段光谱之间的关系，而不包括任何该点在原图像中的位置信息，它没有图像空间的几何意义。
遥感图像的信息内容：波谱信息：指遥感图像上不同地物之间的亮度值差异及同一地物在不同波段上的亮度值差异空间信息: 通过图像亮度值在空间上的变化反映出来的信息时间信息: 指不同时相遥感图像的光谱信息与空间信息的差异遥感数字图像处理、遥感数字图像处理的内容遥感数字图像处理: 利用计算机对遥感数字图像进行一系列操作，以求达到预期目的遥感数字图像处理的内容：图像增强、图像校正、信息提取遥感图像的获取方式主要有哪几种?摄影成像、扫描成像、雷达成像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、应用概念：用来描述图像中每一灰度级与其出现频率间的关系的图表类型：直方图：横坐标为的灰度级，纵坐标为等于各个灰度级像元的出现频率（像元数）累计直方图：横坐标为的灰度级，纵坐标为小于等于各灰度级的像元的出现频率（像元数）性质：直方图反映表示不同灰度像元的出现频率，不包含像元的位置信息同一图像的直方图唯一，同一直方图可以对应不同的图像一幅图像的直方图等于其各部分图像直方图之和同类地物的直方图接近正态分布应用：1.直方图是图像分析的重要工具。
遥感原理与应用---第四章_遥感图像处理
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遥感原理与应用
§4.6 图像的描述 －Freeman链码应用的例子
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遥感原理与应用
§4.6 图像的描述 －不变矩应用的例子
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遥感原理与应用
§4.7 图像的描述 －纹理描述
本课主要内容 纹理的定义 灰度直方图 灰度共生矩阵 灰度行程统计量 其他常用统计量
本课重点内容 灰度直方图
§4.5 图像分割 －边缘检测算子
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遥感原理与应用
§4.5 图像分割 －边缘检测算子
微分算子小结
标准梯度算子 用最近邻像素计算、无法抑止噪声
罗伯特算子
去噪效果差
Prewitt算子 Sobel算子
对水平/垂直方向响应强烈，可抑 止噪声，但检测边缘较宽
Laplacian算子
二阶微分算子，与方向无关，对细 线和孤立点检测效果较好，但存在 双像素边缘现象，双倍加强噪声。
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遥感原理与应用
§4.6 图像的描述
3、描述子〔特征算子/算子〕 能用少量数据描述物体特征称为描述子.
应具满足以下三点要求: 〔1〕对大小变化不敏感 〔2〕对描述的起点不敏感 〔3〕对平移、旋转不敏感
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遥感原理与应用
§4.6 图像的描述
二、边界描述 1、边界线的原始描述：坐标串
缺点：数据量大,不便于快速运算 边界描述目的是用很简捷的数据描述边界 2、链码描述〔Freeman链码〕
为
i xco isysin i
1、Hough变换优点？ 2、Hough变换缺点？
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遥感原理与应用
§4.5 图像分割 －Hough变换
Hough变换综合演示
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遥感数字图像处理重点整理
遥感数字图像处理第一章《概论》1、图像定义：IMAGE，指通过镜头等设备得到的视觉形象（或以某一技术手段再现于二维画面上的视觉信息），是二维数据阵列的光学模拟。
分类：按人眼的视觉可视性：可见图像（照片、素描、油画……）不可见图像（不可见光成像如紫外线、红外线、不可见测量值如温度、人口密度等的分布图）图像的敏感程度和空间坐标的连续性：数字图像（指用计算机存储和处理的图像，是一种空间坐标和灰度不连续、以离散数字原理表达的图像，不见图像）模拟图像（又称光学图像，指空间坐标的明暗程度连续变化的、计算机无法直接处理的图像，可见图像）模拟图像——>数字图像：模/数转换（A/D转换）数字图像——>模拟图像：数/模转换（D/A转换）2、像素定义：是A/D转换的取样点，是计算机图像处理的最小单元，每个像素具有特定的空间位置和属性特征。
3、遥感数字图像定义：数字形式的遥感图像，不同的地物能够反射或辐射不同波长的电磁波，利用这种特性，遥感系统可以产生不同的遥感数字图像。
像素值：称为亮度值（或灰度值、DN值），量化的（整数）灰度就是数字量值。
亮度值的高低由遥感传感器所探测到的地物电磁波的辐射强度决定。
具有相对应的意义，仅在图像内才能进行相互比较。
遥感数字图像与照片的差异照片遥感数字图像来自于模拟方式来自于数字方式通过摄影系统产生通过扫面和数码照相机产生没有像素基本构成单位是像素没有行列结构具有行和列没有扫描行可能会观察到扫描行0表示没有数据0是数值，不表示没有数据任何点都没有编号每个点都有确定的数字编号摄影受电磁光谱的成像范围限制可以是电磁光谱的任意范围一旦获取了照片，颜色就是确定的颜色没有特定的规则，在处理过程中可以根据需要通过合成产生具有红、绿、蓝3个通道多个波段（3-8000）4、遥感数字图像处理定义：是利用计算机图像处理系统对遥感图像中的像素进行系统操作的过程。
传统的模拟图像受媒介大小的限制无法完全表述这些信息，也很难进行信息的进一步处理，只有经数字化后才能有效地进行信息分析和处理，数字图像处理极大地提高了图像处理的精度和信息提取的效率。
遥感数字图像处理(山东联盟)智慧树知到答案章节测试2023年山东科技大学
绪论单元测试1.以下哪些是遥感应用的例子（）A:气象预报B:火灾提取C:土地利用与土地变化D:大气污染信息提取答案:ABCD2.蝙蝠捕食获取猎物信息，也属于遥感，不过算是广义意义上的遥感。
A:对B:错答案:A3.经过正射校正的图像产品一般是最高级。
A:对B:错答案:A4.数据产品级别越高，在商业公司的价格往往越高。
A:对B:错答案:A5.原始数据一般属于遥感数据的哪个级别？A:3级B:4级C:0或者1级D:2级答案:C第一章测试1.遥感图像的空间分辨率由哪些因素？A:搭载传感器的平台距离地面的高度B:焦距C:图像的放大倍数D:数字摄影设备的采样能力答案:ABD2.遥感数字图像的特征包括?A:空间分辨率B:辐射分辨率C:时间分辨率D:光谱分辨率答案:ABCD3.图像模数转换过程中的采样就是将电磁辐射能量离散化。
A:错B:对答案:A4.模拟图像与数字图像最大的区别在于：模拟图像中物理量的变化是连续的，而数字图像中物理量的变化是离散的。
A:错B:对答案:B5.图像的灰度直方图，其横坐标为像元的位置，纵坐标为像元的数量。
A:对B:错答案:B6.图像空间分辨率小于显示分辨率时，原图的显示质量得到了增强。
A:对B:错答案:B第二章测试1.数字图像在计算机上是以（）方式存储的A:十六进制B:八进制C:二进制D:十进制答案:C2.比特序中的小端是指将高比特位（即逻辑上的高数据位）存储在低比特地址（即物理上的存储地址）。
A:对B:错答案:B3.ENVI软件标准格式的图像文件是_____存储格式A:封装式B:开放式答案:B4.假设有一幅2列、2行、3波段的遥感数字图像，各波段的数字值如下：25 1 2 4 34 3 3 4 2 1请选出该图像正确的BSQ存储方式:A:2，5，1，2，4，3，4，3，3，4，2，1B:2，5，4，3，1，2，3，4，4，3，2，1C:2，5，4，3，4，3，2，1，1，2，3，4D:2，1，4，5，2，3，4，3，2，3，4，1答案:B5.假设有一幅2列、2行、3波段的遥感数字图像，各波段的数字值如下：25 1 2 4 34 3 3 4 2 1请选出该图像正确的BIP存储方式:A:2，5，4，3，4，3，2，1，1，2，3，4B:2，5，1，2，4，3，4，3，3，4，2，1C:2，1，4，5，2，3，4，3，2，3，4，1D:2，5，4，3，1，2，3，4，4，3，2，1答案:C第三章测试1.数字图像处理的（）过程中，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。
遥感图像数字处理与分析知识要点
遥感图像数字处理与分析知识要点围绕遥感基础知识-数字图像处理与分析总体框架来组织相关内容要点。
其中，第一、二、三章介绍遥感数字图像处理、主要成像方式、存取及表示基础知识，是图像处理、理解及分析的起点；第四、五、六、七章常用遥感数字图像处理方法，应视具体遥感数字图像处理要求有所选择；第八章图像分割是图像处理高级方法，是灰度拉伸、变换、滤波等数字图像增强方法的综合应用，为进一步深入学习和掌握决策树、面向对象及专家系统等高级分类技术奠定基础；第九章图像分类是图像处理的主要目的和最终成果第一章概论图像、遥感数字图像、照片与遥感数字图像区别、遥感数字图像处理及观点图像：物理世界中客观对象的相似性描述，包含客观对象的信息，是人们最主要的信息源数字图像：用计算机存储和处理的图像，是一种空间坐标和灰度均不连续、以离散数学原理表达的图像遥感数字图像：数字形式表示的遥感图像遥感数字图像和照片的差异：遥感图像处理：利用计算机图像处理系统对遥感图像中的像素进行系列操的过程遥感数字图像处理的观点：连续方法：我们感兴趣的图像源自物理世界，服从可用连续数学描述的规律，具有连续性，连续数学方法，频率域（高通滤波、低通滤波等）离散方法：数字图像的存储和表示均为数字形式，数字是离散的，离散数学方法，空间域（点运算算法-灰度变换、直方图修正；邻域去噪算法-图像平滑、锐化等）第二章遥感数字图像的获取和存取数字扫描和数字摄影、数字化（重采样和量化）及意义、遥感数字图像级别、存储格式及元数据、传感器分辨率数字扫描：在遥感平台前进过程中，进行横向（与飞行方向垂直）行扫描来获取地物目标反射或辐射的电磁波信号，逐行记录成像特点：能以分割得相当精确的波段通道，分别收集和记录地物目标的电磁波信号数字摄影：地物目标反射的太阳辐射通过相机镜头投射到感光胶片上发生光化学反应，经过形成潜影、显影、定影和放印等过程而获得图像特点：瞬间成像，图像几何特征服从中心投影成像规律，可形成模拟图像（传统胶片照相机）和数字图像（数码相机），相片灰度反映了地物反射或辐射电磁波的强弱，工作波段：紫外、可见光、红外、多光谱，工作时间：白天，遥感平台：地面和航空平台采样：将空间上连续的图像变换成离散点（即像素）的操作重采样：根据一类象元的信息内插出另一类象元信息的过程量化：将像素灰度值转换成整数灰度级的过程数字化的意义：通过成像方式获取的图像是连续的，无法直接进行计算机处理。
遥感数字图像处理-第4章 变换域处理方法
颜色空间中的颜色通常用代表3个参数的3维坐标来描述， 其颜色要取决于所使用的坐标。大部分遥感数据都采用 RGB颜色空间来描述，但对图像进行一些可视分析时，也 会使用其他颜色空间（如HSI模型）。
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七、颜色空间变换
颜色空间分类
第4章
变换域处理方法
为什么要进行变换域处理？
换一个角度来看数字图像
空间域图像直观地为我们提供了丰富的空间和数字信息， 但如果我们将空间域图像进行某种变换，将会较为容易地 识别出一些在原始图像上无法直观看到的信息，从而有利 于图像的后续处理。
介绍常用的数字图像变换算法原理及其应用，旨 在为后续章节的图像变换域处理提供基础。
用三棱镜！ 如果想把一段音频文件不同频率的声音检测出来怎么办？
用傅立叶变换！
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六、小波变换
小波变换与傅里叶变换类似，都是把一个信号分解成一组 正交信号，但不同于傅里叶变换中使用的三角函数，小波 变换是用由零开始由零结束、中间为一段震荡的波来表示 信号，它是一种能量在时域非常集中的波。
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七、颜色空间变换
“鸡尾酒会问题”
在嘈杂的鸡尾酒会上，许多
（Cocktail Party Problem） 人在同时交谈，可能还有背
景音乐，但人耳却能准确而
清晰的听到对方的话语。
从混合声音中选择自己感兴 趣的声音而忽略其他声音的 现象
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五、傅里叶变换
人的视觉系统时时刻刻都在进行“分离信号”这种行为：看 见不同的颜色，听到不同频率的声音，甚至尝到酸甜苦辣咸 这五种不同的味道也是一种识别不同信号的表现。 而傅立叶变换正是一种通过频率来分离不同信号的方法！ 如果想把自然光中的七色成分分离出来怎么办？
遥感数字图像处理：遥感数字图像处理(62页)
不同波谱分辨率对水铝 反射光谱的获取
时间分辨率
■ 时间分辨率指对同一地点进行遥感来样的时间间隔， 即采样的时间频率，也称重访周期。
■ 遥感的时间分辨率范围较大。以卫星遥感来说，静止 气象卫星（地球同步气象卫星）的时间分辨率为 1次 /0.5小时；太阳同步气象卫星的时间分辨率 2次／天； Landsat为1次／16天；中巴（西）合作的CBERS为1次 ／26天等。还有更长周期甚至不定周期的。
微波遥感与成像
在电磁波谱中，波长在1mm～
1m的波段范围称微波。该 范围内又可再分为毫米波、 厘米波和分米波。在微波 技术上，还可将厘米波分 成更窄的波段范围，并用 特定的字母表示
谱带名称
Ka K
Ku X
微波遥感是指通过微波传
C
感器获取从目标地物发射 或反射的微波辐射，经过 判读处理来识别地物的技
几种遥感图像处理系统简介
■ PCI ■ ERDAS ■ ENVI
PCI简介
■ PCI是加拿大PCI公司的产品，可进行遥感图像的处 理，也可应用于地球物理数据图像、医学图像、雷 达数据图像、光学图像的处理，并能够进行分 析 、制图等工作。它的应用领域非常广泛。
■ PCI拥有最齐全的功能模块：常规处理模块、几 何校正、大气校正、多光谱分析、高光谱分析、 摄影测量、雷达成像系统、雷达分析、极化雷达 分析、干涉雷达分析、地形地貌分析、矢量应用、 神经网络分析、区域分析、GIS联接、正射影像 图生成及DEM提取（航片、光学卫星、雷达卫 星）、三维图像生成、丰富的可供二次开发调用 的函数库、制图、数据输入/输出等四百多个软 件包。
多波段数字图像的数据格式
■BIP方式（band interleaved by pixel） 在一行中，每个像元按光谱波段次序进 行排列，然后对该行的全部像元进行这 种波段次序排列，最后对各行进行重复。
遥感原理与应用_第4章_3 遥感影像处理-遥感影像辐射处理
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传 感 器 校 正
L d s2 E0 cos
L为地物在给定波ain
和bias分别为传感器的增益和偏移量，从图像头文件中可以读取； ρ为 反射率（即表观反射率）；ds是日地天文单位距离；E0大气顶层的太
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绝对定标要建立传感器测量的数字信号与对应的辐射能量之间
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传 感 器 校 正
的数量关系，该关系通常呈线性关系，建立该关系就是确定线性 关系中的系数及常数项，即定标系数。
K：传感器的增益；
Lmax：传感器达到饱和时所记录的辐射能量，即传感器记录 的最大能量；
Lmin：传感器探测并记录的最小能量；
Cmax：遥感图像中的最大值（如：对无符号8位类型数据，最 大值是255）。
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传 感 器 校 正
探测元件响应度差异造成的影像色调不一致性
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DN值(从遥感器 得到的数字测 量值) 遥感器校正
• 光学系统特征(如边缘减光) • 光电变换系统的灵敏度特 征的偏差 • 遥感器系统的增减及偏差 相关系数(如Landsat TM和 MSS)
遥感数字图像处理智慧树知到课后章节答案2023年下河海大学
遥感数字图像处理智慧树知到课后章节答案2023年下河海大学河海大学第一章测试1.遥感在广义上泛指一切非接触的远距离探测技术，但在实际工作中，遥感探测的是（）。
答案:电磁场2.遥感图像有哪些分辨率特性？（）。
答案:空间分辨率;辐射分辨率;时间分辨率;光谱分辨率3.遥感可以观测哪些谱段的电磁波？（）。
答案:可见光;无线电波;紫外线;红外线4.由于电磁波与大气发生了何种散射导致天空是蓝色的？（）答案:瑞利散射5.空间分辨率与辐射分辨率之间没有关系。
（）答案:错第二章测试1.轨道运行周期等同于轨道重复周期。
（）。
答案:错2.高光谱遥感属于何种工作方式？（）答案:被动遥感3.轨道运行周期与轨道重复周期相等。
（）答案:错4.遥感成像方式有摄影成像和扫描成像答案:对5.扫描成像有哪两种工作模式？摆扫型成像和推扫型成像。
答案:对第三章测试1.辐射校正包括哪些方面？（）答案:太阳高度和地形校正;大气校正;辐射定标（传感器校正）2.在3次多项式几何校正中，需要的控制点个数最少为几个？（）答案:103.哪些因素会导致几何畸变的产生?（）答案:大气折射和投影方式;遥感平台因素：包括由于平台的高度、速度、轨道偏移及姿态变化引起的图像畸变;传感器内部因素：包括透镜、探测元件、采样速率、扫描镜等引起的畸变;地球因素：地球自转、地形起伏、地球曲率4.在辐射定标中，表达式中的Lλ是波段λ的辐射亮度值，k是增益，c是偏移答案:对5.将消除或修正图像数据辐射失真的过程称为辐射校正答案:对第四章测试1.调整两幅图像的色调差异，使图像重叠区域的色调过渡柔和，改善图像融合和图像镶嵌效果的图像处理方法是什么？（）答案:直方图匹配2.常用的图像变换算法有哪些？（）答案:小波变换;主成分变换;颜色空间变换;傅里叶变换3.灰度变换图像增强常见的变换函数有哪些？（）答案:线性变换;分段线性变换;非线性变换4.图像锐化增强的作用是什么？（）答案:目标识别;形状提取;图像分割5.在图像上任意位置做一条横向的扫描线，通过分析扫描线的灰度分布曲线及其一阶、二阶曲线可知哪些特性？（）答案:图像上的窄带在一阶、二阶曲线上的表现与孤立点类似;图像上的平坦带在一阶、二阶微分曲线上都表现为过零点;图像上的孤立点在一阶微分曲线上为过零点，在二阶微分曲线上为极小值点;图像上的灰度渐变区域在一阶微分曲线上是常数，在二阶微分曲线上的起始点非零，中间为零;图像上的灰度跃迁在一阶微分曲线上表现为极大值点，在二阶微分曲线上表现为过零点第五章测试1.常见的图像变换方法有哪些？（）答案:傅里叶变换;主成分分析;缨帽变换;小波变换;最小噪声分离;颜色空间变换2.主成分分析是根据什么进行特征压缩的？（）答案:方差3.最小噪声分离变换是根据什么进行特征压缩的？（）答案:信噪比4.缨帽变换是根据什么进行特征压缩的？（）答案:物理特征5.傅里叶变换图像增强中，噪声、边缘、跳跃部分代表图像的什么分量？（）答案:高频分量第六章测试1.常用的空间域图像去噪声的方法有哪些？（）答案:中值滤波;边缘保持平滑滤波;均值滤波;数学形态学2.从噪声的概率密度函数来看，图像噪声主要有哪些？（）答案:均匀分布噪声;瑞利噪声;伽玛噪声;指数分布噪声;高斯噪声;脉冲噪声3.中值滤波是将中心像元替换为邻域内的像元中间值，已达到去噪声的目的。
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• 电磁波谱中0.38-0.76m的波段能引起人的视觉， 称为可见光,
• 可见光加上紫外和红外部分来自原子和分子的发 光辐射，称为光学辐射
• -----光学遥感 • 光与色有什么不同？ • 光是色的源泉，色是光的表现。“五光十色”
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4.1.1 颜色视觉(一)——亮度对比
着球体圆周的逆时针方向增加 • 饱和度描述了色彩的纯度
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4.1.1 颜色视觉（三）——颜色立体（锥 形）
• 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
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4.1.1 颜色视觉（三）——颜色立体(孟 赛尔颜色立体)
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4.1.2 加色法与减色法(一)：颜色相加原 理
• 设光的总能量为1，则白光由三原色各1/3构成，即红=绿=蓝=1/3白， 红+绿+蓝=白
•分布
• 其中，x: 红色的比例； y: 绿色的比例；蓝色比 例可由x+y+z=1导出
• 弧形曲线代表光谱，线 上每一点代表一种波长 （nm）和光谱颜色，
• 例如，黄色颜料是由于本身吸收了自然光中的蓝色光，反 射出未被吸收的红光和绿光叠加混合的结果；品红颜料是 由于吸收了自然光中的绿光，反射出红光和蓝光相加的结 果；同样，青颜料是由于吸收了自然光中的红光成分，反 射蓝光与绿光的结果。
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4.1.2加色法与减色法(三)：减法三原色
• 减法三原色：指加法三原色的补色，即黄、品红和青色。 用白光由红、绿、蓝三色组成这种理想模型来理解，可以 认为黄色，是减去蓝色的的红绿组合；同样地，品红色是 减去绿色的红蓝组合，青色是减去红色的蓝绿组合。这 样，黄、品红、青便是减色法的三原色。
• 颜色描述对遥感图象很重要，颜色变换是遥感图 象处理的重要方法。
• 所有颜色都是对某段波长有选择地反射而对其它 波长吸收的结果
• 颜色的性质由明度、色调、饱和度来描述
– 明度（Lightness, 强度, Intensity） – 色调（Hue） – 饱和度(Saturation)
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4.1.1颜色视觉(二)——颜色的性质：明 度(Lightness)
• 将彩色涂料的三色叠加时，由于光线依次通过减红、减 绿、减蓝层就成黑色。只有当涂料浓度不够，减色不彻底 时才会出现灰白色，但这仍是减色法而不是加色法。
• 如果光源或物体反射光在某种波长中混有许多其它波长的 光或混有白光则饱和度变低。
• 黑白色只用明度描述，不用色调、饱和度描述。
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彩色 H
I
S
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4.1.1 颜色视觉（三）——颜色立体（球 形）
• 球形明度-色度-饱和度色彩坐标系 • 垂直坐标轴代表亮度 • 圆周代表色度，色度值从红色中点处的0开始，沿
• 从红到紫是可见光谱上存在的颜色，每种颜色对 应一个波长值，是光谱色。
• 有时刺激人眼的光波不是单一波长，而是一些波 长的组合，也可构成一些颜色，但它们找不到对 应的波长值，不叫光谱色。
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4.1.1 颜色视觉(三)——颜色的性质：饱 和度(Saturation)
• 彩色纯洁的程度，即光谱中波长段是否窄，频率是否单一 的表示。对于光源，发出的若是单色光就是最饱和的彩 色，如激光。对于物体颜色，如果物体对光谱反射性有很 高的选择性，只反射很窄的波段则饱和度高。
• 亮度对比：视场中对象与背景的亮度差与背景亮 度之比 C=（L对象-L背景）/L背景
• 选择适宜的对象及背景的亮度，可以提高对比， 从而提高视觉效果。
• 两个或多个对象间的对比，即C=L对象/L对象
2
亮度对比例子
高度对比度合适
亮度对比度过量
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4.1.1 颜色视觉（一）——颜色对比
• 颜色对比：在视场中，相邻区域的不同颜色相互 影响。 受视觉影响很大
曲线包围的部分及直 线部分代表非光谱 色。
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• 色度图可以粗略推算两种 颜色相混合得到的中间 色，M和N两种颜色按照 一定比例合成，一定能得 到MN连线上的中间色K （只要比例合适，MN上 其他的点也可得到）
• 连接C点与色度图曲线内 的一点，可得该点的光 谱，例如连接C与K，可 得K点的光谱色 (0.573um)
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4.1.2 加色法与减色法(二)：色度图
• 颜色相加的原理可以用色度图来表现，比加色法示意图更接近实际情 况。因为每种波长的光都可以用红绿蓝三原色相加产生。
• 对任何一种颜色的光，当匹配的各波长光谱能量相同（等能光谱） 时，都可以推算出其所需要的红绿蓝三原色的数量值。
• 所有光谱色混合时，即形成等能光谱中的白光，且白光时由相同数量 的红绿蓝三原色组成。
• 明度：是人眼对光源或物体明亮程度的感觉。与 电磁波辐射亮度的概念不同，明度受人的视觉感 受性和经验影响。
• 物体反射率越高，明度就越高。白比灰，黄比红 • 光源：亮度越大，明度越高 • 黑白图象：灰度、灰阶
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灰度（明度）、灰阶
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4.1.1 颜色视觉(二)——颜色的性质：色 调(Hue)
色彩彼此间相互区分的特性。可见光波段的不同波 长刺激人眼产生了不同色彩（红—紫）的感觉。
• 该点距离C点的远近反映 了C点的饱和度
• 过C点的直线与边缘交于 两个点，则两个点对应的 颜色一定是互补色，两者 混合可产生白光。
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4.1.2加色法与减色法(三)：减色法
• 减色法是从自然光（白光）中，减去一种或二种基色光而 生成色彩的方法。
• 颜料本身的色彩是由于本身选择性地吸收了入射自然光中 一定波长的光，反射出未被吸收的色光而呈现出本身的色 彩。
• 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，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。实验证明，红、绿、蓝三种颜色是最优的三 原色。
• 由三原色混合，可以产生其他颜色，称为加色 法。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。
• (所有颜色都是对某段波长有选择地反射而对其它 波长吸收的结果)
• 两种颜色互相影响的结果，使每种颜色向其影响 色的补色变化。两种颜色的边界，对比现象更加 明显
• 在色度学中，当两种颜色混合产生白色或灰色 时，这两种颜色称为互补色。
• 绿是品红的补色，蓝是黄的补色 4
黑白图像
彩色图像
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4.1.1 颜色视觉(二)——颜色的性质