遥感数字图像处理教程复习

第一章．

遥感概念

遥感（Remote Sensing，简称RS），就是“遥远的感知”，遥感技术是利用一定的技术设备和系统，远距离获取目标物的电磁波信息，并根据电磁波的特征进行分析和应用的技术。

遥感技术的原理

地物在不断地吸收、发射（辐射）和反射电磁波，并且不同物体的电磁波特性不同。

遥感就是根据这个原理，利用一定的技术设备和装置，来探测地表物体对电磁波的反射和地物发射的电磁波，从而提取这些物体的信息，完成远距离识别物体。

图像

人对视觉感知的物质再现。图像可以由光学设备获取，如照相机、镜子、望远镜、显微镜等；也可以人为创作，如手工绘画。图像可以记录、保存在纸质媒介、胶片等等对光信号敏感的介质上。随着数字采集技术和信号处理理论的发展，越来越多的图像以数字形式存储。因而，有些情况下“图像”一词实际上是指数字图像。

物理图像：图像是人对视觉感知的物质再现

数字图像：图像以数字形式存储。

图像处理

运用光学、电子光学、数字处理方法，对图像进行复原、校正、增强、统计分析、分类和识别等的加工技术过程。

光学图像处理

应用光学器件或暗室技术对光学图像或模拟图像(胶片或图片)进行加工的方法技术

数字图像处理

是通过计算机对图像进行去除噪声、增强、复原、分割、提取特征等处理的方法和技术。图像处理能做什么？（简答）

是通过计算机对图像进行去除噪声、增强、复原、分割、提取特征等处理的方法和技术。数字图像处理主要目的：提高图像的视感质量，提取图像中所包含的某些特征或特殊信息，进行图像的重建，更好地进行图像分析，图像数据的变换、编码和压缩，更好图像的存储和传输。数字图像处理在很多领域都有应用。

遥感图像处理(processing of remote sensing image data )是对遥感图像进行辐射校正和几何纠正、图像整饰、投影变换、镶嵌、特征提取、分类以及各种专题处理的方法。常用的遥感图像处理方法有光学的和数字的两种。

遥感（数字）图像处理内容：

1、图像恢复：即校正在成像、记录、传输或回放过程中引入的数据错误、噪声与畸变。包括辐射校正、几何校正等；

2、数据压缩：以改进传输、存储和处理数据效率；

3、影像增强：突出数据的某些特征，以提高影像目视质量。包括彩色增强、反差增强、边缘增强、密度分割、比值运算、去模糊等；

4、信息提取：从经过增强处理的影像中提取有用的遥感信息。包括采用各种统计分析、集群分析、频谱分析等自动识别与分类。通常利用专用数字图像处理系统来实现，且依据目的不同采用不同算法和技术。

采样：将空间上连续的图像变换为离散点（即像素）的操作。（采样密度：图像上单位长度包含的采样点数。采样密度的倒数是像素的间距）参数：采样间隔、采样孔径。采样影响着图像细节的再现程度，间隔越大，细节损失越多，图像的棋盘化效果越明显

量化：将像素灰度值转换为整数灰度级的过程。量化后，图像的像元值是辐射值所在的编码区间的级数（常称为灰度级）量化级数越大，量化后的图像越接近于“真实”，但图像占用的存储空间也越大。量化影响着图像细节的可分辨程度，量化位数越高，细节的可分辨程度越高；保持图像大小不变，降低量化位数减少了灰度级会导致假的轮廓

第二章.

大气窗口：电磁辐射能够透过大气层而未被完全反射、散射和吸收的波谱范围。

大气窗口决定了遥感传感器波段的选择

HDT：数字磁带

CCT：数据记录格式

CCD，英文全称:Charge-coupled Device，中文全称:电荷耦合元件。可以称为CCD图像传感器。CCD是一种半导体器件，能够把光学影像转化为数字信号。SCCD钻了数码分辨率测试方法的空子。CCD或者CMOS一般是垂直和水平排列，数码分辨率的测试照顾了像素这种排列的特性只是作垂直和水平分辨率测试，SCCD（表面电荷耦合器）选择45度方向进行像素排列，从而使得像素在水平和垂直方向构成的像素列的间距只有相邻两个像素间距的1/1.41。自然，在水平和垂直方向的分辨率得到了提高。

按工作方式分：主动、被动按数据的记录方式分：非成像、成像按照工作平台分：航天遥感航空遥感地面遥感

传感器的分辨率：辐射分辨率：区分电磁波辐射强度差异的能力，可用量化位数近似表述。光谱分辨率：传感器记录的电磁波谱中特定的波长范围和数量。波长范围越窄，光谱分辨率

越高。波段数越多，光谱分辨率越高。

空间分辨率：能够详细区分的最小单元的尺寸或大小。像素。解像力。（瞬时）视场角

环境变化的空间尺度不同，需要采用空间分辨率不同的遥感图像。

时间分辨率：相邻两次探测的时间间隔。分类：超短(短)周期时间分辨率、中周期时间分辨率、长周期时间分辨率

遥感图像类型（概念+特点）：光学图像：光学遥感所产生的图像，通过自然光源或者通过非相干辐射源得到。

1）多光谱图像：TM图像、SPOT图像

2）高光谱图像：MODIS图像

微波图像：微波遥感所产生的图像

主、被动遥感

不相干图像与相干图像的区别：

不相干图像属于被动遥感，图像受大气状况影响很大，这在一定程度上限制了它的应用，特别是在多云多雨地区的应用。

相干图像属于主动遥感，其穿透能力强，不受天气的影响，可以全天时全天候工作。

数据分级：

0级产品：未经过任何校正的原始图像数据。

1级产品：经过了初步辐射校正的图像数据。

2级产品：经过了系统级的几何校正。

3级产品：经过了几何精校正。

元数据：是关于数据的数据。元数据是重要的信息源。

元数据与图像数据同时分发，或者嵌入到图像文件中，或者是单独的文件。

图像数据格式：

(1)BSQ格式：Band Sequential Format。按波段顺序记录的数据格式。

(2) BIL格式：Band Interleaved by Line Format波段顺序交叉排列的数据存储格式

(3)BIP格式：按象素顺序排列的数据存储格式

第三章．