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.ppt

范围(range)：图像灰度最大值与最小值之差； 方差(variance)：是反映图像整体灰度分布的统计量，方差越大，图像对比度越大；方差越小，图像对比度越小。 分母用n，使方差估计值偏低，抑制方差；为达到无偏估计，分母用n-1。 遥感图像质量及评价 标准偏差(standard deviation) ： 标准偏差表示像元亮度值围绕一个中心值(均值)的聚集程度。 应用 用于遥感数字图像的增强、分类和误差估计； 不同图像质量的对比。 遥感图像质量及评价 S=16.664 S=9.297 遥感图像质量及评价 平均梯度 (清晰度) ：平均梯度越大，表明图像越清晰，反差越好。平均梯度受噪声影响较大。 代表图像个点的灰度； 和 分别是像点在行、列方向上的梯度，M和N代表行、列数 遥感图像质量及评价 信息熵：从信息论角度反映图像信息丰富程度的一种度量方式。 pi为图像出现灰度值为 i 的像素的概率，L则是代表图像的最大灰度级。 遥感图像质量及评价 均方误差(MSE)：用于恢复、压缩、传输等过程中结果图像与原始图像间的相对质量评价。 xi 代表原始图像上某一点的灰度值，yi 代表测试图像上与原始图像上同名点的灰度值，N代表图像像素点的数目。 遥感图像质量及评价 峰值信噪比：功能与均方误差相同。 MSE代表的是均方差， L代表图像的最大灰度级，PSNR的单位是dB。 遥感图像质量及评价 c) 上海地区的SPOT影像 d) 福建厦门地区的QuickBird影像 a) 四川绵阳市安县晓坝镇的IKONOS影像 b) 广西地区的TM影像 遥感图像质量及评价 信息熵指标评价 遥感图像质量及评价 清晰度指标评价 遥感图像质量及评价 均方误差指标评价 遥感图像质量及评价 峰值信噪比指标评价 遥感图像质量及评价 结构相似度指标评价 遥感图像质量及评价 要点总结 光学图像与数字图像内涵 遥感图像分辨率的内涵 遥感图像质量评价 谢 谢 * * * * * atl_spotp_87.img 光谱分辨率 光谱分辨率：反映了传感器的光谱探测能力。它包括传感器探测的波谱宽度、波段数、各波段的波长范围和间隔。 若传感器所探测的波段数愈多，每个波段的波长范围愈小，波段间的间隔愈小，则它的光谱分辨率愈高。传感器的光谱分辨率越高，它获取的图像就越能反映出地物的光谱特性，不同地物间的差别在图像上就能更好地体现出来。 与传感器特性有关：取决传感器对光谱成分的敏感度。 回顾：高光谱遥感影像的光谱分辨率？ 遥感图像分辨率 光谱分辨率的内涵 彩色图像 黑白图像 Blue+Green+Red 0.4 μm 0.7 μm 0.4 μm 0.5 μm 0.6 μm Red Blue Green 0.7 μm 遥感图像分辨率 IKONOS图像 遥感图像分辨率 传感器结构、波谱分解及多波段成像基本原理 遥感图像分辨率 玻璃棱镜可以将白光分解为红、橙、黄、绿、青、蓝、紫。 The Prism Experiment (Newton, 1666) Zhou, 2006 遥感图像分辨率 Jensen, 2007 多光谱成像 遥感图像分辨率 Jensen, 2007 高光谱成像 遥感图像分辨率 高光谱 遥感图像分辨率 辐射分辨率 辐射分辨率：指传感器对地物反射、辐射或后向散射的电磁波信号强弱差异的敏感程度。 一般用灰度 (亮度) 的分级数来表示，即最暗——最亮灰度值间分级的数目——灰度级别。辐射分辨率表示探测器的灵敏度，反映传感器对两个不同辐射源的辐射量的分辨能力。 遥感图像分辨率 辐射分辨率的内涵 8-bit (0 - 255) 9-bit (0 - 511) 10-bit (0 - 1023) 7-bit (0 - 127) 0 0 0 0 遥感图像分辨率 辐射分辨率差异比较 (与传感器特性有关：取决传感器对电磁波能量的敏感度) 遥感图像分辨率 Landsat卫星图像： 除MSS图像为6比特外，其余均为8比特图像。 IKONOS卫星图像： IKONOS图像的辐射分辨率为11比特(即有2048个灰度级)，因此可以分辨出景物的细微色调差别。 遥感图像分辨率 辐射分辨率与空间分辨率的关系 一般瞬时视场IFOV越大，最小可分像素越大，空间分辨率越低；但是，IFOV越大，光通量即瞬时获得的入射能量越大，辐射测量越敏感，对微弱能量差异的检测能力越强，则辐射分辨率越高。因此，空间分辨率越大，将伴之以辐射分辨率的降