第4章遥感图像与处理讲述.ppt

第一章 遥感数字图像处理基础 §1 遥感数字数据存储格式 §2 遥感数字图像基础 §3 遥感图像处理软件 §1 遥感数字数据存储格式 一、遥感数字图像存储的方法 以一系列二进制的形式记录图像的亮度值，并以适合数字计算的格式存储在电子存储设备上。 二、遥感数字数据常用的存储格式 1、BSQ格式 BSQ（Band sequential ）是按波段顺序记录遥感影像数据的格式，每个波段的图像数据文件单独形成一个影像文件。 每个影像中的数据文件按照其扫描成像时的次序以行为一个记录顺序存放，存放完第一波段，再存放第二波段，一直到所有波段数据存放完为止 。 3、BIL格式 BIL (band interleaved by line)：按波段分行记录数据，先存储第一波段的第一行，接着第二波段的第一行…；再记录各波段的第二行… 此方式介于上述二者之间。 4、HDF格式 HDF是一种不需转换格式就能用的新型数据格式。 用在MODIS、ASTER等数据中。 HDF文件包括一个头文件、一个/多个数据对象 。 §2 遥感数字图像基础 一、图像输入与输出 一般要利用专业遥感图像处理软件的输入输出功能。 图像文件分为基本遥感图像格式（BIL、BSQ、BIP等）、通用标准图像格式（JPEG、BMP、TIF等）和商业软件格式（PIX、IMG、ENVI等）。 二、数字图像的统计特征 1、直方图：描述了图像中每个像元亮度值的像元数量的统计分布。 2、峰值 3、中值 4、均值 5、亮度范围 6、方差 7、协方差 8、相关系数 §3 遥感图像处理软件 目前国内常用的遥感图像处理软件有： Erdas：美国ERDAS公司集遥感和GIS于一身的软件 Envi：美国ITTVIS 公司开发的遥感图像处理软件 Idris：美国Diamond Consulting Services Ltd开发 Er-mapper：澳大利亚 Earth Resource公司开发的图像处理软件 PCI：加拿大PCI公司的产品，处理遥感图像 常用遥感图像处理软件的一般功能 图像文件管理 图像操作功能 基本图像处理功能 遥感图像处理功能 矢量、栅格混合处理以及与地理信息系统的接口 第二章 遥感数据预处理 §1 特征提取 §2 辐射预处理 §3 几何校正 §4 数据融合 §1 特征提取 特征提取（特征选择）：即信息提取，从多光谱数据中提取出能表示图像基本要素的主要成分，压缩多波段海量遥感数据。 以Landsat TM的7个波段为例 主成分分析前（左）后（右）的效果图 子集提取 子集是整个遥感影像中显示研究区域的部分。 子集的选择要和其他数据进行配准。保证预备子集的精度 §2 辐射预处理 遥感图像预处理又称为影像恢复（Marsh et al，1983），是设法去除大气干扰、系统噪声、传感器的姿态等对影像造成的影响。 一、辐射预处理（辐射校正）： 是通过调整影像的亮度值来校正因传感器工作不正常和大气衰减作用等所造成的误差。 引起辐射畸变的原因：是由于探测器的不正常功能或不同敏感度、地形因素和大气因素等造成的。 二、大气引起的辐射预处理 大气引起的辐射预处理方法 1、物理模型法 ： 根据辐射通过大气层时的物理原理进行建模。 优点：具有严密、准确和适用广。 缺点：模型复杂，而且需要大量难以获得的参数，所以可操作性差。 2、直方图最小值去除法 当图像上有洁净且有一定深度和面积的水体或深暗地形阴影时，其直接反射能量应为0或接近于0。但因受大气影响，可见光各波段图像直方图的低端灰度值不为0，而是使直方图产生漂移值a 波长越短，散射作用越强，a值越大。此a值就是应减去的大气散射校正值。 3、回归分析法 ： 回归分析法是在影像目标地物亮度信息统计的基础上，通过揭示各波段间相互关系的一种比较方法 回归分析法原理 以红外波段图像如TM7作为无散射影响的标准图像，在待进行大气散射校正的可见光波段图像上，找出最黑的影像（如高山阴影或其他暗黑色地物目标），然后把对应的TM7图像上的同一地物目标找出来，再把可见光与红外图像的灰度值数据取出进行比较分析。 现以TM7和TM2为例，把TM7的灰度值作为x轴，TM2的值作为Y轴进行点绘。点绘结果出现了许多离散的点，其x，y坐标值分别表示红外(TM7)和可见光(TM2)图像上对应像元的灰度值，基本呈线性结构形式。可由一组点拟合其回归直线： y＝a+bx 式中x,y分别是TM7和TM2的灰度值,a,b是回归直线的截距和斜率 再利用所获得的地物目标数据，并由最小二乘法做直线拟合，可得到a，b值。 其中a就是所要进行校正的数值，即只需将TM2的灰度值减去a就得出了消去散射影响的校正图像。 同理，可求出其它可见光波段图像的大气散射校正值a，来进行校正。