第四章数字图像处理.ppt

第四章 遥感图象数字处理;一、图像的表现形式 二、遥感数字影像的类型 三、在频率域的表示图像 四、遥感数字图象的存储 五、遥感影像色彩表示;一、图像的表现形式 遥感传感器记录电磁波的形式有两种：一是 以胶片或其他光学成像载体的形式；另一种是以 数字形式记录下来，也就是光学图像和数字图像 的方式的。 ;1)光学图象 连续的光密度函数.像片上的密度随坐标X,Y的变化而 变化.我们用连续变化的函数来表示.光学图像、照片以 及人的眼睛看到的一切景物，都是模拟图像， 这类图像 无法直接用计算机处理。 2)数字图象 为了使图像能在电子计算机中作处理运算，必须将模 拟图像转化为离散数字所表示的图像，即所谓的数字图 像。是一个二维离散的光密度函数,相对于光学图象,它 在空间坐标(X,Y)和密度上都离散化。;光学图像与数字图像的转化：将模拟图像转化为数字图像的过程称为图像数字化。这一过程是图像处理技术的基础，一般图像数字化包括下列两个步骤：采样和量化将二维空间图像上的连续亮度住处（即灰度）转化成离散的抽样点（即象素点）;二、遥感数字影像的类型;遥感数字图像按波段量可分为单波段、彩色或 多波段数字图像。 (1)单波段数字图像是指在某一个波段范围内工 作的传感器获得的遥感数字图像。例如，spot卫 星提供的10m分辨率全色波段图像，每景图像为 6000行×6000列的数组，每个像素采用1字节记 录地物亮度值。数据显示为黑白或某一颜色。 ;(2)彩色数字图像是由红、绿、蓝三个数字层 构成的图像。在每个数字层中，每个像素用1字 节记录地物的亮度值，数值范围一般介于0～ 255。每个数字层的行、列数取决于图像尺寸和 数字化过程采用的光学分辨率,三层数据共同显 示即为彩色图像。;(3)多波段数字图像：是指利用多波段传感器 对同一地区、同一时间获取的不同波段范围的数 字图像，例如TM图像包含7个波段的数据，法国 SPOT-5卫星的HRV传感器包括了5个波段的数 据，中巴资源卫星CBERS的CCD相机包含了5 个波段的数据。;图像;三、在频率域的表示图像 空间域来表示图象的时候,它是空间坐标的函数,用频率域的形式表达时,图象是频率坐标的函数,通常用傅立叶变换实现空间域变入频率域,反之采用傅立叶逆变换. 二维离散傅立叶变换为：;四、 遥感数字图象的存储;;BSQ格式包括四种文件类型：目录文件、图像属性文件、影像数据文件和尾部文件。目录文件说明了文件内容、记录范围等信息；图像属性文件记录了航天器信息、成像时间，WRS(World Reference System)信息、描述卫星图像的模拟数据以及投影信息等；影像数据文件是遥感CCT的核心文件；尾部文件包含了图像数据进行增强处理时所需要的一些基础数据，如大气散射校正的基值等。BSQ格式是记录图像最常用的格式，单独提取波段也十分容易。;（2）BIL(Band Interleaved By Line)格式 BIL格式是逐行按波段次序排列，数据排列遵循 以下规律：第一波段第一行第一个像素位居第 一，第一波段第一行第二个像素位居第二，依次 类推，第一波段第一行第n个像素位居第n位；然 后第二波段第一行第一个像素位居n+1位，第二 波段第一行第二个像素位居n+2位；其余数据排 列位置依次类推。;;（3）BIP(Band Interleaved By Pixel)格式 BIP数据格式，每个像元按波段次序交叉排序。 数据排序遵循以下规律：第一波段第一行第一像 素位居第一，第二波段第一行第一个像素位居第 二，依次类推，第n波段第一行第一个像素位居 第n位；然后第一波段第二个像素，位居第n+1 位，第二波段第一行第二个像素位居第n+2位； 其余数据排列依次类推。;;除了遥感专用的数字图像格式之外，还有其他类型的常用影像文件存储格式TIFF，HDF等。 TIFF文件由文件头、参数指针表与参数域、参数数据表和图像数据组成。 ASTER密切相关的HDF格式;五、遥感影像色彩表示;根据这个模型，每幅彩色影像包括3个独立的基色平面，或者说可以分解到3个平面上，反过来如果一幅影像可以被表示为3个平面，使用这个模型比较方便，在处理多频谱的遥感影像时常采用RGB模型。;（2）HIS色彩模型 就人眼视觉感受而言，各种颜色从其波长不同来相互区分是不完全的，还应该同时采用色调(Hue）、色饱和度(Saturation)和亮度(Iniensity)三个量。;色调是用来反映颜色的类别，决定于彩色光的光谱成分，是彩色光在“质”方面的特征；色饱和度是某种彩色光纯度的反映，即彩色的浓淡，决定于彩色光中混入白光的数量。亮度决定于彩色光的强度，也可以理解为彩色光引起视觉刺激的程度，是彩色光在量方面的特征。 色调和色饱和度合称色度，色度既说明了