中巴地球资源卫星图像中伪quot;同谱异物quot;区分方法研究.pdfVIP

第29卷第2期 遥测遥控 V01．29．№．2 of andCommand March 2008年3月 Journal 2008 Telemetry-Tracking 中巴地球资源卫星图像中伪“同谱异物 区分方法研究 赵维兵 (安徽师范大学国土资源与旅游学院芜湖241000) 摘要：通过对中巴资源卫星图像中存在的伪“同谱异物”现象的分析，提出区分这两类地物的图像处理方法。首先对 图像进行傅立叶变换，在频率域图像中针对噪声特点，分别采用楔形、矩形和圆形掩模滤波方法，消除图像条带噪声和周期 性噪声，再用中值滤波去除随机噪声；其次对各波段图像进行波段配准和几何精校正；最后进行直方图匹配和拉伸处理，增 强图像清晰度和分辨力。得到的图像中“同谱异物”现象消失，实际分类结果证实该处理方法的有效性和实用性。 关键词：中巴资源卫星；直方图； 同谱异物；频率域 中图分类号：V474．2+6文献标识码：A 文章编号-叫一17S01200S)02—0019—07 引 言 在遥感图像解译过程中，由于两类地物湿度、温度或光照度的不同，有可能造成反射率很接近，或者 同类地物的反射率有较大差异，即所谓的“同谱异物”或“同物异谱”现象。这就会给实际图像分类带来困 难，分类结果精度不高。这些情况大多是由于地物本身及周围的环境条件造成的，而且产生上述现象的 地物面积都不是很大。而在实际图像(中巴资源卫星图像)解译中，还会遇到大面积的地物出现“同谱异 物”现象，光谱曲线分布异常相似，无法进行分类处理。这是不是真正意义上的“同谱异物”现象呢?根据 实际调查及地物反射率特点，中巴资源卫星图像中经常出现的这种现象并非真正意义上的“同谱异物”。 这种情况的出现，主要是由于传感器本身、大气条件等因素造成图像质量比较差，进而导致不同地物 光谱值很接近，无法区分。这种情况应属于伪“同谱异物”现象，即实际相差较大的两类地表覆盖物，由于 图像的质量问题，而导致这两类地表覆盖物光谱分布却异常相似。这给地表覆盖物分类提取造成困难。 因此，本文作者试图研究一种遥感图像的处理方法来区分这种伪“同谱异物”的地表覆盖物。为中巴资源 卫星图像的解译和进一步研究提供基础。 1 图像中伪“同谱异物分析 1．1数据选择 本文的研究主要针对中巴资源卫星图像，因此，本文选取了中巴资源卫星02星CCD相机图像作为研 究的数据。为了使本研究具有普遍适用性和实际意义，选择了两幅不同地区的图像，两幅图像分别为 和系统几何校正。 1．2地物光谱分析 部分，从图像中可以明显看出，左中部为城市建筑区，在城市建筑区之外除了红色的植被，还有一种灰白 色的其他地表覆盖物(如右上侧和右下侧圈内，以下统称为“灰白地物”)，它明显不是建筑物。并经过实 收修改稿151期：2007—10一17 收稿日期：2007—07—30 。20‘ 赵维兵，中巴地球资源卫星图像中伪“同谱异物’’区分方法研究 2008年3月 地调查也证实这一点。它是大片作物很小的农用地(如玉米地)、间歇地和裸地等。但对图中区域进行地 表覆盖物分类时发现，很难把它们与城市建筑区区分开来。 通常，灰度值相等或接近、光谱分布很相似的地物才可能被归为一类。说明这两类地表覆盖物(以下 均指城市建筑区和“灰白地物”)灰度值极为接近，光谱曲线分布也很相似。为证实这一点，作者分别采集 了这两类典型地物各个波段的灰度值，绘成的光谱衄线如图1(右)所示。灰度曲线分布极为相似，1、2、3 波段灰度值基本相等或极为接近，4波段两类地物略有差异，但也是很接近。因此，这两类地物很难直接 进行区分提取。 图l 2、3、4波段合成图像(左)和两种不同地物的光谱分布(右) 1．3直方图分析 每一幅图像都有其像元亮度值的直方图，观察直方图的形态，可以粗略地分析图像的质量。一般来 说，一