《遙感數字圖像處理III》教學大綱

1、遙感數字圖像處理III Processing of Remote Sensing Digital Image 一、課程基本情況課程類別：專業(yè)任選課學 分：2 學分學 時：32學時，其中講課：26 學時，上機：6 學時課程性質：必修開課學期：5先修課程：遙感原理適用專業(yè)：測繪工程教 材：遙感數字圖像處理教程（第二版）， HYPERLINK /book/search.asp?type=9004&publisher=科學出版社 t _self科學出版社； HYPERLINK /book/search.asp?type=9003&writer=韋玉春%20 t _self韋玉春、 HYPERLINK

2、/book/search.asp?type=9003&writer=湯國安%20 t _self湯國安、汪閩， HYPERLINK /book/search.asp?type=9003&writer=楊昕%20 t _self楊昕等，2015年2月。開課單位：地理與遙感學院遙感科學與技術系二、課程性質、教學目標和任務通過本課程的學習，要求學生全面了解數字圖像處理的基本概念、方法及應用，培養(yǎng)和增強學生創(chuàng)新意識和創(chuàng)新思維，提高實際動手能力和創(chuàng)新能力，為學生進一步學習其它遙感課程奠定基礎。通過課程的學習使學生了解遙感數字圖像處理的基本原理，獲得數字圖像分析、處理和應用的基本技能。通過本課程的學習，學

3、生應了解和掌握遙感圖像校正處理，數字圖像增強，遙感圖像頻域變換，計算機分類，以及精度分析的原理、方法和技術流程，了解和掌握當前遙感數字圖像處理軟件的基本功能等。三、教學內容和要求第1章 緒論（2學時）（1）掌握數字圖像處理的特點與作用；（2）理解數字圖像、數字圖像處理、遙感數字圖像處理的概念；（3）了解數字圖像處理的內容、遙感數字圖像處理系統(tǒng)構成；（4）了解遙感圖像處理的發(fā)展及與其他相關學科的關系。重點：遙感數字圖像、遙感圖像處理及像元等相關概念第2章 遙感圖像的表示與度量（4學時）2.1遙感數字圖像存儲（2學時）（1）掌握圖像數字化概念；（2）掌握遙感圖像數字化過程；（3）掌握遙感數字圖像的

4、級別和數據格式；重點：遙感圖像數字化，遙感數字圖像的級別和數據格式難點：遙感數字圖像數字化過程理解及其對空間分辨論及像元值的影響2.2遙感數字圖像的表示和統(tǒng)計描述（2學時）（1）掌握單波段和多波段圖像的統(tǒng)計特征；（2）掌握窗口、鄰域和卷積的概念。重點：遙感圖像直方圖、窗口、鄰域、卷積等概念難點：遙感圖像窗口、鄰域、卷積第3章 遙感圖像校正（4學時）3.1遙感圖像輻射校正（2學時）（1）掌握輻射誤差產生的原因和輻射誤差校正方法；（2）理解輻射傳輸理論基礎；（3）理解遙感圖像輻射校正方法；重點：遙感圖像輻射誤差產生的原因、校正方法，大氣較正的原理；難點：輻射較正的原理和方法。3.2 遙感圖像幾何校

5、正（2學時）（1）了解遙感圖像幾何變形原因；（2）掌握遙感圖像的幾何校正原理、方法和步驟。重點：遙感圖像幾何校正的方法、原理和步驟。第4章 圖像拉伸（4學時）4.1圖像的彩色合成（1.5學時）（1）掌握圖像彩色合成的方法（2）掌握最佳圖像合成指數重點圖像彩色合成的方法，最佳圖像合成指數4.2圖像拉伸（2.5學時）（1）理解圖拉伸的作用（2）掌握圖像累積直方圖、圖像對照拉伸、圖像輻射增強等的概念； （3）掌握遙感圖像拉伸、直方圖均衡化、亮度值反轉等的概念、原理和方法步驟。 重點：遙感圖像直線拉伸、直方圖均衡化原理、方法。難點：直方圖均衡化原理第5章 圖像變換（4學時）5.1傅里葉變換（1學時）（

6、1）掌握頻率域增強的概念（2）掌握傅里葉變換公式（3）了解傅里葉變換的過程及作用重點：頻率域增強的概念，傅里葉變換公式難點：傅里葉變換公式，傅里葉變換效果5.2波段運算（1學時）（1）掌握波段運算的定義及方法（2）掌握植被指數的定義及計算方法重點：波段運算的定義及方法，植被指數的定義及計算方法5.3 K-L變換與纓帽變換（2學時）（1）掌握遙感圖像多光譜空間、光譜增強的概念（2）掌握K-L變換和纓帽變換的概念、原理重點：遙感圖像的多光譜空間、光譜增強的概念，K-L變換和纓帽變換的概念、原理難點：K-L變換和纓帽變換的概念、原理第6章 圖像濾波（2學時）6.1圖像平滑（1學時）（1）掌握圖像平滑

7、常用方法及其原理重點：圖像平滑的方法6.2 圖像銳化（1學時）（1）掌握圖像銳化方法及其原理重點：圖像銳化方法第7章 遙感圖像的計算機分類（6學時）7.1 遙感圖像分類概述（1學時）（1）掌握遙感圖像的計算機分類的一般原理（2）掌握遙感圖像分類、非監(jiān)督分類和監(jiān)督分類的概念重點：遙感圖像計算機分類的一般原理，遙感圖像分類、非監(jiān)督分類和監(jiān)督分類的概念難點：遙感圖像計算機分類的一般原理7.2遙感圖像非監(jiān)督分類（1學時）（1）掌握常用的非監(jiān)督分類方法（基于直方圖分類法，K-均值法和ISODATA法）的原理、特點和技術流程； （3）了解非監(jiān)督分類方法（基于直方圖分類法，K-均值法和ISODATA法）的應

8、用條件和效果； 重點：感圖像分類、非監(jiān)督分類和監(jiān)督分類的概念；基于直方圖分類法，K-均值法和ISODATA法的原理難點：K-均值法和ISODATA法的分類原理及步驟7.2 遙感圖像監(jiān)督分類（3學時）（1）掌握監(jiān)督分類中訓練樣本選擇的方法和要求；（2）掌握常用的監(jiān)督分類方法（平行六面體分類法、最小距離法、最大似然法和決策樹分法，以及面向對象分類法）的原理、特點和技術流程；（3）理解訓練樣本的優(yōu)化，提高分類精度的基本對策以及分類后處理技術；（4）了解光譜特征分類中的輔助處理技術，了解人工神經網絡分類、模糊數學分類和專家系統(tǒng)分類方法等計算機分類的新方法；（5）了解傳統(tǒng)分類方法的不足及目前遙感圖像分類

9、方法研究進展。重點：訓練樣本選擇的方法，以及平行六面體分類法、最小距離法、最大似然法和決策樹分法，以及面向對象分類法的原理難點：最大似然法方法原理，以及不同分類方法的差異和應用特點7.3 分類精度分析 （1學時）（1）掌握遙感圖像分類精度的基本概念、檢驗樣本的選擇和獲取方法；（2）掌握主要精度指標意義及計算方法，了解提高分類精度的基本對策。重點：檢驗樣本的選擇 ，混淆矩陣的構建，主要精度指標意義及計算方法難點：混淆矩陣的構建和精度指標意義 四、課程考核 （1）作業(yè)等：作業(yè)3-5 次； （2）考核方式：閉卷考試 （3）總評成績計算方式：平時成績、實驗成績、期中考試成績和期末考試成績等綜合計算五、參考書目1、John A. Richards，Remote Sensing Digital Image Analysis（4th Edition). Springer-Verlag， 2006Robert A. Schowengerdt, Remote Sensing: models and methods for image processing, Third Edition, Academic Press, 2007.3、Rafael C. Gonzalez, Richard E.