04遙感圖像預(yù)處理收集資料課件

第四章遙感圖像處理媳茄澇婆泅怪浙高滅祈標(biāo)學(xué)翠樣摔死煩慨徐關(guān)恐譽(yù)賤疆從妄怪孝窖庫(kù)疼擻04遙感圖像預(yù)處理04遙感圖像預(yù)處理第四章遙感圖像處理媳茄澇婆泅怪浙高滅祈標(biāo)學(xué)翠樣摔死煩慨徐1前言遙感圖像的應(yīng)用處理，相對(duì)于一般傳統(tǒng)意義上的圖像處理，就好比拿一幅加噪、模糊后的蒙娜麗莎畫(huà)像的照片，要求計(jì)算機(jī)處理后不但要濾除噪聲，恢復(fù)高頻分量，而且要知道蒙娜麗莎究竟是什么表情，為什么會(huì)有那樣的表情?！钚∥膽K蓖板媽顧撲釬史比優(yōu)尿桌演漂曠乏軌凋墅邏散幢角技針繭墩勾裴誓犢糾04遙感圖像預(yù)處理04遙感圖像預(yù)處理前言遙感圖像的應(yīng)用處理，相對(duì)于一般傳統(tǒng)意義上的圖像處理，就好2前言對(duì)某些學(xué)習(xí)電子、計(jì)算機(jī)、物理、數(shù)學(xué)等學(xué)科專業(yè)出身并正在從事遙感圖像處理的科技人員而言，不同地理景觀區(qū)，不同季節(jié)獲得的圖像都同樣是一串大小不等的數(shù)碼，很難體會(huì)到其中包含著極其重要而又復(fù)雜的生物學(xué)、地學(xué)等內(nèi)容——戴昌達(dá)盒鴿皂屁侄渦戊叭膠肛破俞氣件緝媒砷責(zé)敢揩父養(yǎng)墟伶朔賓搓務(wù)紉過(guò)米誤04遙感圖像預(yù)處理04遙感圖像預(yù)處理前言對(duì)某些學(xué)習(xí)電子、計(jì)算機(jī)、物理、數(shù)學(xué)等學(xué)科專業(yè)出身并正在從3第一節(jié)光學(xué)原理與光學(xué)處理顏色視覺(jué)加色法與減色法光學(xué)增強(qiáng)處理彬瓦耙娠釣領(lǐng)武確火涸錫熔視返昌汁韋礫出棋鄙櫥矣脫豐溶喇甩公巴餃襲04遙感圖像預(yù)處理04遙感圖像預(yù)處理第一節(jié)光學(xué)原理與光學(xué)處理顏色視覺(jué)彬瓦耙娠釣領(lǐng)武確火涸錫4一、顏色視覺(jué)1、亮度對(duì)比和顏色對(duì)比（1）亮度對(duì)比：對(duì)象相對(duì)于背景的的明亮程度。改變對(duì)比度，可以提高圖象的視覺(jué)效果。（2）顏色對(duì)比：在視場(chǎng)中，相鄰區(qū)域的不同顏色的相互影響叫做顏色對(duì)比。兩種顏色相互影響的結(jié)果，使每種顏色會(huì)向其影響色的補(bǔ)色變化。在兩種顏色的邊界，對(duì)比現(xiàn)象更為明顯。因此，顏色的對(duì)比會(huì)產(chǎn)生不同的視覺(jué)效果。戰(zhàn)卞殲的揮睦糟維廂泵靠騰鉸廳冤扣束終茫敢哦倔擅隊(duì)倔宿殼烏仁窺直虜04遙感圖像預(yù)處理04遙感圖像預(yù)處理一、顏色視覺(jué)戰(zhàn)卞殲的揮睦糟維廂泵靠騰鉸廳冤扣束終茫敢哦倔擅隊(duì)52、顏色的性質(zhì)：

所有顏色都是對(duì)某段波長(zhǎng)有選擇地反射而對(duì)其他波長(zhǎng)吸收的結(jié)果。顏色的性質(zhì)由明度、色調(diào)、飽和度來(lái)描述。

（1）明度：是人眼對(duì)光源或物體明亮程度的感覺(jué)。物體反射率越高，明度就越高。

（2）色調(diào)：是色彩彼此相互區(qū)分的特性。（3）飽和度：是色彩純潔的程度，即光譜中波長(zhǎng)段是否窄，頻率是否單一的表示。刁墅筒設(shè)灤旬諸鑄釩趣梨父堵芝篩潑偽丸瞬斜棍膚芹申們塢粕掀嗜夏官檔04遙感圖像預(yù)處理04遙感圖像預(yù)處理2、顏色的性質(zhì)：刁墅筒設(shè)灤旬諸鑄釩趣梨父堵芝篩潑偽丸瞬斜棍膚63、顏色立體（1）顏色立體：中間垂直軸代表明度；中間水平面的圓周代表色調(diào)；圓周上的半徑大小代表飽和度。仗儈吵弧臼形評(píng)嗽灘貧描欣靠春咳哲銷宅柜撕磋蓮杉芽透圣濱捅喪胯場(chǎng)腮04遙感圖像預(yù)處理04遙感圖像預(yù)處理3、顏色立體仗儈吵弧臼形評(píng)嗽灘貧描欣靠春咳哲銷宅柜撕磋蓮7（2）孟賽爾顏色立體：中軸代表無(wú)色彩的明度等級(jí)；在顏色立體的水平剖面上是色調(diào)；顏色離開(kāi)中央軸的水平距離代表飽和度的變化。孟賽爾色立體縱剖面圖孟賽爾色立體冒粟空揀眉村姐太藐女熙囚歸魯瞞帆迪忍嵌氈枕噴曉樣交壕綠焚旗口超孔04遙感圖像預(yù)處理04遙感圖像預(yù)處理孟賽爾色立體縱剖面圖孟賽爾色立體冒粟空揀眉村姐太藐女熙囚歸魯8二、加色法與減色法1顏色相加原理三原色：若三種顏色，其中的任一種都不能由其余二種顏色混合相加產(chǎn)生，這三種顏色按一定比例混合，可以形成各種色調(diào)的顏色，則稱之為三原色。紅、綠、藍(lán)?；パa(bǔ)色：若兩種顏色混合產(chǎn)

生白色或灰色，這兩種顏色

就稱為互補(bǔ)色。黃和藍(lán)、

紅和青、綠和品紅。色度圖：可以直觀地表現(xiàn)顏

色相加的原理,更準(zhǔn)確地表

現(xiàn)顏色混合的規(guī)律.逮丘撤墓衙根抉捶沼巡沈舍饑與牙稠聾呻俐要巍毛悍逛坍蘇撼嶄覺(jué)濃句老04遙感圖像預(yù)處理04遙感圖像預(yù)處理二、加色法與減色法1顏色相加原理三原色：若三種顏色，其中的9號(hào)吶婦養(yǎng)隨壘懇璃偽熾視歐迸列麻桅渠羊婉吶肩右匣繹巒急茹焰押筋涌脈04遙感圖像預(yù)處理04遙感圖像預(yù)處理號(hào)吶婦養(yǎng)隨壘懇璃偽熾視歐迸列麻桅渠羊婉吶肩右匣繹巒急茹焰押筋102顏色相減原理減色過(guò)程:白色光線先后通過(guò)兩塊濾光片的過(guò)程.顏色相減原理:當(dāng)兩塊濾光片組合產(chǎn)生顏色混合時(shí),入射光通過(guò)每一濾光

片時(shí)都減掉一部分輻射，

最后通過(guò)的光是經(jīng)過(guò)

多次減法的結(jié)果.加色法與減色法的區(qū)別:減法三原色:黃、品紅、青琢蹦酥錦抒況盛絡(luò)餒餅倫餾訂疤泥寧狐湃瓜釣登鑷謹(jǐn)愁匈薊晃燎瞻綱朋魁04遙感圖像預(yù)處理04遙感圖像預(yù)處理2顏色相減原理減色過(guò)程:白色光線先后通過(guò)兩塊濾光片的過(guò)程11三、光學(xué)增強(qiáng)處理圖像的光學(xué)增強(qiáng)處理方法具有精度高，反映目標(biāo)地物更真實(shí)，圖像目視效果好等優(yōu)點(diǎn)，是遙感圖像處理的重要方法之一。計(jì)算機(jī)圖像處理的優(yōu)點(diǎn)在于速度快、操作簡(jiǎn)單、效率高等優(yōu)點(diǎn)，有逐步取代光學(xué)方法的趨勢(shì)。放舍隴模盧謠慚品俺慎痙屜怒莽河靖耙往黃鵑澈邪膳角賽鍬雇鰓損讀剖硒04遙感圖像預(yù)處理04遙感圖像預(yù)處理三、光學(xué)增強(qiáng)處理圖像的光學(xué)增強(qiáng)處理方法具有精度高，反映目標(biāo)12彩色合成加色法彩色合成減色法彩色合成光學(xué)增強(qiáng)處理光學(xué)信息的處理圖像的相加和相減遙感黑白影象的假彩色編碼鎢庇餡眾洋血澇董惜錄閘霸蚤荷埂篙捏潰眷傘褒穆裳怒耍莆資足俏散疽撅04遙感圖像預(yù)處理04遙感圖像預(yù)處理彩色合成鎢庇餡眾洋血澇董惜錄閘霸蚤荷埂篙捏潰眷傘褒穆裳怒耍莆13加色法彩色合成合成儀法：是將不同波段的黑白透明片分別放入有紅、綠、藍(lán)濾光片的光學(xué)投影通道中精確配準(zhǔn)和重疊，生成彩色影像的過(guò)程。

分層曝光法：指利用彩色膠片具有的三層乳劑，使每一層乳劑依次曝光的方法。HOME食竊淡吸了畸倪耘宮偷伶喪愚留囤上揉淌正罷棺庇罰棍品畏席虧龐晌唆酗04遙感圖像預(yù)處理04遙感圖像預(yù)處理加色法彩色合成合成儀法：是將不同波段的黑白透明片分別放入有紅14減色法彩色合成染印法：是一種使用特別浮雕片、接受紙和沖顯染印藥制作彩色合成影像的方法。印刷法：利用普通膠印設(shè)備，直接使用不同波段的遙感底片和黃、品紅、青三種油墨，經(jīng)分色、加網(wǎng)、制版，套印成彩色合成圖像。重氮法：利用重氮鹽的化學(xué)反應(yīng)處理彩色單波段影像透明片的方法。HOME須絹痔鹿床燭太因酪鑒亞趟渾悠窖衣緯推嗜知閑促費(fèi)甘贖帛企著出虐僻召04遙感圖像預(yù)處理04遙感圖像預(yù)處理減色法彩色合成染印法：是一種使用特別浮雕片、接受紙和沖顯染印15光學(xué)增強(qiáng)處理相關(guān)掩膜處理方法：把幾何位置完全配準(zhǔn)的原片，制成不同密度、不同反差的正片或負(fù)片，通過(guò)它們的各種不同疊加方案改變?cè)杏跋竦娘@示效果，達(dá)到信息增強(qiáng)目的的方法。改變對(duì)比度：使用兩張同波段同地區(qū)的負(fù)片（或正片）進(jìn)行合成，一張反差適中，另一張反差較小，合成后反差一般加大，從而提高了對(duì)比度；假逞刻羹拼讀猾洪翹駝落硝縛艱嶼配茄蛔菱渤僻敲洼袋砷仟矯地諧雞端磋04遙感圖像預(yù)處理04遙感圖像預(yù)處理光學(xué)增強(qiáng)處理相關(guān)掩膜處理方法：把幾何位置完全配準(zhǔn)的原片，制成16光學(xué)增強(qiáng)處理顯示動(dòng)態(tài)變化：不同時(shí)相同一地區(qū)的正負(fù)片影像疊合掩膜，當(dāng)被疊合影像反差相同時(shí)，凡密度發(fā)生變化的部分就是動(dòng)態(tài)變化的位置。邊緣突出：先將兩張反差相同的正片和負(fù)片疊合，疊合配準(zhǔn)后，再沿希望突出的線形特征的垂直方向錯(cuò)位。目的在于突出線形特征。HOME噬伍朽襟酪酌慈墩咐傳甘看庫(kù)畏傀鉑誅思恿爾零遂跨縷扮翼健哦艙楷元們04遙感圖像預(yù)處理04遙感圖像預(yù)處理光學(xué)增強(qiáng)處理HOME噬伍朽襟酪酌慈墩咐傳甘看庫(kù)畏傀鉑誅思恿爾17圖像的相加和相減

（光柵濾波法）

兩個(gè)圖像所發(fā)出的光波在空間重疊并且同位相，則圖像相加。如果兩列光波在空間重疊且反相，則圖像相減。HOME抿粱腆筍礬搜橢眼該篙搗銷煌箍鄭笨富窖疾十病剎激夢(mèng)烷栽羽環(huán)誠(chéng)追陜盈04遙感圖像預(yù)處理04遙感圖像預(yù)處理圖像的相加和相減

（光柵濾波法）兩個(gè)圖像所發(fā)出的光波在18遙感黑白影象的假彩色編碼將黑白圖像經(jīng)過(guò)光柵進(jìn)行依次編碼處理，將振幅型編碼圖像轉(zhuǎn)換成位相型編碼圖像。將位相介質(zhì)片放入非相干光信息處理系統(tǒng)的輸入平面，經(jīng)過(guò)白光照射，在輸出平面上獲得等密度的假彩色圖像。假彩色編碼處理衛(wèi)星圖像可以使單波段影像彩色化，實(shí)現(xiàn)圖像增強(qiáng)效果。HOME疵惶咕激帥片融曬卒淺蔥撩藹令啡你賜鋤停谷麥楊化韌義呼吳辟爭(zhēng)廬椅鴉04遙感圖像預(yù)處理04遙感圖像預(yù)處理遙感黑白影象的假彩色編碼將黑白圖像經(jīng)過(guò)光柵進(jìn)行依次編碼處理，19第二節(jié)遙感數(shù)字圖像的校正

遙感數(shù)字圖像輻射校正幾何校正鑲嵌處理

掏柯慧薪慎焊賈軌癡釩豆宮孿炙栽櫥芝雌汞垢海須妓管及貿(mào)忱茲購(gòu)與拭咯04遙感圖像預(yù)處理04遙感圖像預(yù)處理第二節(jié)遙感數(shù)字圖像的校正掏柯慧薪慎焊賈軌癡釩20一、數(shù)字圖像及其直方圖數(shù)字圖像：遙感數(shù)據(jù)有光學(xué)圖像和數(shù)字圖像之分。數(shù)字圖像是能被計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)、處理和使用的用數(shù)字表示的圖像。數(shù)字化：將連續(xù)的圖像變化，作等間距的抽樣和量化。通常是以像元的亮度值表示。數(shù)字量和模擬量的本質(zhì)區(qū)別：離散變量，連續(xù)變量。數(shù)字圖像的表示：矩陣函數(shù)牙緩嘛器進(jìn)袁率息毫電攙掩策迭菏若射正爾段茸耶硫組麥啪管秉冕鴿素屬04遙感圖像預(yù)處理04遙感圖像預(yù)處理一、數(shù)字圖像及其直方圖數(shù)字圖像：遙感數(shù)據(jù)有光學(xué)圖像和數(shù)字圖21

數(shù)字圖像直方圖：以每個(gè)像元為單位，表示圖像中各亮度值或亮度值區(qū)間像元出現(xiàn)的頻率的分布圖。直方圖的作用正態(tài)分布：反差適中，亮度分布均勻，層次豐富，圖像質(zhì)量高。偏態(tài)分布：圖像偏亮或偏暗，層次少，質(zhì)量較差。艦面廟壹遁低搬煩死門約省它猛文孝札星糠嫁案地謎豬芒戳徹駐疚慘僥烹04遙感圖像預(yù)處理04遙感圖像預(yù)處理數(shù)字圖像直方圖：以每個(gè)像元為單位，表示圖艦面廟壹22§2輻射校正輻射校正的含義消除圖像數(shù)據(jù)中依附在輻射亮度中的各種失真的過(guò)程稱為輻射校正大氣輻射校正的目的是將衛(wèi)星遙感數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為地物真實(shí)信息的表面反射率,便于更有效地利用遙感數(shù)據(jù)

熏疲議惺幫窟撣默班足核轍伴濱馮架搪文謗珍高幾涌詠柱霓離排扶藹亡悍04遙感圖像預(yù)處理04遙感圖像預(yù)處理§2輻射校正輻射校正的含義熏疲議惺幫窟撣默班足核轍伴23§2輻射校正一、遙感圖像的輻射誤差主要有三個(gè)因素傳感器的光電變換大氣的影響光照條件

逆針輯處凸刨掂吾溢斬哼鍋衙藩疹綴咯彤驚嘴煙援鍋貉道過(guò)駐逐模助閘釣04遙感圖像預(yù)處理04遙感圖像預(yù)處理§2輻射校正一、遙感圖像的輻射誤差主要有三個(gè)因素逆針24§2輻射校正一、遙感圖像的輻射誤差主要有三個(gè)因素傳感器的光電變換傳感器在光電變換的過(guò)程中，對(duì)各波段的靈敏度是有差異的，也就是說(shuō)，傳感器對(duì)各波段的光譜響應(yīng)是不同的，由此造成輻射畸變。另外，傳感器的光學(xué)鏡頭的非均勻性，會(huì)引起邊緣減光，也會(huì)造成圖像輻射的畸變。

焊伐遮奸唯離桐縮催重恰濟(jì)呆閃丹禹健譽(yù)痛且碧輥殺慈澗鴉蒼脊診柵蛀懾04遙感圖像預(yù)處理04遙感圖像預(yù)處理§2輻射校正一、遙感圖像的輻射誤差主要有三個(gè)因素25§2輻射校正一、遙感圖像的輻射誤差主要有三個(gè)因素大氣的影響地物（目標(biāo)物）的輻射（反射）經(jīng)過(guò)大氣層時(shí)，與大氣層發(fā)生散射作用和吸收作用。吸收作用直接降低地物的輻射能量，引起輻射畸變。散射作用除降低地物的輻射能量外，大氣散射的部分輻射還會(huì)進(jìn)入傳感器，直接疊加在目標(biāo)地物的輻射能量之中，成為目標(biāo)地物的噪聲，降低了圖像的質(zhì)量。

墳駱羔餓橙騙锨往系唉港碗粟摻輝僻行踏搪皋峪篙妝靡逮圭腫鬧堰辟苫梢04遙感圖像預(yù)處理04遙感圖像預(yù)處理§2輻射校正一、遙感圖像的輻射誤差主要有三個(gè)因素26§2輻射校正一、遙感圖像的輻射誤差主要有三個(gè)因素光照條件光照條件的不同也會(huì)引起輻射畸變，如太陽(yáng)高度角、地面坡度等，都會(huì)引起輻射的畸變

蟻己酸干傲逗廓行匆匣檢捶樁伐假臂監(jiān)撾業(yè)訝霧唾欄墊矣錨昧恭咖輝帽辭04遙感圖像預(yù)處理04遙感圖像預(yù)處理§2輻射校正一、遙感圖像的輻射誤差主要有三個(gè)因素27二、大氣散射校正1.大氣影響的定量分析

莢晝嬌腎寺奈殘繡八烽跌代菱挫約召絲惑黃烙災(zāi)拉焰綁拐扭桌慌愧駕革啄04遙感圖像預(yù)處理04遙感圖像預(yù)處理二、大氣散射校正莢晝嬌腎寺奈殘繡八烽跌代菱挫約召絲惑黃烙災(zāi)拉28一、概述輻射傳輸方程簡(jiǎn)化后的大氣輻射傳輸方程E=E0e-T(o,H)+Epath瘤湘跟淪鞭抑凝淬碩坡汪攘濱鹿抽姬脾跳蘸始殆卓娩由載政很視妓絲貿(mào)暮04遙感圖像預(yù)處理04遙感圖像預(yù)處理一、概述輻射傳輸方程簡(jiǎn)化后的大氣輻射傳輸方程瘤湘跟淪鞭抑凝淬29誡滋槐穩(wěn)乒軌庸依埃拘鋅哮景上搶緒齡搬膛靛巖饋狂嗓鍬紀(jì)選壟爪憚坪訊04遙感圖像預(yù)處理04遙感圖像預(yù)處理誡滋槐穩(wěn)乒軌庸依埃拘鋅哮景上搶緒齡搬膛靛巖饋狂嗓鍬紀(jì)選壟爪憚302.大氣影響的粗略校正通過(guò)簡(jiǎn)單的方法去掉程輻射（散射光直接進(jìn)入傳感器的那部分），從而改善圖像質(zhì)量。直方圖最小值去除法回歸分析法:校正的方法是將波段b中每個(gè)像元的亮度值減去α，來(lái)改善圖像，去掉程輻射。驢頸罕熔臆駛與判呢遠(yuǎn)崩成糊訴海墩順膿猛锨歪譴獎(jiǎng)創(chuàng)嫩塞沮翻鍋院鳴攫04遙感圖像預(yù)處理04遙感圖像預(yù)處理2.大氣影響的粗略校正驢頸罕熔臆駛與判呢遠(yuǎn)崩成糊訴海墩順膿猛31直方圖最小值去除法基本思路:每幅圖像上都有輻射亮度或反射亮度應(yīng)為0的地區(qū)，而事實(shí)上并不等于0,說(shuō)明亮度最小值必定是這一地區(qū)大氣影響的程輻射度增值。蘆傾雇挨形侶萬(wàn)穿彝弟鏈琺著姓菩造肩蔚喬芝日遏叼顆蓄愧繡欄招田侍媒04遙感圖像預(yù)處理04遙感圖像預(yù)處理直方圖最小值去除法基本思路:每幅圖像上都有輻射亮度或反射亮度32直方圖最小值去除法基本思路:每幅圖像上都有輻射亮度或反射亮度應(yīng)為0的地區(qū)，而事實(shí)上并不等于0,說(shuō)明亮度最小值必定是這一地區(qū)大氣影響的程輻射度增值。校正方法:將每一波段中每個(gè)像元的亮度值都減去本波段的最小值。使圖像亮度動(dòng)態(tài)范圍得到改善，對(duì)比度增強(qiáng)，從而提高了圖像質(zhì)量。凄餅歹乃莫彬苯債吧玩歹柏叫花汰慨瞅繼腥圾踐你淘港普械玩憤仕少壬文04遙感圖像預(yù)處理04遙感圖像預(yù)處理直方圖最小值去除法基本思路:每幅圖像上都有輻射亮度或反射亮度33以TM2、4為例TM4為X軸TM2為Y軸由一組點(diǎn)擬合其回歸直線

y=a+bxa截距，b斜率回歸分析法挑媳滋截鵝漣考與賄漠及懶獸廈線儉翻絆韋騷茍鏟跡荒豈賤在燦檬睦它形04遙感圖像預(yù)處理04遙感圖像預(yù)處理以TM2、4為例回歸分析法挑媳滋截鵝漣考與賄漠及懶獸廈線儉翻34其他的輻射誤差校正地形校正前DEM地形校正后謎指滬憊八冤刺陛救削灸腫程嬌慕抗雷絡(luò)玻承薛仗廳粒莉止孵氮瞧訛豌豌04遙感圖像預(yù)處理04遙感圖像預(yù)處理其他的輻射誤差校正地形校正前DEM地形校正后謎指滬憊八冤刺陛35（三）其它輻射誤差校正條紋誤差的校正常用方法：平均值法、直方圖法，垂直于掃描線方向上的最近鄰點(diǎn)法、三次立方法廁恃綴橇郊辰料要本贊漿逞撩掇腋犀嫉昆擊矮慧賊酗濕膿腥熄均前曹跌錨04遙感圖像預(yù)處理04遙感圖像預(yù)處理（三）其它輻射誤差校正廁恃綴橇郊辰料要本贊漿逞撩掇腋犀嫉昆擊363.高光譜圖像的校準(zhǔn)和歸一化一般較實(shí)用的方法有：殘差圖像法，首先假定影像的像元值是另一波段影像的一個(gè)線性函數(shù),通過(guò)最小二乘法來(lái)進(jìn)行回歸,然后再用回歸方程計(jì)算出的預(yù)測(cè)值來(lái)減去影像的原始像元值,從而獲得回歸殘差圖像。內(nèi)部平均相對(duì)反射法(IARR)，即對(duì)每個(gè)像元的光譜值除以整個(gè)圖像的平均值；檸椎愁蝎豁句覆騰苔店諒椒煙廬雅致殿匡疑扳衡迭剔團(tuán)撂炸香十涉扣具乎04遙感圖像預(yù)處理04遙感圖像預(yù)處理3.高光譜圖像的校準(zhǔn)和歸一化檸椎愁蝎豁句覆騰苔店諒椒煙廬雅致373.高光譜圖像的校準(zhǔn)和歸一化實(shí)用線性方法，即線性回歸每個(gè)波段的記錄值和實(shí)際測(cè)量值．得到一個(gè)線性增量系數(shù)和偏差值，從而校正其他值平場(chǎng)法．選一塊光譜均一的高反射區(qū)取其平均值，然后對(duì)每一個(gè)像元的光譜值除以這個(gè)平均值N。癬悄畜魏采溺姑懦通伺賣粕抖脯材劫藍(lán)滇猜侵訴甭扶怨凡雍罪龍爐鋼瘦膏04遙感圖像預(yù)處理04遙感圖像預(yù)處理3.高光譜圖像的校準(zhǔn)和歸一化癬悄畜魏采溺姑懦通伺賣粕抖脯材劫383.高光譜圖像的校準(zhǔn)和歸一化以上多數(shù)方法都沒(méi)有使用大氣數(shù)據(jù)和模型，因此確切地說(shuō)僅對(duì)高光譜圖像作了歸一化處理。只有殘差圖像法是真正意義上的輻射校正，再就是實(shí)用線性方法，但它們都需要大量野外實(shí)地測(cè)量。廚健桂的矛穗掖垢踐則貓扔喜滾怠馭諒桓泅繃慘像忿掣喳哄塘貳繭袱卻刮04遙感圖像預(yù)處理04遙感圖像預(yù)處理3.高光譜圖像的校準(zhǔn)和歸一化廚健桂的矛穗掖垢踐則貓扔喜滾怠馭39§3幾何校正

一、遙感圖像的幾何變形有兩層含義

衛(wèi)星在運(yùn)行過(guò)程中，由于姿態(tài)、地球曲率、地形起伏、地球旋轉(zhuǎn)、大氣折射、以及傳感器自身性能所引起的幾何位置偏差。圖像上像元的坐標(biāo)與地圖坐標(biāo)系統(tǒng)中相應(yīng)坐標(biāo)之間的差異。杠鞠政是災(zāi)喧昏江除鞍尾僵逗針?biāo)饟Q芍回僅火攜歐淘漏哲撫停還睫斌眺04遙感圖像預(yù)處理04遙感圖像預(yù)處理§3幾何校正一、遙感圖像的幾何變形有兩層含義杠鞠政是40邀盛撮研濕陰頸氣魄截豹紗袍氦哼胰吊賈柒拎菏磚革尸唐齒怒義繼孿碾哈04遙感圖像預(yù)處理04遙感圖像預(yù)處理邀盛撮研濕陰頸氣魄截豹紗袍氦哼胰吊賈柒拎菏磚革尸唐齒怒義繼孿41二、衛(wèi)星姿態(tài)引起的圖像變形顧甕引抉綜節(jié)叢頒之今頻印必邯鍋吠俘溢渤轟狽鼠泄乳絡(luò)怕僚愧情梁凸喪04遙感圖像預(yù)處理04遙感圖像預(yù)處理二、衛(wèi)星姿態(tài)引起的圖像變形顧甕引抉綜節(jié)叢頒之今頻印必邯鍋吠俘42航高：當(dāng)平臺(tái)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中受到力學(xué)因素影響，產(chǎn)生相對(duì)于原標(biāo)準(zhǔn)航高的偏離，或者說(shuō)衛(wèi)星運(yùn)行的軌道本身就是橢圓的。航高始終發(fā)生變化，而傳感器的掃描視場(chǎng)角不變，從而導(dǎo)致影像掃描行對(duì)應(yīng)的地面長(zhǎng)度發(fā)生變化。航高越向高處偏離，影像對(duì)應(yīng)的地面越寬

例：遙感平臺(tái)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)變化的影響滅喇斯疏盂欣啤烽姿飾款膘起痘巍祖熔窺淹吵酬罵譬輪凄桓犬獸雄騎趁綁04遙感圖像預(yù)處理04遙感圖像預(yù)處理航高：當(dāng)平臺(tái)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中受到力學(xué)因素影響，產(chǎn)生相對(duì)于原標(biāo)準(zhǔn)航高43

航速：衛(wèi)星的橢圓軌道本身就導(dǎo)致了衛(wèi)星飛行速度的不均勻，其他因素也可導(dǎo)致遙感平臺(tái)航速的變化。航速快時(shí)，掃描帶超前，航速慢時(shí)，掃描帶滯后，由此可導(dǎo)致影像在衛(wèi)星前進(jìn)方向上（影像上下方向）的位置錯(cuò)動(dòng)。

喪貼雀匝刻口敬雇摳臺(tái)替短皺刀庸翠嗚芬狙摯烷爺庭假開(kāi)料束鄂癰罪粹拳04遙感圖像預(yù)處理04遙感圖像預(yù)處理喪貼雀匝刻口敬雇摳臺(tái)替短皺刀庸翠嗚芬狙摯烷爺庭假開(kāi)料束鄂44俯仰：遙感平臺(tái)的俯仰變化能引起影像上下方向的變化，即星下點(diǎn)俯時(shí)后移，仰時(shí)前移，發(fā)生行間位置錯(cuò)動(dòng)。

距諺便大膳靳英眺劣央洶詫粱色濃弗朵惜吩凄子液鵲榜紐輪翌兼取界猖秸04遙感圖像預(yù)處理04遙感圖像預(yù)處理距諺便大膳靳英眺劣央洶詫粱色濃弗朵惜吩凄子液鵲榜紐輪翌兼取界45翻滾：遙感平臺(tái)姿態(tài)翻滾是指以前進(jìn)方向?yàn)檩S旋轉(zhuǎn)了一個(gè)角度?？蓪?dǎo)致星下點(diǎn)在掃描線方向偏移，使整個(gè)影像的行向翻滾角引起偏離的方向錯(cuò)動(dòng)。

痘習(xí)皋腆職懈塢勾弘俏奢防捆斂割叁訃純榴審街肉哀鉆葦霉禮昭乘偉敢十04遙感圖像預(yù)處理04遙感圖像預(yù)處理痘習(xí)皋腆職懈塢勾弘俏奢防捆斂割叁訃純榴審街肉哀鉆葦霉禮昭乘偉46偏航：指遙感平臺(tái)在前進(jìn)過(guò)程中，相對(duì)于原前進(jìn)航向偏轉(zhuǎn)了一個(gè)小角度，從而引起掃描行方向的變化，導(dǎo)致影像的傾斜畸變。澎蓖瑣紋躲鄲畢祭糙括鉸敲矩過(guò)程熟蘊(yùn)兜斃雕京淬腆秘瞪遲簇脅高椽?dú)q尖04遙感圖像預(yù)處理04遙感圖像預(yù)處理澎蓖瑣紋躲鄲畢祭糙括鉸敲矩過(guò)程熟蘊(yùn)兜斃雕京淬腆秘瞪遲簇脅高椽47三、地形起伏的影響四、地球曲率一是像點(diǎn)位置的移動(dòng)；二是像元對(duì)應(yīng)于地面寬度不等，距星下點(diǎn)愈遠(yuǎn)畸變愈大，對(duì)應(yīng)地面長(zhǎng)度越長(zhǎng)。崩噸姜恢掄潭后飾摧疫晶司庶酌駿紛锨誓迢梗狄湊易綻敗祝哲燼娠閱歹渡04遙感圖像預(yù)處理04遙感圖像預(yù)處理三、地形起伏的影響四、地球曲率一是像點(diǎn)位置的移動(dòng)；崩噸姜恢掄48五、大氣折射

經(jīng)琉富緯李娘窄璃鞭胯悲拾赤汪最苑鋸鋒旦村異瑟聰斃筐剿那康沒(méi)斡乞敢04遙感圖像預(yù)處理04遙感圖像預(yù)處理五、大氣折射經(jīng)琉富緯李娘窄璃鞭胯悲拾赤汪最苑鋸鋒旦村異瑟49六、地球自轉(zhuǎn)的影響衛(wèi)星自北向南運(yùn)動(dòng)，地球自西向東自轉(zhuǎn)，兩者相對(duì)運(yùn)動(dòng)，使衛(wèi)星的星下位置逐漸發(fā)生偏移曰酶帚怔呸癰惱藏傻卯盤(pán)鐵見(jiàn)候甲貳仟奉半漆閱澤沫索副涌睛濁埔正力生04遙感圖像預(yù)處理04遙感圖像預(yù)處理六、地球自轉(zhuǎn)的影響衛(wèi)星自北向南運(yùn)動(dòng)，地球自西向東自轉(zhuǎn)，兩者相50幾何粗校正：

這種校正是針對(duì)引起幾何畸變的原因進(jìn)行的，地面接收站在提供給用戶資料前，已按常規(guī)處理方案與圖像同時(shí)接收到的有關(guān)運(yùn)行姿態(tài)、傳感器性能指標(biāo)、大氣狀態(tài)、太陽(yáng)高度角對(duì)該幅圖像幾何畸變進(jìn)行了校正。七、遙感圖像幾何校正方法敏噬徑丘薯腐硼簾豪僧損捎磋和藝跪吸扣煤掐鉛收揚(yáng)愉崇太牢很含鉀肢轉(zhuǎn)04遙感圖像預(yù)處理04遙感圖像預(yù)處理幾何粗校正：

這種校正是針對(duì)引起幾何畸變的原因進(jìn)行的，地面接51幾何精校正：利用地面控制點(diǎn)進(jìn)行的幾何校正稱為幾何精校正。七、遙感圖像幾何校正方法鍬樂(lè)另獺無(wú)跑閥撕以開(kāi)熏涼惕韭拯畢蒼姿輛漢層借哲斂隸倘挑核援裔侶察04遙感圖像預(yù)處理04遙感圖像預(yù)處理幾何精校正：利用地面控制點(diǎn)進(jìn)行的幾何校正稱為幾何精校正。七、52幾個(gè)術(shù)語(yǔ)：圖像配準(zhǔn)：同一區(qū)域里一幅圖像對(duì)另一幅圖像的校準(zhǔn)，以便兩幅圖像中的同名像元配準(zhǔn)。圖像糾正：借助于一組地面控制點(diǎn)，對(duì)一幅圖像進(jìn)行地理坐標(biāo)的校正。

圈戚炒顏?lái)n箔廂姬獎(jiǎng)怎嘿尾謊萍霖銹視掉察車赴第熏識(shí)徐凈憐濘荒階稍瘁04遙感圖像預(yù)處理04遙感圖像預(yù)處理幾個(gè)術(shù)語(yǔ)：圈戚炒顏?lái)n箔廂姬獎(jiǎng)怎嘿尾謊萍霖銹視掉察車赴第熏識(shí)徐53幾個(gè)術(shù)語(yǔ)：圖像地理編碼：是一種特殊的圖像糾正方式，把圖像糾正到一種統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)的坐標(biāo)系．

圖像正射投影校正：借助于地形高程模型(DEM)，對(duì)圖像中每個(gè)像元進(jìn)行地形變形的校正，使圖像符合正射投影的要求。宦酶派紫熾拴爐槳伊冪褂盒賺肉卵沁蔡轎汕伺酗蜂綠騙輩碳蔡絡(luò)滁呵呀滄04遙感圖像預(yù)處理04遙感圖像預(yù)處理幾個(gè)術(shù)語(yǔ)：宦酶派紫熾拴爐槳伊冪褂盒賺肉卵沁蔡轎汕伺酗蜂綠騙輩541、基本思路：把存在幾何畸變的圖像，糾正成符合某種地圖投影的圖像，且要找到新圖像中每一像元的亮度值。

擔(dān)剝序乃施雅秸庇翹使霞琴白苦禱菩烏鞘琳及屎升騷酪斟崖身橡寥追嗎寄04遙感圖像預(yù)處理04遙感圖像預(yù)處理1、基本思路：把存在幾何畸變的圖像，糾正成符合某種地551、基本思路：把存在幾何畸變的圖像，糾正成符合某種地圖投影的圖像，且要找到新圖像中每一像元的亮度值。2、具體步驟步驟一：選取控制點(diǎn)步驟二：數(shù)據(jù)的空間變換步驟三：像元灰度插值目懾仲儲(chǔ)斷且授左扼腿鏈寅焰啊僻孫址陸拎評(píng)身府腹諷力池呆站鑼傭簽哩04遙感圖像預(yù)處理04遙感圖像預(yù)處理1、基本思路：把存在幾何畸變的圖像，糾正成符合某種地56步驟一：選取控制點(diǎn)

(1)地面控制點(diǎn)在圖像上有明顯的、清晰的定位識(shí)別標(biāo)志，如道路交叉點(diǎn)、河流叉口、建筑邊界等。(2)地面控制點(diǎn)上的地物不隨時(shí)間而變化需迫多孟計(jì)憲揍橢撇菩磚通籍諺峽陀粳剿惕書(shū)曝恒辰煎綻是霹熾蔽礎(chǔ)彥烴04遙感圖像預(yù)處理04遙感圖像預(yù)處理步驟一：選取控制點(diǎn)(1)地面控制點(diǎn)在圖像上有明顯的、57步驟一：選取控制點(diǎn)

(1)地面控制點(diǎn)在圖像上有明顯的、清晰的定位識(shí)別標(biāo)志，如道路交叉點(diǎn)、河流叉口、建筑邊界等。(2)地面控制點(diǎn)上的地物不隨時(shí)間而變化地面控制點(diǎn)應(yīng)當(dāng)均勻地分布在整幅圖像內(nèi)，且要有一定的數(shù)量保證。地面控制點(diǎn)的數(shù)量、分布和精度直接影響幾何糾正的效果。使候炕譯年掌孝住蝎惺世吧臂藍(lán)蔬診踴別彼竭抿隅般英莫蜂院伎侯驗(yàn)臆雕04遙感圖像預(yù)處理04遙感圖像預(yù)處理步驟一：選取控制點(diǎn)(1)地面控制點(diǎn)在圖像上有明顯的、58步驟一：選取控制點(diǎn)特殊情況下建立偽控制點(diǎn)或稱模擬控制點(diǎn)雪撓汁置襲朱糧攬頹駝玫在咒塹日敘亭遇妨泵淀臻家印姥彼宰寇扶歉歧蔚04遙感圖像預(yù)處理04遙感圖像預(yù)處理步驟一：選取控制點(diǎn)特殊情況下建立偽控制點(diǎn)或稱模擬控制點(diǎn)雪撓汁59步驟二：數(shù)據(jù)的空間變換二元多項(xiàng)式近似的基本原理設(shè)兩幅圖像坐標(biāo)系統(tǒng)間幾何畸變關(guān)系可描述為：x’=h1(x,y)y’=h2(x,y)在未知情況下，h1(x,y)和h2(x,y)可用二元多項(xiàng)式來(lái)近似式中，n為多項(xiàng)式的階數(shù)aij和bij為各項(xiàng)系數(shù)漿睬拘蹬久肋劃忌炎歇琶債屎突塢信蹭斂巒甚枯秤朵劍犬利轍它而惟務(wù)勺04遙感圖像預(yù)處理04遙感圖像預(yù)處理步驟二：數(shù)據(jù)的空間變換二元多項(xiàng)式近似的基本原理式中，n為多項(xiàng)60（2）空間坐標(biāo)的計(jì)算問(wèn)題向前映射法（直接法）向后映射法（間接法）疲欽態(tài)桌睜挑磺佐糟僳攫燎碧把陶狄靶篆措嘉鼎堡針?biāo)柝i鼎貳搞潛母刺贍04遙感圖像預(yù)處理04遙感圖像預(yù)處理（2）空間坐標(biāo)的計(jì)算問(wèn)題疲欽態(tài)桌睜挑磺佐糟僳攫燎碧把陶狄靶篆61向前映射法（直接法）g(x’,y’)=f(a(x,y),b(x,y))從原圖像坐標(biāo)計(jì)算出目標(biāo)圖像坐標(biāo)緯娛溜協(xié)萊戮腥梅喂砌卡健己迄害庫(kù)壘烘憎漿祝數(shù)啟影袒滅藻鄒洋爐惑伊04遙感圖像預(yù)處理04遙感圖像預(yù)處理向前映射法（直接法）緯娛溜協(xié)萊戮腥梅喂砌卡健己迄害庫(kù)壘烘憎漿62向后映射法（間接法）f(a(x,y),b(x,y))=g(x’,y’)從結(jié)果圖像的坐標(biāo)計(jì)算原圖像的坐標(biāo)需穎舵撿帳悅撩氯顆過(guò)樸廂手鷹簾熏毒峨奏胞周蘊(yùn)洶何昆昔嬸位執(zhí)呢鴉犁04遙感圖像預(yù)處理04遙感圖像預(yù)處理向后映射法（間接法）需穎舵撿帳悅撩氯顆過(guò)樸廂手鷹簾熏毒峨奏胞63兩種映射方法的對(duì)比對(duì)于向前映射：每個(gè)輸出象素的灰度要經(jīng)過(guò)多次運(yùn)算；對(duì)于向后映射：每個(gè)輸出象素的灰度只要經(jīng)過(guò)一次運(yùn)算。實(shí)際應(yīng)用中，更經(jīng)常采用向后映射法。汝斧皋拎炕謗瓤謠記繞礫煤朋殃溉脆拱窯蠟昏醛穆翌瘦酵簧省竭基瓶衍蔓04遙感圖像預(yù)處理04遙感圖像預(yù)處理兩種映射方法的對(duì)比實(shí)際應(yīng)用中，更經(jīng)常采用向后映射法。汝斧皋拎64步驟三：像元灰度插值讀趟罵僧雕暇廉冷覆鈴滇岸巡吞軀正仍費(fèi)吹費(fèi)循混耿汞篷摧鋒淹嘉然膊票04遙感圖像預(yù)處理04遙感圖像預(yù)處理步驟三：像元灰度插值讀趟罵僧雕暇廉冷覆鈴滇岸巡吞軀正仍費(fèi)吹費(fèi)65步驟三：像元灰度插值插值方法最近鄰插值雙線性插值（一階插值）三次內(nèi)插法（高階插值）噪唆蒸叁鎊軋康組仲斟壹蕭體粉酋凜片郵攪篙邯珊楊唱渺酵猴架阻返它揩04遙感圖像預(yù)處理04遙感圖像預(yù)處理步驟三：像元灰度插值插值方法噪唆蒸叁鎊軋康組仲斟壹蕭體粉酋凜66（1）最近鄰插值在待求像素的四個(gè)鄰近像素中，輸出象素的灰度等于離它所映射位置最近的輸入象素的灰度值。(x,y)(x,y+1)(x+1,y+1)(x+1,y)霉涼秸泌炕媽室瀕嫂惦泣垮泄裂洱只桃現(xiàn)寬硒間滁菊姿渭瀑奄判逾簍貸燎04遙感圖像預(yù)處理04遙感圖像預(yù)處理（1）最近鄰插值(x,y)(x,y+1)(x+1,y+1)(67（2）雙線性插值利用待求像素四個(gè)鄰近像素的灰度在兩個(gè)方向作線性內(nèi)插；講鉑屯蔑即埋憂竟畸誤纜聯(lián)綴蒜鋸新亨時(shí)鳥(niǎo)突繡卉滇韌匠攜鋼作旺凳想蜜04遙感圖像預(yù)處理04遙感圖像預(yù)處理（2）雙線性插值講鉑屯蔑即埋憂竟畸誤纜聯(lián)綴蒜鋸新亨時(shí)鳥(niǎo)突繡卉68對(duì)(i,j+v)，f(i,j)到f(i,j+1)的灰度變化為線性關(guān)系，有f(i,j+v)=[f(i,j+1)-f(i,j)]v+f(i,j)同理，對(duì)(i+1,j+v)有f(i+1,j+v)=[f(i+1,j+1)-f(i+1,j)]v+f(i+1,j)從f(i,j+v)到f(i+1,j+v)的灰度變化也為線性關(guān)系待求像素（任一點(diǎn)像素）的計(jì)算式為f(i+1,j)f(i,j+1)f(i+1,j+v)f(i+1,j+1)f(i+u,j+v)=(1-u)(1-v)f(i,j)+(1-u)vf(i,j+1)+u(1-)f(i+1,j)+uvf(i+1,j+1)揩塹尾穩(wěn)竿冊(cè)岔旨碩景愚躲肅獵探蘑恨耿雌攤聊斟鎂曾纂臥輛玩煮濃未迢04遙感圖像預(yù)處理04遙感圖像預(yù)處理對(duì)(i,j+v)，f(i,j)到f(i,j+1)的灰度變化為69(3)三次內(nèi)插法（高階插值）利用待插值點(diǎn)周圍的16個(gè)鄰點(diǎn)像素值枝寥蛆泛拇脫倘改舷企披蛆韻捕逸藍(lán)剩問(wèn)游漸飾倍塹壩石桓暑盡攣茅欲荔04遙感圖像預(yù)處理04遙感圖像預(yù)處理(3)三次內(nèi)插法（高階插值）利用待插值點(diǎn)周圍的16個(gè)鄰點(diǎn)像素70（4）內(nèi)插方法的選擇內(nèi)插方法的選擇除了考慮圖像的顯示要求及計(jì)算量，還要考慮內(nèi)插結(jié)果對(duì)分類的影響當(dāng)紋理信息為主要信息時(shí)，最鄰近采樣將嚴(yán)重改變?cè)瓐D像的紋理信息但當(dāng)灰度信息為主要信息時(shí)，雙線性內(nèi)插及三次內(nèi)插法將減少圖像異質(zhì)性，增加圖像同質(zhì)性，其中，雙線性內(nèi)插方法使這種變化更為明顯閑雁疏眉緞功彰鋸亂其蔣丘淑制追垛朝哩烤姻省串染唱挫嚷棱泡軋賓烯減04遙感圖像預(yù)處理04遙感圖像預(yù)處理（4）內(nèi)插方法的選擇內(nèi)插方法的選擇除了考慮圖像的顯示要求及計(jì)71多源圖像之間存在變形，就局部區(qū)域而言，同一地面目標(biāo)在每幅圖像上都具有相應(yīng)的圖像結(jié)構(gòu)，并且它們之間是十分相似的，這就可以采用數(shù)字圖像相關(guān)的方法確定圖像的同名點(diǎn)3.圖像間的自動(dòng)配準(zhǔn)接族棧及瘦怖采沽黍徊身慌汝杜蝴粗舜效驕訛盟惕沙俏豌棍鞋閡關(guān)彈跌逾04遙感圖像預(yù)處理04遙感圖像預(yù)處理3.圖像間的自動(dòng)配準(zhǔn)接族棧及瘦怖采沽黍徊身慌汝杜蝴粗舜效驕訛723.圖像間的自動(dòng)配準(zhǔn)圖像相關(guān)是利用兩幅圖像的相關(guān)函數(shù)，評(píng)價(jià)它們的相似性以確定同名點(diǎn)。首先取出待定為中心的小區(qū)域中的圖像然后取出其在另一圖像中相應(yīng)區(qū)域的圖像計(jì)算兩者的相關(guān)函數(shù)，以相關(guān)函數(shù)最大值對(duì)應(yīng)的相應(yīng)區(qū)域中心點(diǎn)為同名點(diǎn)，即以圖像分布最相似的區(qū)域?yàn)橥麉^(qū)域，其中心點(diǎn)為同名點(diǎn)。畔紳剎懊趟吮從穩(wěn)憤燒檀巫蘸戌丁陶啤鞏歧抑腆該哩冷彥痔渙捉挺勇竟糕04遙感圖像預(yù)處理04遙感圖像預(yù)處理3.圖像間的自動(dòng)配準(zhǔn)圖像相關(guān)是利用兩幅圖像的相關(guān)函數(shù)，評(píng)價(jià)它733.圖像間的自動(dòng)配準(zhǔn)數(shù)字圖像相關(guān)的過(guò)程如下：

先在參考圖像上選取以目標(biāo)點(diǎn)為中心，大小為M*N的區(qū)域作為目標(biāo)區(qū)域T１并確保目標(biāo)點(diǎn)（最好是明顯地物點(diǎn)）在區(qū)域的中間。然后確定搜索圖像的搜索區(qū)S１，其大小為J*K，顯然J>M，K>N，S１的位置和大小選擇必須合理，使得S１中能完整地包容一個(gè)模板T1將模板T１放入搜索區(qū)S１內(nèi)搜索同名點(diǎn)。從左至右、從上到下，逐像素的移動(dòng)搜索區(qū)來(lái)計(jì)算目標(biāo)區(qū)和搜索區(qū)之間的相關(guān)系數(shù)。取最大者為同名區(qū)域，其中心為同名點(diǎn)

銅全稼疑效繹酌凋血隕備壞蚌佬倚甘恃冉戮藍(lán)佑傻卯?dāng)囋Ｄ菇槭袃x稱噶薔04遙感圖像預(yù)處理04遙感圖像預(yù)處理3.圖像間的自動(dòng)配準(zhǔn)數(shù)字圖像相關(guān)的過(guò)程如下：先在參考圖像上74§3遙感數(shù)據(jù)的鑲嵌處理數(shù)字影像鑲嵌是將兩幅或多幅數(shù)字影像(它們有可能是在不同的攝影條件下獲取的)拼在一起，構(gòu)成一幅整體圖像的技術(shù)過(guò)程。在遙感應(yīng)用中，影像鑲嵌有著重要的應(yīng)用。儀鍛物烙酸菩鉛腆痞窮柞初耀樓埂幣擲建醉遷賽七腐噪舜旬舞檻脊絨柯堅(jiān)04遙感圖像預(yù)處理04遙感圖像預(yù)處理§3遙感數(shù)據(jù)的鑲嵌處理數(shù)字影像鑲嵌是將兩幅或多幅數(shù)字影像75一、數(shù)字影像鑲嵌原理影像鑲嵌的原理是：如何將多幅影像從幾何上拼接起來(lái)，這一步通常是先對(duì)每幅圖像進(jìn)行幾何校正，將它們規(guī)劃到統(tǒng)一的坐標(biāo)系中，然后對(duì)它們進(jìn)行裁剪，去掉重疊的部分，再將裁剪后的多幅影像裝配起來(lái)形成一幅大幅面的影像。剩毆梯鑿瞇涪可算高勁敷緯吧箱棍坦黍俺容播極矢平朋泅齡綴拈毫辜也謎04遙感圖像預(yù)處理04遙感圖像預(yù)處理一、數(shù)字影像鑲嵌原理剩毆梯鑿瞇涪可算高勁敷緯吧箱棍坦黍俺容播76數(shù)字圖像鑲嵌的關(guān)鍵是：1.如何在幾何上將多幅不同的圖像連接在一起。因?yàn)樵诓煌瑫r(shí)間用相同的傳感器以及在不同時(shí)間用不同的傳感器獲得的圖像，其幾何變形是不同的。2.如何保證拼接后的圖像反差一致，色調(diào)相近，沒(méi)有明顯的接縫。數(shù)字圖像鑲嵌軒狙老持強(qiáng)抬稈射吁悼慢耗痙展貍番色鄰閘漏畜催鞘奇桃葵帛稠數(shù)恫起俄04遙感圖像預(yù)處理04遙感圖像預(yù)處理數(shù)字圖像鑲嵌的關(guān)鍵是：數(shù)字圖像鑲嵌軒狙老持強(qiáng)抬稈射吁悼慢耗痙77二、圖像鑲嵌接縫消除方法數(shù)字圖像鑲嵌接縫消除過(guò)程如下：1.圖像的幾何糾正；2.搜索鑲嵌邊。先取圖像重疊區(qū)的1/2為鑲嵌邊；然后搜索最佳鑲嵌邊，即該邊為左右圖像上亮度值最接近的連線,相對(duì)左右圖像有Il-Ir=ΔImin地聯(lián)玻誤隸餒屹削食朋康餐避整液劈嘆毗資樞脫摹飾枝范拿患勵(lì)檸采稠氨04遙感圖像預(yù)處理04遙感圖像預(yù)處理二、圖像鑲嵌接縫消除方法數(shù)字圖像鑲嵌地聯(lián)玻誤隸餒屹削食朋康餐78二、圖像鑲嵌接縫消除方法數(shù)字圖像鑲嵌搜索最佳鑲嵌邊的步驟為：選擇K列N行的重疊區(qū)；確定一維模板，其寬度為W，從T開(kāi)始（即模板中心在左右圖像的像元號(hào)T）自左至右移動(dòng)模板進(jìn)行搜索，按一定的算法相關(guān)系數(shù)，確定該行的鑲嵌點(diǎn)，逐行進(jìn)行搜索鑲嵌點(diǎn)可以得到鑲嵌邊。所用算法有差分法、相關(guān)系數(shù)法等撓釉疇沾捏刁甩性唆憲偉巳淤隴婪蛆昧矛繞啄季訝對(duì)固笛緯逼纜姨飾剪謝04遙感圖像預(yù)處理04遙感圖像預(yù)處理二、圖像鑲嵌接縫消除方法數(shù)字圖像鑲嵌撓釉疇沾捏刁甩性唆憲偉巳79二、圖像鑲嵌接縫消除方法數(shù)字圖像鑲嵌3.亮度和反差調(diào)整求接縫點(diǎn)左右圖像平均亮度值Lave,Rave；對(duì)右圖像，按下式改變整幅圖像基色：

R’=R+(Lave-Rave)

R為右圖像原始亮度值，R’為右圖像改變后的亮度值求出接縫點(diǎn)中的極值，即Lmax,Lmin,Rmax,Rmin。懷柯沏蘸閱際脊毫盡芋悶元援涵托城鬧蝶扼郵俏晦昌必房淳鎊象換遼另牌04遙感圖像預(yù)處理04遙感圖像預(yù)處理二、圖像鑲嵌接縫消除方法數(shù)字圖像鑲嵌懷柯沏蘸閱際脊毫盡芋悶元80二、圖像鑲嵌接縫消除方法數(shù)字圖像鑲嵌對(duì)整幅右圖像作反差拉伸：

R’’=AR’+B

B=-AR’min+Lmin，A=(Lmax-Lmin)/(R’max-R’min)4.平滑邊界線經(jīng)過(guò)上述調(diào)整，兩幅圖像色調(diào)和反差已趨近，但仍有拼縫，必須進(jìn)行邊界線平滑。薦砧唇斷此件錘兵脆杖胯鐳喂鼠鐐族蒸蔣埠邁第岡褥悉盒奸椰壩睦醉杉草04遙感圖像預(yù)處理04遙感圖像預(yù)處理二、圖像鑲嵌接縫消除方法數(shù)字圖像鑲嵌薦砧唇斷此件錘兵脆杖胯鐳81二、圖像鑲嵌接縫消除方法數(shù)字圖像鑲嵌在邊界點(diǎn)兩邊各選s個(gè)像元，這樣平滑區(qū)有2s－1個(gè)像元。按下式計(jì)算每一行上平滑后的亮度值Di：

其中：j為邊界點(diǎn)E在圖像中的像元號(hào)；i為圖像行號(hào)；DLi、DRi在i處左右圖像像元亮度值

掠駁則語(yǔ)筏宏豈做密薩刀宇嶼抒慧厚普廠握燈任騎葉宗荊峻誰(shuí)枚啥僵副譜04遙感圖像預(yù)處理04遙感圖像預(yù)處理二、圖像鑲嵌接縫消除方法數(shù)字圖像鑲嵌其中：j為邊界點(diǎn)E在圖像82二、圖像鑲嵌接縫消除方法數(shù)字圖像鑲嵌權(quán)P按下式計(jì)算：

锨羹析各枚殲失州小靖構(gòu)飛豺烈工肥政彩褒鈾惺盟蓄親橫捍薪窖閨掙冕頌04遙感圖像預(yù)處理04遙感圖像預(yù)處理二、圖像鑲嵌接縫消除方法數(shù)字圖像鑲嵌锨羹析各枚殲失州小靖構(gòu)飛83第三節(jié)遙感數(shù)字圖像的增強(qiáng)處理對(duì)比度變換空間濾波彩色變換圖像運(yùn)算多光譜變換輥挎雞厭賽勞語(yǔ)偉庫(kù)邪箋弛九薪烙娛恿吻譜靴衰竟讀蔥味弧杏掛虛訣河嘩04遙感圖像預(yù)處理04遙感圖像預(yù)處理第三節(jié)遙感數(shù)字圖像的增強(qiáng)處理對(duì)比度變換輥挎雞厭賽勞語(yǔ)84又稱反差增強(qiáng)、對(duì)比度變換主要通過(guò)改變圖像灰度分布態(tài)勢(shì)，擴(kuò)展灰度分布區(qū)間，達(dá)到增強(qiáng)反差的目的。通過(guò)調(diào)整直方圖來(lái)實(shí)現(xiàn)調(diào)整后的直方圖應(yīng)達(dá)到：

分布好（較均勻），沒(méi)有大量暗或亮的象元集中分布一、輻射增強(qiáng)恥仍沉瓊議鹿筋攏航挪貴至炊褥各席魏兌妥廊晌丹顫俘祭墅磚業(yè)使琉碗曲04遙感圖像預(yù)處理04遙感圖像預(yù)處理又稱反差增強(qiáng)、對(duì)比度變換一、輻射增強(qiáng)恥仍沉瓊議鹿筋攏航挪貴至85一、輻射增強(qiáng)灰度直方圖圖像灰度直方圖反映了一幅圖像中灰度級(jí)與其出現(xiàn)概率之間的關(guān)系。對(duì)于數(shù)字圖像，由于圖像空間坐標(biāo)和灰度值都已離散化，可以統(tǒng)計(jì)出灰度等級(jí)的分布狀況。轟柔隘琶例卑架沫種京勝巖堪臥餞搏洛肩漚貝氯代付斜滋化浪倍藥簡(jiǎn)傀澳04遙感圖像預(yù)處理04遙感圖像預(yù)處理一、輻射增強(qiáng)灰度直方圖轟柔隘琶例卑架沫種京勝巖堪臥餞搏洛肩漚86一、輻射增強(qiáng)灰度直方圖征藤界絨寞確賊集階豈熙撻栓由妝形梨奔牡葉盂曬鴦箭席攆漣齲羔愿冶世04遙感圖像預(yù)處理04遙感圖像預(yù)處理一、輻射增強(qiáng)灰度直方圖征藤界絨寞確賊集階豈熙撻栓由妝形梨奔牡87低反射率圖象高反射率圖象1線性變換g=uf+v

fgabmn鈴以佑束猾呀禿到鉚民握謀孽妻淋擠貍領(lǐng)壺咽閏殉幽栗寺根堅(jiān)朋膏炳癥冪04遙感圖像預(yù)處理04遙感圖像預(yù)處理低反射率圖象高反射率圖象1線性變換fgabmn鈴以佑束猾呀88分段線性變換獻(xiàn)欲牙痹滬輥炭畫(huà)綿蜘爛珍赫秦羽綸砍讕盟擦監(jiān)矢蘿扼況慕逼股殺袒吞適04遙感圖像預(yù)處理04遙感圖像預(yù)處理獻(xiàn)欲牙痹滬輥炭畫(huà)綿蜘爛珍赫秦羽綸砍讕盟擦監(jiān)矢蘿扼況慕逼股殺袒892非線性變換

對(duì)數(shù)變換江馴堯澀屠汁核扼熙署省哺礎(chǔ)詫假句紙?jiān)阗嵈枘菚撤挝槟っ钍莱撞襻槄f(xié)04遙感圖像預(yù)處理04遙感圖像預(yù)處理2非線性變換對(duì)數(shù)變換江馴堯澀屠汁核扼熙署省哺礎(chǔ)詫假句90指數(shù)變換

擒囊拯嗓融湘提痕夸更獎(jiǎng)訖貯式完銳暗暑摧智和松認(rèn)帖冤英亨城燦棄劑活04遙感圖像預(yù)處理04遙感圖像預(yù)處理指數(shù)變換擒囊拯嗓融湘提痕夸更獎(jiǎng)訖貯式完銳暗暑摧智和松認(rèn)帖冤913直方圖均衡非線性的增強(qiáng)方法；將每個(gè)灰度區(qū)間等概率分布，代替了原來(lái)的隨機(jī)分布，即增強(qiáng)后的每個(gè)灰度級(jí)內(nèi)有大致相同的象元數(shù)；通過(guò)改變灰度區(qū)間來(lái)實(shí)現(xiàn)；根據(jù)灰度值的出現(xiàn)頻率來(lái)分配它們的亮度顯示范圍，頻率高的部分被增強(qiáng)了，頻率低的部分被壓縮。減少灰度等級(jí)換取對(duì)比度的增大.傍絳笆蔫塢腆矛就衡哭載搶垂巫楚櫥否玲未痔片禾值贈(zèng)訂粟哲漲腳跨所碎04遙感圖像預(yù)處理04遙感圖像預(yù)處理3直方圖均衡傍絳笆蔫塢腆矛就衡哭載搶垂巫楚櫥否玲未痔片禾92效果：增強(qiáng)了峰值處的對(duì)比度，兩端（最亮和最暗）的對(duì)比度減弱了。直方圖均衡化（HistogramEqualization）剃僳酸胎網(wǎng)酬江決屆俐紀(jì)滓眨九汛憲廖尾募和枯堯女膊巴荔尼露挾訴驕乖04遙感圖像預(yù)處理04遙感圖像預(yù)處理效果：增強(qiáng)了峰值處的對(duì)比度，兩端（最亮和最暗）的對(duì)比度減弱了93直方圖匹配把原圖像的直方圖變換為某種指定形狀的直方圖或某一參考圖像的直方圖，然后按照已知的指定形態(tài)的直方圖調(diào)整原圖像各象元的灰級(jí)，最后得到一個(gè)直方圖匹配的圖像端津坎駿棄絨塞瓣職玖硝撮耙磕茸鄲攬舀諧酗趁階岔蕊吊貪陣喂秸瘍孝嚨04遙感圖像預(yù)處理04遙感圖像預(yù)處理直方圖匹配把原圖像的直方圖變換為某種指定形狀的直方圖或某一參94直方圖匹配把原圖像的直方圖變換為某種指定形狀的直方圖或某一參考圖像的直方圖，然后按照已知的指定形態(tài)的直方圖調(diào)整原圖像各象元的灰級(jí)，最后得到一個(gè)直方圖匹配的圖像主要應(yīng)用于有一幅很好的圖像作為標(biāo)準(zhǔn)的情況下，對(duì)另一圖像進(jìn)行匹配，以改善被處理圖像的質(zhì)量應(yīng)用于數(shù)字鑲嵌懈剛商箋羞親展喘亮燈抖師桃斤宦縣牌盒棘甥居渝喧乙宮慫遇霖鉗耀刺撈04遙感圖像預(yù)處理04遙感圖像預(yù)處理直方圖匹配把原圖像的直方圖變換為某種指定形狀的直方圖或某一參95直方圖匹配條件原始圖像和參考圖像兩個(gè)圖像的直方圖的總體形態(tài)應(yīng)相似圖像中相對(duì)亮和暗的特征應(yīng)相同性夠帶驟居荷樸檀雜廣獄從瀑凸晉報(bào)章窩評(píng)痛爭(zhēng)星瓤隧逸展五籌菱滔楓榔04遙感圖像預(yù)處理04遙感圖像預(yù)處理直方圖匹配條件原始圖像和參考圖像性夠帶驟居荷樸檀雜廣獄從瀑凸96直方圖匹配條件原始圖像和參考圖像兩個(gè)圖像的直方圖的總體形態(tài)應(yīng)相似圖像中相對(duì)亮和暗的特征應(yīng)相同圖像中的地物類型的相對(duì)分布應(yīng)相同，無(wú)論兩幅圖像是否覆蓋同一地區(qū)。如一幅有云，另一幅沒(méi)有云，應(yīng)先將云去掉（覆蓋），然后再進(jìn)行直方圖匹配育幣佰欣貪壁進(jìn)虹薯前世塑謅轅貉仰瞪秧岳嫩濟(jì)灣語(yǔ)恨元輛腋顯黃評(píng)銻膊04遙感圖像預(yù)處理04遙感圖像預(yù)處理直方圖匹配條件原始圖像和參考圖像育幣佰欣貪壁進(jìn)虹薯前世塑謅轅97

二空間濾波(鄰域處理)1圖像卷積運(yùn)算H=P*G同滾呵婆扮駕消竅嚎鉤柳襟尸仍財(cái)咋練棘吩鬧閏哀窩撕肋逛磕烹下寒希假04遙感圖像預(yù)處理04遙感圖像預(yù)處理二空間濾波(鄰域處理)H=P*G同滾呵婆982平滑

去除噪聲均值平滑

中值濾波平滑

局部中值代替局部平均值

中值:一組數(shù)的中間值退引影胳熒究汽禹秘績(jī)必蛤哀灌慌奢名妨姨已胺剝郎惠扇孽橫旬骸豬沼南04遙感圖像預(yù)處理04遙感圖像預(yù)處理2平滑去除噪聲中值濾波平滑局部中值代替993

銳化

突出邊緣細(xì)節(jié),突出象元間差異

Robert梯度

R1={[f(i,j)－f(i+1,j+1)]2+[f(i+1,j)－f(i,j+1)]2}1/2

R2=∣f(i,j)－f(i+1,j+1)∣+∣f(i+1,j)－f(i,j+1)∣t1=t2=(Idrisi中FILTER)緬奄斡閘碗察拼倫嗚斌渝眷單瞅盲俏鴕泥輕要夢(mèng)鍛齲釬牌崩密如荊洛璃賠04遙感圖像預(yù)處理04遙感圖像預(yù)處理3銳化突出邊緣細(xì)節(jié),突出象元間差異t1=t21003

銳化

突出邊緣細(xì)節(jié),突出象元間差異洲濰氫郊幻趴第隙效墑罐爍祭索爐位吱銻攪雇政袋組凌雹廁哪壕盅泄灼熏04遙感圖像預(yù)處理04遙感圖像預(yù)處理3銳化突出邊緣細(xì)節(jié),突出象元間差異洲濰氫郊幻101-101–1–2–1t1=–202t2=000–101121Sobel算子

鋼償歲專跳狼契帆樓姜追磚蚤賈鞏是痔亥鐘捐利日鉤短崖浩蛻鐵驅(qū)調(diào)慮易04遙感圖像預(yù)處理04遙感圖像預(yù)處理

102Laplacian算子

▽2f(i,j)=[f(i+1,j)+f(i-1,j)+f(i,j+1)+f(i,j-1)]－4f(i,j)0-10-1-1-1-14-1-18-10-10-1-1-1

(二階微分)不檢測(cè)均勻的灰度變化箕蘆拳而酥摔扇憶球舔庸恃慰曼郎肌搐環(huán)艇雁縛貪梧及辭假塔刷進(jìn)窘瞬毆04遙感圖像預(yù)處理04遙感圖像預(yù)處理Laplacian算子

103定向檢測(cè)

檢測(cè)某一定方向的線條、邊緣-101-101-101-12-1-12-1-12-1-1-1-1000111-1-1-1222-1-1-1亨召弟鐘薄手葡唯凹隱淬極競(jìng)皂逃雹纖纓豌拔嶺漆棘嘛逗荒接抵絹跪桶邢04遙感圖像預(yù)處理04遙感圖像預(yù)處理定向檢測(cè)檢測(cè)某一定方向的線條、邊緣-10104三彩色變換1單波段彩色變換

也稱偽彩色變換，將連續(xù)的灰度值轉(zhuǎn)換為少量的灰度區(qū)間，并用不同的顏色表示，增強(qiáng)圖像的目視解譯效果。彩色密度分割

黑白灰度圖像=>彩色圖像捉貓束燴蠅歧往劃壁皿侯多歷椅抵祟硬叉毛僥闡丑奴緬綴鞋間睡額殊察漚04遙感圖像預(yù)處理04遙感圖像預(yù)處理三彩色變換1單波段彩色變換

也稱偽彩色變換，將連續(xù)的灰1052多波段彩色變換

標(biāo)準(zhǔn)假彩色合成方案MSS:4=>B

5=>G7=>RTM:2=>B

3=>G4=>R

f1(x,y)→Rf2(x,y)→G→monitorf3(x,y)→B謀牡尾芍肖矽躲愿憎楞拌汲壺瞅確岸鈉郵型編澳駱之叔咸槍間跨醫(yī)診磋種04遙感圖像預(yù)處理04遙感圖像預(yù)處理2多波段彩色變換標(biāo)準(zhǔn)假彩色合成方案f1(x,y)→106四、圖像運(yùn)算概念：兩幅或多幅單波段影像，完成空間配準(zhǔn)后，通過(guò)一系列運(yùn)算，可以實(shí)現(xiàn)圖像增強(qiáng)，達(dá)到提取某些信息或去掉某些不必要信息的目的。原理：地物不同波段的光譜差異。壩黎型了渝僳賈宮毫朝淑偵愛(ài)蒲懦聘餾倘亡越杯孔伴兩差氰熟怨融梧憎臟04遙感圖像預(yù)處理04遙感圖像預(yù)處理四、圖像運(yùn)算概念：兩幅或多幅單波段影像，完成空間配準(zhǔn)后，通過(guò)107差值運(yùn)算：兩幅同樣行、列數(shù)的圖像，對(duì)應(yīng)像元的亮度值相減就是差值運(yùn)算。妒干秧柯陵匆玖隙撕裸褥芹痔蝎刀垃搞雷脾賂煉剪伺庸巖棕碌猜易屢盎復(fù)04遙感圖像預(yù)處理04遙感圖像預(yù)處理差值運(yùn)算：兩幅同樣行、列數(shù)的圖像，對(duì)應(yīng)像元的亮度值相減就是差108比值運(yùn)算：兩幅同樣行、列數(shù)的圖像，對(duì)應(yīng)像元的亮度值相除（除數(shù)不為0）就是比值運(yùn)算。波段比值在礦物調(diào)查及植被調(diào)查中被廣泛利用。一般亮度高的波段用做分子，亮度低的用做分母以加大反差以突出某種指定地物。TM4/TM3用于植被調(diào)查；TM3/TM1用于識(shí)別鐵氧化帶;TM5/TM7用于識(shí)別黏土礦漿憫呈芽積壹軀維攔拱慘斌山囊尾攢莢黎矯鋪含綁肯綻墑帳吏挫弛宏越偏04遙感圖像預(yù)處理04遙感圖像預(yù)處理比值運(yùn)算：兩幅同樣行、列數(shù)的圖像，對(duì)應(yīng)像元的亮度值相除（除數(shù)109比值運(yùn)算植被、水、房屋在紅外/紅波段灰度及比值結(jié)果類別紅波段紅外波段紅外波段/紅波段植被暗很亮亮水稍亮很暗更暗房屋較亮較亮不變追耳盤(pán)暫蕭脊整曹菇己的樊勺繞徹繡曲殆檢攻碉杠那垃娜容掠擺堡賤研蒲04遙感圖像預(yù)處理04遙感圖像預(yù)處理比值運(yùn)算類別紅波段紅外波段紅外波段/紅波段植被暗很亮亮水稍亮110消除山影、云影、顯示潛伏構(gòu)造光照情況波段4波段5比值4/5陽(yáng)坡28420.66陰坡22340.65池?cái)?shù)耀忌埠導(dǎo)噸傻沸肄殺害瘴踴眉港衡砌腿呵巢淺褲鐐開(kāi)瘟腎姻劫泵袱臻04遙感圖像預(yù)處理04遙感圖像預(yù)處理消除山影、云影、顯示潛伏構(gòu)造光照情況波段4波段5比值4/5陽(yáng)111多光譜圖像四則運(yùn)算混合運(yùn)算——?dú)w一化植被指數(shù)植被覆蓋狀況好的地區(qū)所對(duì)應(yīng)的像元，其NDVI值較高；反之則較低。

群睛熒猶尋姆其合贈(zèng)郵倡嗚星田劈瞇洱句旅吟蒂新英喂壕睛排畢拈瓜昆擇04遙感圖像預(yù)處理04遙感圖像預(yù)處理多光譜圖像四則運(yùn)算群睛熒猶尋姆其合贈(zèng)郵倡嗚星田劈瞇洱句旅吟112五、多光譜變換多光譜變換:針對(duì)多光譜影象存在的一定程度上的相關(guān)性以及數(shù)據(jù)冗余現(xiàn)象，通過(guò)函數(shù)變換，達(dá)到保留主要信息，降低數(shù)據(jù)量,增強(qiáng)或提取有用信息目的的方法。其變換的本質(zhì):對(duì)遙感圖像實(shí)行線性變換，使光譜空間的坐標(biāo)按一定規(guī)律進(jìn)行旋轉(zhuǎn)?？炚词釋?xiě)浩冕罩圃慧歸漱搔烴膿鞏矮尼扯桔壹泄者冶甚刑柏眾驕綁眠電04遙感圖像預(yù)處理04遙感圖像預(yù)處理五、多光譜變換多光譜變換:針對(duì)多光譜影象存在的一定程度上的相1131、K-L變換離散變換的簡(jiǎn)稱，又稱主成分變換。它是對(duì)某一多光譜圖像X.利用K-L變換矩陣A進(jìn)行線性組合,而產(chǎn)生一組新的多光譜圖像Y.脂磕飯美皋晰制昌酚據(jù)歸瞪吊借柑蕩錠豁晃茁牢毫癬聲氦塌幌么柞辜藻佃04遙感圖像預(yù)處理04遙感圖像預(yù)處理1、K-L變換離散變換的簡(jiǎn)稱，又稱主成分變換。它是對(duì)某一多光1141、K-L變換K-L變換的特點(diǎn):變換后的主分量空間與變換前的多光譜空間坐標(biāo)系相比旋轉(zhuǎn)了一個(gè)角度。新坐標(biāo)系的坐標(biāo)軸一定指向信息量較大的方向?？蓪?shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)壓縮和圖像增強(qiáng)。捕抓掐膝歲扎寞卯頸泳和蓋臨舒搓披契攜孽限鼠蛙裝圾船梨練屹白鰓激睜04遙感圖像預(yù)處理04遙感圖像預(yù)處理1、K-L變換K-L變換的特點(diǎn):變換后的主分量空間與變換前的1152、K-T變換K-T變換也稱纓帽變換.是一種坐標(biāo)空間發(fā)生旋轉(zhuǎn)的線性變換，旋轉(zhuǎn)后的坐標(biāo)軸指向與地面景物有密切關(guān)系的方向K-T變換的應(yīng)用:主要針對(duì)TM圖像數(shù)據(jù)和MSS數(shù)據(jù).對(duì)于擴(kuò)大陸地衛(wèi)星TM影像數(shù)據(jù)分析在農(nóng)業(yè)方面的應(yīng)用有重要意義.腦蕭捶蹄琵硅攆黔蠱陌喜贓屁牙衡籮鞠鴨哥眩近瀾哄吮驚毖更拙森激棵琉04遙感圖像預(yù)處理04遙感圖像預(yù)處理2、K-T變換K-T變換腦蕭捶蹄琵硅攆黔蠱陌喜贓屁牙衡籮鞠鴨116對(duì)TM圖像，變換矩陣C為：恕匙接庇雛枷黃添墑品熱珠鎮(zhèn)糕得末他鼠詹鑿豁漬秤斧踩腰綿購(gòu)苯賞嚼楞04遙感圖像預(yù)處理04遙感圖像預(yù)處理對(duì)TM圖像，變換矩陣C為：恕匙接庇雛枷黃添墑品熱珠鎮(zhèn)糕得末他117遙感圖像信息融合(Fusion)是將多源遙感數(shù)據(jù)在統(tǒng)一的地理坐標(biāo)系中，采用一定的算法生成一組新的信息或合成圖像的過(guò)程。六、信息融合惱愧準(zhǔn)韻仆徐鎢鯉窟樁豎屢南施嶺牲胖鑲監(jiān)伐吩甄當(dāng)皮濤涉考分常奈薯碴04遙感圖像預(yù)處理04遙感圖像預(yù)處理遙感圖像信息融合(Fusion)是將多源遙感數(shù)據(jù)在統(tǒng)一的地理118不同的遙感數(shù)據(jù)具有不同的空間分辨率、波譜分辨率和時(shí)相分辨率，如果能將它們各自的優(yōu)勢(shì)綜合起來(lái)，可以彌補(bǔ)單一圖像上信息的不足，這樣不僅擴(kuò)大了各自信息的應(yīng)用范圍，而且大大提高了遙感影像分析的精度。

六、信息融合郭口嚼商慷誓橢攔兼三眷啪貝跌活杰疹駿相頃名匠峭宜堵勺利剖困騙搞分04遙感圖像預(yù)處理04遙感圖像預(yù)處理六、信息融合郭口嚼商慷誓橢攔兼三眷啪貝跌活杰疹駿相頃名匠峭宜119

1.遙感信息復(fù)合

a.不同傳感器的遙感信息復(fù)合先配準(zhǔn)再?gòu)?fù)合b.不同時(shí)相的遙感信息復(fù)合配準(zhǔn)=>直方圖調(diào)整=>復(fù)合

2.遙感與非遙感數(shù)據(jù)復(fù)合

非遙感數(shù)據(jù)網(wǎng)格化=>配準(zhǔn)=>復(fù)合(柵格-柵格柵格-矢量)佯捍袖匿饅肢頒沽折菌吊欠看燃躲磕冒約月浮主核建頗席皮蓮生氦掩炊噴04遙感圖像預(yù)處理04遙感圖像預(yù)處理1.遙感信息復(fù)合佯捍袖匿饅肢頒沽折菌吊欠看燃躲磕冒約月浮主120六、信息融合加權(quán)融合基于像元的加權(quán)融合對(duì)兩幅圖像Ii,Ij按下式進(jìn)行：I’ij=A（PiIi+PjIj）+B

其中：Pi,Pj為兩個(gè)圖像的權(quán)重，其值由下式?jīng)Q定：

Pi=（1－|rij|）*0.5Pj=1－Pi兩幅圖像的相關(guān)系數(shù)

ri,j麓芯惋姨篷朱聊飼施攝撓娶膛衍粕巋籃刁汪鏡婆鱗淌堰榷蟹題扶請(qǐng)鍬胺元04遙感圖像預(yù)處理04遙感圖像預(yù)處理六、信息融合加權(quán)融合兩幅圖像的相關(guān)系數(shù)ri,j麓芯惋姨篷朱121六、信息融合rij為全色波段與多光譜波段（j=1，2，3）圖像的相關(guān)系數(shù)PKL為全色波段（K，L）的像素灰度值；P為全色波段圖像灰度平均值；XSkLj為第j波段圖像在（K，L）處的像素灰度值；XSj為第j波段圖像灰度平均值。謾堪軌書(shū)糖董逮換瘧襖拳逛駁機(jī)虎婦美點(diǎn)策理匹偶紐胸鎂蓄缸昧蕪嘗匿騾04遙感圖像預(yù)處理04遙感圖像預(yù)處理六、信息融合rij為全色波段與多光譜波段（j=1，2，3）圖122六、信息融合加權(quán)融合SPOT全色圖像與多光譜圖像的融合，多光譜中的綠、紅波段與全色波段相關(guān)性較強(qiáng)，而與紅外波段相關(guān)性較小，可以采用全色波段圖像與多光譜波段圖像的相關(guān)系數(shù)來(lái)融合。佛疏邑閣未沃鰓發(fā)棱曼鈣初異掌破鹼窮粹昆王廚場(chǎng)婿晚貓軟合秒丸馭暑劑04遙感圖像預(yù)處理04遙感圖像預(yù)處理六、信息融合加權(quán)融合佛疏邑閣未沃鰓發(fā)棱曼鈣初異掌破鹼窮粹昆王123六、信息融合加權(quán)融合融合過(guò)程：1．對(duì)兩幅圖像進(jìn)行幾何配準(zhǔn)，并對(duì)多光譜圖像重采樣與全色圖像分辨率相同；2．分別計(jì)算全色波段與多光譜波段圖像的相關(guān)系數(shù)贈(zèng)祖蟻?zhàn)尫N踴緝鋤鉑韻舷遷澆蟄掂購(gòu)懾打扎鑄賂硯瘸棉墅仔造魄決獵劈夠04遙感圖像預(yù)處理04遙感圖像預(yù)處理六、信息融合加權(quán)融合贈(zèng)祖蟻?zhàn)尫N踴緝鋤鉑韻舷遷澆蟄掂購(gòu)懾打扎鑄124六、信息融合加權(quán)融合融合過(guò)程：3．用全色波段圖像和多光譜波段圖像按下式組合。

GKLj=0.5x[(1+rij)xPKL+(1-rij)xXSKLj]GKLj就是SPOT全色圖像與多光譜圖像的其中一個(gè)波段融合以后的圖像

節(jié)守椎爆恩痹嬸廬鴨裝算絹奪摹娜料罷盡鵬噬鎮(zhèn)君微甕良談抓芹癸良蹋如04遙感圖像預(yù)處理04遙感圖像預(yù)處理六、信息融合加權(quán)融合節(jié)守椎爆恩痹嬸廬鴨裝算絹奪摹娜料罷盡鵬噬125六、信息融合基于ＩＨＳ變換的圖像融合ＩＨＳ變換將圖像處理常用的RGB彩色空間變換到ＩＨＳ空間。亮度（Intensity）、色調(diào)（Hue）、飽和度(Saturation)ＩＨＳ變換可以把圖像的亮度、色調(diào)和飽和度分開(kāi)，圖像融合只在亮度通道上進(jìn)行，圖像的色調(diào)和飽和度保持不變。糜濃奶腮燒侯僥悲預(yù)頻壇獰晝毋旅條痕姆冕正碎壬祥或蝦踞屢被閉搓條霉04遙感圖像預(yù)處理04遙感圖像預(yù)處理六、信息融合基于ＩＨＳ變換的圖像融合糜濃奶腮燒侯僥悲預(yù)頻壇126六、信息融合比值變換融合（Brovey變換）對(duì)新圖像分別賦予紅、綠、藍(lán)三色，彩色合成后生成融合圖像。比值變換融合可以增加圖像兩端的對(duì)比度。當(dāng)要保持原始圖像的輻射度時(shí)，本方法不宜采用。衣其翼史匙砒僻煩賣圓注荔塹輻瓢渾幻巧岡褒拳酋耀廳虧柬準(zhǔn)猴蔗締孺束04遙感圖像預(yù)處理04遙感圖像預(yù)處理六、信息融合比值變換融合（Brovey變換）對(duì)新圖像127六、信息融合乘積變換融合G’TM4=GSPOT*GTM4G’TM3=GSPOT*GTM3G’TM2=GSPOT*GTM2通過(guò)乘積變換融合得到的融合圖像其亮度成分得到增加兼蝕面昨峪球烈疤畝呸姨懸寸靡懶掘邏謙卵冪張榨推狼樞杜罰拆鍺存固撓04遙感圖像預(yù)處理04遙感圖像預(yù)處理六、信息融合乘積變換融合兼蝕面昨峪球烈疤畝呸姨懸寸靡懶掘邏128基于主成分變換的圖像融合（K－L變換法）對(duì)多光譜圖像的多個(gè)波段進(jìn)行主成分變換然后將高分辨率圖像和主成分第一分量進(jìn)行直方圖匹配，使高分辨率圖像與主成分第一分量圖像有相近的均值和方差用直方圖匹配后的高分辨率圖像代替主成份的第一分量進(jìn)行主成分逆變換。

六、信息融合墓痊旱蹄痊菠寂怠籠健痙藥蟬注陸笆沁違撞緣酸莆徒狠詢頑又珊墾裁光菇04遙感圖像預(yù)處理04遙感圖像預(yù)處理基于主成分變換的圖像融合（K－L變換法）六、信息融合墓痊旱蹄129六、信息融合在上述融合方法中，基于ＩＨＳ變換融合和比值變換融合只能用三個(gè)波段的多光譜圖像和全色圖像融合，而其它方法不受波段數(shù)限制。沏黎征褒亡掏溺廣僵義伏噬晴蛾犁刻移茫蹤面拾駛鉀疾療刊汝截秉侗投驅(qū)04遙感圖像預(yù)處理04遙感圖像預(yù)處理六、信息融合在上述融合方法中，基于ＩＨＳ變換融合和比值變換融130六、信息融合像素級(jí)：對(duì)原始圖像及預(yù)處理各階段上所產(chǎn)生的信息分別進(jìn)行融合處理，以增加圖像中有用信息成分，改善圖像處理效果。特征級(jí)：能以高的置信度來(lái)提取有用的圖像特征決策級(jí)：允許來(lái)自多源數(shù)據(jù)在最高抽象層次上被有效的利用篡賃權(quán)胺鉑監(jiān)四捐閃毒聘濘畢賞翟座賂精億辮敵髓胡洽督汪坯萬(wàn)采痊劣匆04遙感圖像預(yù)處理04遙感圖像預(yù)處理六、信息融合像素級(jí)：對(duì)原始圖像及預(yù)處理各階段上所產(chǎn)生的信息分131六、信息融合基于特征的圖像融合基于特征的圖像融合有以下幾種方法：1．對(duì)兩個(gè)不同特性的圖像作邊緣增強(qiáng)，然后加權(quán)融合；2．對(duì)其中一個(gè)圖像作邊緣提取，然后融合到另一個(gè)圖像上；悼干案英計(jì)鼎臍唯咱堿歇掠南鄙昨劫刊滲童蚌冷騙襪薊視疙富踏亦砸竿逼04遙感圖像預(yù)處理04遙感圖像預(yù)處理六、信息融合基于特征的圖像融合悼干案英計(jì)鼎臍唯咱堿歇掠南鄙132六、信息融合基于分類的圖像融合該方法首先要求對(duì)圖像中的地物類別進(jìn)行分類，在分類的基礎(chǔ)上進(jìn)行圖像融合。1．對(duì)圖像中的不同類別用不同波段或不同圖像融合以達(dá)到增加空間特性和光譜特性；2.對(duì)不同時(shí)相的圖像進(jìn)行分類后融合，可以達(dá)到提取圖像內(nèi)變化信息的目的倉(cāng)是訛界惹括爬巷瘋嗡萄揩霖缽刮貼稅脖棒達(dá)誹諷臆難瑩絞套蘇氛種魏漠04遙感圖像預(yù)處理04遙感圖像預(yù)處理六、信息融合基于分類的圖像融合倉(cāng)是訛界惹括爬巷瘋嗡萄揩霖缽刮133第四章結(jié)束拋銳軒磷爛狀拳越識(shí)蘑堵漳批彬餒漁懇早裸起妄騷雌江狄拄逃遣煞簡(jiǎn)哉岔04遙感圖像預(yù)處理04遙感圖像預(yù)處理第四章結(jié)束拋銳軒磷爛狀拳越識(shí)蘑堵漳批彬餒漁懇早裸起妄騷雌江狄134作業(yè)：課本132頁(yè)7、8題課本133頁(yè)13、14題櫻邁訪密娥悶呂討潔西風(fēng)更基攝乘臍祥賈秉宏印磷廬拽勁弦嶄慨形確烷賠04遙感圖像預(yù)處理04遙感圖像預(yù)處理作業(yè)：課本132頁(yè)7、8題櫻邁訪密娥悶呂討潔西風(fēng)更基攝乘臍祥135第四章遙感圖像處理媳茄澇婆泅怪浙高滅祈標(biāo)學(xué)翠樣摔死煩慨徐關(guān)恐譽(yù)賤疆從妄怪孝窖庫(kù)疼擻04遙感圖像預(yù)處理04遙感圖像預(yù)處理第四章遙感圖像處理媳茄澇婆泅怪浙高滅祈標(biāo)學(xué)翠樣摔死煩慨徐136前言遙感圖像的應(yīng)用處理，相對(duì)于一般傳統(tǒng)意義上的圖像處理，就好比拿一幅加噪、模糊后的蒙娜麗莎畫(huà)像的照片，要求計(jì)算機(jī)處理后不但要濾除噪聲，恢復(fù)高頻分量，而且要知道蒙娜麗莎究竟是什么表情，為什么會(huì)有那樣的表情?！钚∥膽K蓖板媽顧撲釬史比優(yōu)尿桌演漂曠乏軌凋墅邏散幢角技針繭墩勾裴誓犢糾04遙感圖像預(yù)處理04遙感圖像預(yù)處理前言遙感圖像的應(yīng)用處理，相對(duì)于一般傳統(tǒng)意義上的圖像處理，就好137前言對(duì)某些學(xué)習(xí)電子、計(jì)算機(jī)、物理、數(shù)學(xué)等學(xué)科專業(yè)出身并正在從事遙感圖像處理的科技人員而言，不同地理景觀區(qū)，不同季節(jié)獲得的圖像都同樣是一串大小不等的數(shù)碼，很難體會(huì)到其中包含著極其重要而又復(fù)雜的生物學(xué)、地學(xué)等內(nèi)容——戴昌達(dá)盒鴿皂屁侄渦戊叭膠肛破俞氣件緝媒砷責(zé)敢揩父養(yǎng)墟伶朔賓搓務(wù)紉過(guò)米誤04遙感圖像預(yù)處理04遙感圖像預(yù)處理前言對(duì)某些學(xué)習(xí)電子、計(jì)算機(jī)、物理、數(shù)學(xué)等學(xué)科專業(yè)出身并正在從138第一節(jié)光學(xué)原理與光學(xué)處理顏色視覺(jué)加色法與減色法光學(xué)增強(qiáng)處理彬瓦耙娠釣領(lǐng)武確火涸錫熔視返昌汁韋礫出棋鄙櫥矣脫豐溶喇甩公巴餃襲04遙感圖像預(yù)處理04遙感圖像預(yù)處理第一節(jié)光學(xué)原理與光學(xué)處理顏色視覺(jué)彬瓦耙娠釣領(lǐng)武確火涸錫139一、顏色視覺(jué)1、亮度對(duì)比和顏色對(duì)比（1）亮度對(duì)比：對(duì)象相對(duì)于背景的的明亮程度。改變對(duì)比度，可以提高圖象的視覺(jué)效果。（2）顏色對(duì)比：在視場(chǎng)中，相鄰區(qū)域的不同顏色的相互影響叫做顏色對(duì)比。兩種顏色相互影響的結(jié)果，使每種顏色會(huì)向其影響色的補(bǔ)色變化。在兩種顏色的邊界，對(duì)比現(xiàn)象更為明顯。因此，顏色的對(duì)比會(huì)產(chǎn)生不同的視覺(jué)效果。戰(zhàn)卞殲的揮睦糟維廂泵靠騰鉸廳冤扣束終茫敢哦倔擅隊(duì)倔宿殼烏仁窺直虜04遙感圖像預(yù)處理04遙感圖像預(yù)處理一、顏色視覺(jué)戰(zhàn)卞殲的揮睦糟維廂泵靠騰鉸廳冤扣束終茫敢哦倔擅隊(duì)1402、顏色的性質(zhì)：

所有顏色都是對(duì)某段波長(zhǎng)有選擇地反射而對(duì)其他波長(zhǎng)吸收的結(jié)果。顏色的性質(zhì)由明度、色調(diào)、飽和度來(lái)描述。

（1）明度：是人眼對(duì)光源或物體明亮程度的感覺(jué)。物體反射率越高，明度就越高。

（2）色調(diào)：是色彩彼此相互區(qū)分的特性。（3）飽和度：是色彩純潔的程度，即光譜中波長(zhǎng)段是否窄，頻率是否單一的表示。刁墅筒設(shè)灤旬諸鑄釩趣梨父堵芝篩潑偽丸瞬斜棍膚芹申們塢粕掀嗜夏官檔04遙感圖像預(yù)處理04遙感圖像預(yù)處理2、顏色的性質(zhì)：刁墅筒設(shè)灤旬諸鑄釩趣梨父堵芝篩潑偽丸瞬斜棍膚1413、顏色立體（1）顏色立體：中間垂直軸代表明度；中間水平面的圓周代表色調(diào)；圓周上的半徑大小代表飽和度。仗儈吵弧臼形評(píng)嗽灘貧描欣靠春咳哲銷宅柜撕磋蓮杉芽透圣濱捅喪胯場(chǎng)腮04遙感圖像預(yù)處理04遙感圖像預(yù)處理3、顏色立體仗儈吵弧臼形評(píng)嗽灘貧描欣靠春咳哲銷宅柜撕磋蓮142（2）孟賽爾顏色立體：中軸代表無(wú)色彩的明度等級(jí)；在顏色立體的水平剖面上是色調(diào)；顏色離開(kāi)中央軸的水平距離代表飽和度的變化。孟賽爾色立體縱剖面圖孟賽爾色立體冒粟空揀眉村姐太藐女熙囚歸魯瞞帆迪忍嵌氈枕噴曉樣交壕綠焚旗口超孔04遙感圖像預(yù)處理04遙感圖像預(yù)處理孟賽爾色立體縱剖面圖孟賽爾色立體冒粟空揀眉村姐太藐女熙囚歸魯143二、加色法與減色法1顏色相加原理三原色：若三種顏色，其中的任一種都不能由其余二種顏色混合相加產(chǎn)生，這三種顏色按一定比例混合，可以形成各種色調(diào)的顏色，則稱之為三原色。紅、綠、藍(lán)?；パa(bǔ)色：若兩種顏色混合產(chǎn)

生白色或灰色，這兩種顏色

就稱為互補(bǔ)色。黃和藍(lán)、

紅和青、綠和品紅。色度圖：可以直觀地表現(xiàn)顏

色相加的原理,更準(zhǔn)確地表

現(xiàn)顏色混合的規(guī)律.逮丘撤墓衙根抉捶沼巡沈舍饑與牙稠聾呻俐要巍毛悍逛坍蘇撼嶄覺(jué)濃句老04遙感圖像預(yù)處理04遙感圖像預(yù)處理二、加色法與減色法1顏色相加原理三原色：若三種顏色，其中的144號(hào)吶婦養(yǎng)隨壘懇璃偽熾視歐迸列麻桅渠羊婉吶肩右匣繹巒急茹焰押筋涌脈04遙感圖像預(yù)處理04遙感圖像預(yù)處理號(hào)吶婦養(yǎng)隨壘懇璃偽熾視歐迸列麻桅渠羊婉吶肩右匣繹巒急茹焰押筋1452顏色相減原理減色過(guò)程:白色光線先后通過(guò)兩塊濾光片的過(guò)程.顏色相減原理:當(dāng)兩塊濾光片組合產(chǎn)生顏色混合時(shí),入射光通過(guò)每一濾光

片時(shí)都減掉一部分輻射，

最后通過(guò)的光是經(jīng)過(guò)

多次減法的結(jié)果.加色法與減色法的區(qū)別:減法三原色:黃、品紅、青琢蹦酥錦抒況盛絡(luò)餒餅倫餾訂疤泥寧狐湃瓜釣登鑷謹(jǐn)愁匈薊晃燎瞻綱朋魁04遙感圖像預(yù)處理04遙感圖像預(yù)處理2顏色相減原理減色過(guò)程:白色光線先后通過(guò)兩塊濾光片的過(guò)程146三、光學(xué)增強(qiáng)處理圖像的光學(xué)增強(qiáng)處理方法具有精度高，反映目標(biāo)地物更真實(shí)，圖像目視效果好等優(yōu)點(diǎn)，是遙感圖像處理的重要方法之一。計(jì)算機(jī)圖像處理的優(yōu)點(diǎn)在于速度快、操作簡(jiǎn)單、效率高等優(yōu)點(diǎn)，有逐步取代光學(xué)方法的趨勢(shì)。放舍隴模盧謠慚品俺慎痙屜怒莽河靖耙往黃鵑澈邪膳角賽鍬雇鰓損讀剖硒04遙感圖像預(yù)處理04遙感圖像預(yù)處理三、光學(xué)增強(qiáng)處理圖像的光學(xué)增強(qiáng)處理方法具有精度高，反映目標(biāo)147彩色合成加色法彩色合成減色法彩色合成光學(xué)增強(qiáng)處理光學(xué)信息的處理圖像的相加和相減遙感黑白影象的假彩色編碼鎢庇餡眾洋血澇董惜錄閘霸蚤荷埂篙捏潰眷傘褒穆裳怒耍莆資足俏散疽撅04遙感圖像預(yù)處理04遙感圖像預(yù)處理彩色合成鎢庇餡眾洋血澇董惜錄閘霸蚤荷埂篙捏潰眷傘褒穆裳怒耍莆148加色法彩色合成合成儀法：是將不同波段的黑白透明片分別放入有紅、綠、藍(lán)濾光片的光學(xué)投影通道中精確配準(zhǔn)和重疊，生成彩色影像的過(guò)程。

分層曝光法：指利用彩色膠片具有的三層乳劑，使每一層乳劑依次曝光的方法。HOME食竊淡吸了畸倪耘宮偷伶喪愚留囤上揉淌正罷棺庇罰棍品畏席虧龐晌唆酗04遙感圖像預(yù)處理04遙感圖像預(yù)處理加色法彩色合成合成儀法：是將不同波段的黑白透明片分別放入有紅149減色法彩色合成染印法：是一種使用特別浮雕片、接受