遥感数字图像处理教程期末复习题(2024110108)

1、遥感数字图像处理教程 第一章 概论 图像和遥感数字图像 图像和数字图像 本书定义图像为通过镜头等设备得到的视觉形象 根据人眼的视觉可视性可将图像分为可视图像和不可视图像。 可视图像有图片、 照片、 素描 和油画等， 以及用透镜、 光栅和全息技术产生的各种可见光图像。 不可见图像包括不可见光 成像和不可测量值 按图像的明暗程度和空间坐标的连续性， 可将图像分为数字图像和模拟图像。 数字图像是指 用电脑存储和处理的图像， 是一种空间坐标和灰度不连续、 以离散数字原理表达的图像。 在 电脑内， 数字图像表现为二维阵列， 属于不可见图像。 模拟图像指空间坐标和明暗程度连续 变化的、电脑无法直接处理的图

2、像，属于可见图像。利用电脑技术， 可以实现模拟图像和数字图像之间相互转换。 把模拟图像转化为数字图像成 为模/数转换，记作 A/D 转换； 数字图像最根本的单位是像素。像素是 A/D 转换中国的取样点，是电脑图像处理的最小单 位；每个像素具有特定的空间位置和属性特征。遥感数字图像 遥感数字图像时数字形式的遥感图像。 不同的地物能够反射或辐射不同长波的电磁波， 利用 这种特性，遥感系统可以产生不同的遥感数字图像。遥感数字图像中的像素成为亮度值。 亮度值的上下由遥感传感器所探测到的地物电磁波的辐 射强度决定。 由于地物反射或辐射电磁波的性质不同受大气的影响不同， 相同地点不同图像 的亮度值可能不同

3、。图像的每个像素对应三维世界中的一个实体、 实体的一局部或多个实体。 在太阳照射下， 一 些电磁波被这个实体反射， 一些被吸收。 反射局部电磁波到达传感器被记录下来， 成为特定 像素点的值。压感数字图像处理 遥感数字图像处理概述 遥感数字图像处理是利用电脑图像处理系统对遥感图像中的像素进行系列操作的过程。 遥感数字图像处理主要包括三个方面1图像增强，使用多种方法，女口：灰度拉伸、平滑、瑞华、彩色合成、主成分变换K-T变换、 代数运算、 图像融合等压抑、去除噪声、 增强整体图像或突出图像中的特定地物的信息，是 图像更容易理解、解释和判读、 图像增强着重强调特定图像特征，在特征提取、图像分析和视觉

4、信息的显示很有用。2. 图像校正：图像校正也成图像回复、图像复原，主要是对传感器或环境造成的退化图像进 行模糊消除、噪声滤除、几何失真或非线性校正。信息提取：根据地物光谱特征和几何特征，确定不同地物信息的提取规那么。1.2.2 遥感数字图像处理系统 数字图像处理需要借助数字图像处理系统来完成。 一个完整的遥感数字图像处理系统包括硬 件系统和软件系统两大局部。1. 硬件系统 包括电脑、数字化设备、大容量存储、显示器和输出设备以及操作台1 电脑是图像处理核心，大的内存和高的CPU速度有助于加快处理的进度。2数字化设备为了采集数字图像， 需要两种设备： 一种是传感器， 能够将所接收的电磁辐射能量转变

5、成与 能量成正比的电信号； 另一种是数字化设备， 能够将上述电信号或模拟信号转换成数字的形 式。这两种设备安装在遥感系统的遥感平台上，用户得到的是数字图像。3大容量存储设备4显示器和输出设备 显示器是最根本的图像显示设备。5操作台操作台是安置数字化设别、 输出设备和图像处理设备的辅助平台。 良好的图像处理环境有助 于保证图像处理质量2. 软件系统1ERDAS IMAGING图像处理系统2ENVI3 PCI4 ER MAPPER第二章 遥感数字图像的获取和存储遥感图像的获取和数字化遥感系统遥感是遥感信息的获取传输处理以及分析判读的应用的过程，遥感的实施依赖于遥感系统 遥感系统是一个从地面到空中乃

6、至整个空间，从信息的收集、存储、传输、处理到分析、判 读、应用的技术体系，主要包括遥感试验、信息获取、信息传输、信息处理、信息应用等5各局部2.1.2 传感器 传感器又称遥感器，是收集和记录电磁辐射能量信息的装置，是信息获取的的核心局部。2.1.3 电磁波语传感器 按电磁波在真空中波长或频率的变化顺序可划分为假设干波段，每个波段为一个波长范围 紫外遥感：探测波在 0、之间可见光遥感红外遥感：微波遥感 1mm-10m 多波段：质探测波在可见光和红外在范围内，再分为假设干窄波段来探测目标 在很多情况下， 人们会对热红外波段的数据感兴趣， 因为热红外能够用来测量外表温度， 而 且能在夜间获取数据。微

7、波数据与某些水文变量有关2.1.4 传感器的分辨率 传感器的分辨率是指传感器区分自然特征相似或光谱特征相似的相邻地物的能力。 高分辨意 味着区分能力强，能够区分小的相邻地物。低分辨率意味着能够获取大范围的平均福照度， 对地物较难区分。传感器分辨率指标主要有四个：辐射分辨率、光谱分辨率、空间分辨率和时间分辨率。1. 辐射分辨率 辐射分辨率是传感器区分反射或发射的电磁波辐射强度差异的能力。 高辐射分辨率意味着可 以区分信号强度微小差异。2. 光谱分辨率 是传感器记录电磁光谱中特定波长的范围和数量。波长范围窄，光谱分辨率高3. 空间分辨率是指遥感图像上能够详细区分的最小单元的尺寸或大小， 即传感器能

8、把两个目标物作为清晰 的实体记录下来的两个目标最小的距离。它是表征图像分辨地面目标细节能力的指标 空间分辨率通常用像素大小、解像力或视场角来表示 像素是将地面信息离散化而形成的网格单元，在遥感图像中，单位为米，像素微微正方形 解像力又称解像率，用单位距离内能分辨的线宽或间隔相等的平行线的条数来表示 瞬间视场角是传感器的瞬时视场， 又称传感器的角分辨率根据长安器的空间分辨率不同， 遥 感图像分为高空间分辨率图像、中空间分辨率图像、地空间分辨率图像 高空间分辨率图像，空间分辨率小雨 10 米中空间分辨率为 10-100 米 地空间分辨率大于 100 米4. 时间分辨率 对同一目标进行重复探测，相邻

9、两次探测的时间间隔成为时间分辨率2.1.5 采样和量化1.采样 将空间上连续的图像变换成离散点的操作成为采样。采样时， 联系的图像空间被划分为王哥庄，并对每个网格内的辐射值进行测量。通过采样，才能将连续的图像转换为离散的图像， 供电脑进行数字图像处理。采样间隔和采样孔径是两个很重要参数， 采样间隔影响第五的真实性，间隔越小，图像越接近真实，但采样本钱高，存储空间大2.量化 采样后图像被分割成空间上离散的像素， 但其灰度值没有变化。 量化是将像素的灰度值换成 证书灰度级的过程。一般数字如想灰度级为 2 的整数幂遥感图像类型 不相干图像 不相干图像为光学遥感所产生的遥感图像，通过自然光源或者通过非

10、相干辐射源得到。相干图像 相干图像为微波遥感所产生的图像2.4 遥感数字图像的级别和数据格式2.4.1 数据级别0 级：未经过任何校正的原始图像数据1 级产品：经过初步辐射校正的图像处理2 级：经过系统及的几何校正3 级：经过集合精校正，即利用地面控制点对图像进行校正，使之具有了更精确的地理坐标 信息。元数据 是关于图像数据特征的表述， 是关于数据的数据。 元数据描述了图像获取有关参数和获取后 所进行的处理元数据最重要的是信息源，没有元数据，图像就没有使用价值 通用烟感图像数据格式数字图像数据主要是二进制格式的文件， 保存在光盘、 磁盘和磁带中， 遥感图像包括很多波 段，但主要有但中方是像素按

11、波段顺序一次就排列的数据格式。像素先以行为单位分块， 在每个块内， 按照波段顺序排列像素， 同一行不同波段数据保存在 一个数据块中。像素的空间位置在列的方向上市连续的。格式BIP格式中，以像素为核心，像素的哥哥波段数据保存在于其，打破了像素空间位置的联系 性。保持行顺序不变，在列的方向上按列分块，每个块内位当前像素不同波段的像素值。 特殊遥感图像数据格式1. 陆地资源卫星 L5 的数据格式数据适宜HDP 层次数据格式 ，优势在于独立于操作平台的可移植性超文本自我描述可扩展性图像格式图像格式复杂，存储信息量大TIFF是一种通用的位映射图像格式，可以支持从单色到24位真彩色的任何图像，其特点是扩展

12、性好， 移植方便， 可改性强。 它可以在不影响原有应用程序读取图像文件的同时让图像 支持新的信息域，也可以在不违反原有格式的前提下至此新的图像类型。图像格式 支持 3 种坐标空间：栅格空间、设备空间和模型空间 2.4.6 图像文件的小大 图像文件的大小是图像行数 *图像列数 *每个像素的字节数 *波段书 *辅助参数 2.5 数字图像分辨率2.5 数字图像分辨率 单位长度所表达或获取的像素数量称为图像分辨率。 图像分辨率指图像上的点被映射或指定 到给定的空间里德数量，是图像中的足校分辨距离。图像有很多像素组成， 么日咯像素局势图像的一个采样点。 像素多少是衡量图像信息量的标 准。单位距离内图像的

13、采样点越多， 图像中包含的信息量就越大； 图像的尺寸越大，像素就 越多第三章 遥感数字图像表示和统计描述3.1 遥感图像模型遥感图像时传感器通过探测地物电磁波辐射能量所得到的图像，反响连续变化的物理场。 虽然波段不同， 记录的辐射能量、 成像方式以及成像系统等也有差异， 但还是可以从理论角度 归纳到一个具有普遍意义的模型，遥感图像模型多源图像：在同一个地区，岁时间、波段和极化方向不同而获取的多个图像的组合 遥感图像的数字表示在图像处理中， 为了便于问题的分析， 需要用数学方式来比表示图像。 表示图像的根本方法 有两类，确定的于统计的3.2.1 图像确实定性表示 一幅图记录的是地物辐射能量的空间

14、分布1 图像的矩阵表示离散化后的数字图像时一个整数阵列，在数字上把它藐视成一个矩阵F。数字图像中的每一个像素就是矩阵中的相应元素。 把数字图像用矩阵来表示， 有点是便于应用矩阵理论对图像 进行处理分析。2. 图像的向量表示 图像的统计性表示由于测量上的误差以及各种干扰因素的存在， 图像的像素值变化时具有随机性的特点。 多数 人认为，遥感图像中某一个灰度级内像素出现的频率是服从高斯分布，即密度函数是正态的。 一般说来，图像的概率分布难以用某一分析式来比搜狐 i ，但通过分析直方图，灰度级内的 像素频率书总可以找出来。 从统计学角度， 图像的数字特征可作为区分或识别图像中地物的 一句。因此，图像处

15、理中，普遍将图像的灰度级看成是随机变量。3.3 单波段图像的统计特征3.3.1 根本统计特征1 反映像素值平均信息的统计参数均值： 像素值的算术平均值， 反响的是图像中地物的平均反射强度， 大小由图像中主题地物 的光谱信息决定。中值： 值图像中所有灰度级中处于中间的值， 当灰度级数为偶数时， 那么取中间两级灰度值的 平均值。 由于一般遥感图像的灰度级都是连续变化的， 因而大多数情况下， 中值可通过最大 灰度值和最小灰度值来获得 中数：图像中出现次数最多的灰度值，反响了图像中分布较广的地物反射能量 2.反射像素值变化信息的统计参数 方差：像素值与平均值差异的平方和，表示像素值的离散程度 方差是衡

16、量图像信息量大小的重要度量 变差：像素最大值与最小值的差 变差表示图像灰度值的变化程度，简介地反映了图像的信息量 反差：反响图像的显示效果和可分辨性，又是又称比照度。可用像素值的最大值/ 最小值、最大值 -最小值、方差来等来表示。反差小，地物之间的可分辨性小。因此，图像处理的一 个根本目的是提高图像的反差。直方图1 定义直方图是灰度级的函数， 描述的是图像中哥哥灰度级像素的个数。 对于数字图像来说， 直方 图实际就是灰度值概率密度函数的离散化图形。根据图像像素的灰度值范围， 以适当的灰度间隔为单位划分为假设干等级， 以横轴表示灰度 级，以纵轴表示每一灰度级具有的像素数或该像素数占总像素数的比例

17、值， 做出统计图， 即 为统计直方图。2.直方图的性质 1直方图反映了灰度的分布规律。它描述的每个灰度级具有像素个数，但不包括这些像素 在像素中的位置信息。在遥感数字图像处理中，可通过修改图像直方图来改变图像的反差； 2任何一幅特定的图像都有唯一的直方图与之对应，但不同的图像可以有相同的直方图 3如果一幅图像仅包括两个不想练的区域，并且每个区域的直方图一直，那么整幅图像的直 方图就是这两个区域的脂肪图纸和4由于遥感图像数据的随机性，在图像像素数足够富哦且地物类型差异不是非常悬殊的情 况下，遥感图像数据与自然界的其他现象一样，服从接近正态分布、3. 直方图应用 根据直方图的形态可以大致推断图像反

18、差， 然后可通过有目的的改变直方图的形态来改善图 像的比照度。一般说来， 如果图像的直方图接近正态分布， 那么这样的图像反差适中； 如果直方图峰值位置 片次昂灰度值大的一边， 图像片两； 如果峰值偏向灰度值小的一边，图像偏暗；峰值变化过 陡、过窄，那么说明图像的灰度值过于集中，反差小。4 累计直方图 以横轴表示灰度级， 纵轴表示每一个灰度级及其以下灰度级所具有的像素数或此像素数占总 像素数的比值，做出的直方图即为累计直方图，累计直方图可以看成是累计离散概率分布。5. 基于直方图的统计参数3.4 多波段图像的统计特征 遥感数字图像吃力往往是多波段数据的处理， 处理过程中不仅要考虑单个波段图像的统

19、计特 征，也要考虑波段间存在的相关性， 多波段图像见的统计特征不仅是图像分析的中国要参数， 而且还是图像合成方案的主要依据之一如果各个波段或多幅图像的空间位置可以相互比拟， 那么可以计算它们之间的统计特征， 协 方差和相关系数是两个根本的统计量，其值越高， 说明协变性越强。在使用摇杆图像中，高 光谱数据各个波段之间的相关性尤其突出。利用图像之间或波段之间的相关性，可以实现图像的压缩处理，图像复原1. 协方差 协方差矩阵2. 相关系数 相关系数描述波段图像之间的相关程度的统计量， 反映了两个波段图像所包含信息的重叠程 度3. 直方匹配 窗口、邻域和卷积 窗口和邻域对于图像中的任一像素x,y，一次

20、为中心，按照上下左右对称所设定的像素范围，成为窗 口。窗口多为矩形，行列数为基数，并按照行*列的方式来命名中心像素周围行列成为该像素的邻域。邻域按照与中心像素相邻的行列总数来命名。卷积运算 卷积是空间域上针对特定窗口进行运算，是图像平滑、瑞华中使用的根本计算方法。窗口模块式 =是相邻像素对中心像素影响程度的表述，根据工作目的来选择，也可以根据问 题要求来创立。模块内像素值可以使固定的，也可以随着窗口变化滤波 从含有干扰的接收信号中提取有用信号的一种技术 狭义的说，滤波是指改变信号中各个频率分量的过程。纹理 纹理是由纹理基元按照某种确定性规律或只是按照某种统计规律重复排列组成的， 纹理可分为人工

21、纹理和自然纹理一般来说， 纹理在局部区域内呈现不规那么性， 而在宏观又表现出某种规律， 这是一种与图像 空间区域有关的特征，只有在图像的某个区域上才能反映和测量出来 常用的纹理有粗细度、方向性、比照度对纹理特征的描述方法有统计方法和结构方法3.6.1 空间自相关函数方法 粗糙度是纹理的一个重要特征。共生矩阵方法第四章 图像显示与拉伸图像增强用来改善图像的比照度， 突出感兴趣的第五信息， 提高图像的目视解释效果。 本章 通过增加可视化信息的彩色合成方法和改善图像比照度的图像拉伸方法。增强后的图像在保留了整体效果的同时，增加了可视化的程度，并突出感兴趣的地物特征。4.1 数字图像的显示 狮子图像是

22、以数字形式存储的，具有不可视性。图像内容只有通过可视化的方式加以显示，才能为人们所感知，并进行处理和分析。 图像的显示过程是将数字图像从一组离散数据复原为一幅可见图像的过程。 图像的处理和分 析过程都是基于十足图像数据运算， 并以数字或决策的形式给出处理和分析过程， 其中间过 程不可视。 通过图像显示， 用户可以监视图像处理分析过程， 与处理分析软件交互控制处理 分析过程，比照不同的处理方案，并对结果进行检验。颜色特征 颜色是外界光作用于人的视觉器官而产生的主观感觉，分为两大类：彩色和非彩色。 彩色是指出了黑白系列以外的各种颜色。彩色有三个根本属性：色调、明度和色度。 色调是色彩最重要最根本特

23、征。明度是颜色的亮度在人们视觉上的反映，是从人的感觉上来说明颜色的性质。 色度是水中溶解性的物质或胶状物质呈现出米黄色乃至黄褐色的成素， 包含有色调信息， 但 没有亮度信息。颜色空间RGB 和 CMYK 颜色模型 颜色模型化的目的是按照某种标准里通用基色来表示颜色。实质上， 一种颜色模型是用一个三维坐标系统及这个怪系统的一个子空间来表示的， 在这个系统中每种颜色都由一个单点表 示。颜色模型RGB彩色模型中的图像是由三个独立的图像屁股面构成的，每个平面代表一种颜色。 当输入RGB的监视器时，这3个图像在屏幕上组合产生了合成彩色图像。应用：彩色摄像机，航天和卫星多光谱图像数据的处理。彩色电视播送4

24、. HIS面向彩色图像处理最常用的颜色模型 图像显示它用想家混合法产生各种颜色。 想家混合的彩色显示 数字图像处理戒指彩色显像管来显示彩色图像， 根本规律是：红色 +绿色=黄色红色 +黄色 =紫色蓝色 +绿色 =青色 红色 +蓝色 +绿色 =白色黄色 =白色-蓝色 紫色 =白色 - 绿色 青色 =白色-红色 黄色+紫色=白色-蓝色-绿色=红色 黄色+青色=白色-蓝色-红色=绿色 紫色+青色=白色-绿色-红色=蓝色黄色+lse+青色=白色-蓝色-绿色-红色=黑色 显示设备的选择和校正1. 设备选择2. 显示器的校正4.3 图像的彩色合成 彩色合成包括伪彩色合成、 真彩色合成、 假彩色合成和模拟彩

25、色合成， 其中伪彩色合成是将 但波段灰度图像转变为彩色图像的方法， 真彩色和假彩色合成是彩色合成法， 模拟真彩色合 成通过模拟产生近似真彩色的彩色合成方法。这些彩色合成方法往往又被称为彩色增强 伪彩色合成 伪彩色合成是吧但波段灰度图像中的不同灰度级按特定的函数关系变换成彩色， 然后进行彩 色图像显示方法，主要通过密度分割方法来实现。 密度分割法师队但波段遥感图像按灰度级分级， 队每一级赋予不同色彩， 使之变为一幅彩色 图像。 密度分割中的彩色是认为赋予的，与地物的真实颜色毫无关系，因此被称为伪彩色。 经过密度分割后，图像的分辨力得到明显提高，如果分级与地物光谱特性的差异对应较好， 可以较准确区

26、分出地物类别真彩色合成 如果彩色合成中选择的波段的波长与红绿蓝的波长相同或近似， 那么得到的图像颜色与真彩 色近似，这种合成称为真彩色合成。 使用真彩色合成的优点在于合成后的颜色更接近自然色， 与人们对地物的视觉感觉相适应，更容易对地物进行识别4.2.3 假彩色 假彩色是最常用的一种方法，它与伪彩色不同在于，假彩色合成使用的数据时多波段图像4.2.4 模拟真彩色合成 由于蓝光容易受到大气中的气溶胶的影响， 有些传感器舍弃蓝色波段， 因此通过彩色无法得 到真彩色图像。 这时，可通过某种形式的运算得到模拟的红绿蓝 3个通道， 然后通过彩色合 成近似产生真彩色图像图像拉伸 拉伸是最近本的图像处理方法

27、，主要用来改善图像显示的比照度。如果图像比照度比拟低， 那么就无法清楚的表现出图像中地物之间的差异， 因此，往往需要在显示的时候进行拉伸处 理。拉伸以波段为处理对象，它通过处理波段中锋单个像素值来实现增强的效果，在此过程中， 图像直方图是选择拉伸具体方法的根本依据。灰度拉伸成像系统只能获取一定亮度范围内的值， 亮度最大值与最小值之比称为比照度。 由于成像系 统的量化级优先，长出现比照度缺乏的弊端， 是图像看起来比拟模糊、 暗淡。通过灰度拉伸 可加大图像的动态范围，增强图像的比照度，是图像变得更加清晰。灰度拉伸分为线性拉伸和非线性拉伸4.3.2 图像均衡化 如果图像拉伸后直方图不理想， 可以通过

28、直方图的均衡化做适当修改。 直方图均衡化的根本 思想是对原始图像的灰度值做某种映射变换，是变换后的图像灰度的概率密度成均匀分布， 即变换后图像的像素灰度级均匀分布。 这意味着图像灰度的动态范围得到了增加， 从而提高 了图像的比照度。直方图规定花 直方图规定花是 wile 使单波段图像的直方图变成规定形状的直方图而对图像进行转换的增 强方法啊。 规定形状的直方图可以参考图像的直方图， 通过转换， 使两幅图的亮度变化规律 尽可能接近；规定形状的直方图也可以是特定函数形式直方图， 从而使转换后图像的亮度尽可能服从这种函数分布。第五章 图像校正 利用长安器观测目标的反射或辐射能量石， 传感器的测量值与

29、目标的光谱反射率或光谱辐射 亮度等物理性质是不一样的， 这是因为测量值中包含了太阳位置和角度条件、 薄雾等大气条 件，或因传感器的性能不完备等条件引起的失真。为了正确评价目标的反射或辐射特性， 必须去除这些失真。 消除图像数据中依附在辐射亮度 中的各种失真的过程称为辐射量校正。简称辐射校正 辐射校正的目的是尽可能消除因传感器本身条件、 薄雾等大气条件、 太阳位置和角度条件及 某些不可防止的噪声等引起的传感器的测量值与目标的光谱反射或光谱辐射亮度等物理量 之间的差异；尽可能恢复图像的本来面怒，为遥感图像的分割、分类、 解译等后续工作做好 准备辐射校正包括三个局部：传感器端的辐射校正、大气校正和地

30、表辐射校正5.2 辐射传输5.1.1 根本概念1. 立体角 点状物体辐射通常是以球面波的形式向外均匀传播能量。 立体角哟过来度量一个方向上某个 面接受辐射量的大小。一个圆锥面所围成的空间按局部称为立体角2. 辐射通量 单位时间内通过某一外表的辐射能量称为辐射通量 W 3，辐照度、辐亮度和辐射度辐照度是指单位时间内单位面积上接受辐射能量 辐亮度这辐照度是指，沿着辐射方向、单位面积、单位立体角上的辐射通量。4. 反射率、吸收率和透射率反射率是反射能量与入射能量的比值， 吸收率是吸收能量与入射能量的比值， 透射率是透射 能量与入射能量比值。在截止内部，反射率、吸收率。和透射率为 15、反照率 反照率

31、不同于反射率， 指界面反射的福照度与内部反射的福照度之和与入射的福照度的比值5.1.2 电磁波的大气传输 太阳能随着波长的不同差异很大， 在可见光范围内出现峰值。 获取一幅图像时， 为了将图像 的辐射亮度值转成反射率， 入射的太阳能光谱必须是已经得、 假设的或间接的来自其他测量。 1.可见光和红外传输 由于空气分子和悬浮颗粒的散射， 可见光在大气层传输时会被削弱。 传感器接受到大气辐射 局部电磁波称为程辐射，路径辐射 大气中分子散射对波长较短的电磁波有影响，而对红外线没有影响 辐射误差 传感器所得到的目标测量值与目标的光谱反射率与光谱辐射量度等物理量之间的差值称为 辐射误差。 辐射误差造成遥感

32、图像的是真，影响人们对要干图像的判读，介意，因此必须消 除。辐射误差产生的原因主要有： 传感器的响应特性和外界环境，其中后者包括大气和太阳辐射， 辐射误差矫正1.光学镜头的非均匀性引起的边缘减光现象的改正 在使用透镜的光学系统中， 由于透镜光学特性的非均匀性， 在城乡平面上边缘局部比中间部 分暗，及边缘减光。2.条纹要干图像中国的条纹主要是由检测器引起的。 条纹误差判定和消除的常用方法有： 平均值法、 直方图法及在垂直扫描线上采用最近邻法3. 半点半点误差主要由噪音或磁带误码率造成的4. 灰度一致化5.4 传感器端辐射校正大气顶面辐射校正或大气上界辐射校正， 主要包括可见光和近红外波段辐射校正

33、、 红外波段 的辐射校正和灰度级和辐亮度、 TM 的辐射校正大气校正消除由大气散射引起的辐射误差的处理过程为大气校正。 大气校正有三种方法： 统计学、 辐 射传递方程计算、波段比照法5.5.1 统计学方法1.内部平均法校正后为相对反射率值2.平均域法3. 经验线辐射传递方程计算 利用辐射传递方程得到的只是近似解， 改进的方法是获取图像的同时， 利用搭载平台上其他 传感器获取气溶胶密度和水蒸气数据，然后利用这些数据进行大气校正波段比照法 该方法的理论依据是大气散射的选择性，即大气散射对短波影响大，对长波影响小。 1 1.回归分析法在不受大气影响的波段和待校正的波段和待校正的某一波段图像中， 选择

34、最黑区域中的一系 列目标， 将每个目标的两个待比拟的波段亮度值提取出来进行回归分析。 这种方法称为暗像 素法2.直方图法遥感图像的光谱包括了可见光和红外线范围， 路径辐射上的影响不能被忽略， 如果的图像内 包括暗色地物或地形影响，可从各个波段中减去最小的亮度值进行校正5.6 地面辐射校正太阳辐射校正地标一个区域反射的能量取决于辐射这个区域的太阳能和能量的入射角。 入射角是入射能量 的路线与地表法线间的夹角。太阳辐射校正， 主要是由太阳高度角导致的辐射误差， 即将太阳光线倾斜照射获取的图像校 正为太阳光线垂直照射时获取的图像1.公式法2.波段比值法5.6.2 地形辐射校正 如果地形不平坦，受坡度

35、和坡向影响，传感器获得的能量也会发生变化。 一个区域获得的能量会因阴影而有所减少。 由地形或云投射的阴影引发想着成片的连续的像 素。地表反射到传感器的太阳辐射亮度与地表坡度有关。 由此产生的辐射误差， 可以利用地表法 线向量与入射向量之间的夹角来校正。 对于多个波段图像， 利用波段壁纸也可以消除地表坡度的影响。5.7 图像几何误差的主要来源 遥感图像的几何误差可分为静态误差和动态误差两大类。 静态误差是指成像过程中， 传感器 相对地表成静止状态时所具有风各种误差； 动态误差那么主要是由于成像过程中地球的旋转所 造成的图像误差。静态误差可分为内部误差和外部误差。 内部误差主要是由于传感器自身性能

36、、 技术指标偏离 标准数值造成的。外部误差指的是传感器本身处于正常工作条件下，由传感器意外的歌因素所造成的误差。5.8 几何精纠正几何精纠正又称几何配准， 是把不同传感器具有几何精度的图像、 地图或数据集中相同地物 元素精确地彼此匹配、叠加在一起的过程。5.8.1 根本原理遥感图像纠正是通过电脑对图像每个像素逐个解析纠正处理完成的， 所以能够较精确地改正 线性和非线性变形误差几何精纠正的根本原理是回避成像的空间几何过程， 直接利用地面控制点数据对遥感图像的 几何畸变本身进行数学模拟，并且认为遥图像的总体畸变可以看作是挤压、 扭曲、 缩放、偏 移以及更高次的根本变形的综合作用的结果。几何精校正据

37、图实现过程就是： 利用地面控制点数据确定一个模拟几何畸变的数学模型， 以 此建立原始图像想空间与标准空间的某种对应关系， 然后利用这种对应关系， 把畸变图像空 间中的全部像素变换到标准空间中，从而实现图像的几何精纠正 几何精纠正的根本技术是同名坐标变换方法， 即通过在根底数据和图像中分别寻找地面控制 点的同名坐标，并借此建立变换关系来进行几何精纠正5.8.4 地图投影控制点的地理坐标与地图头一个的要求必须保持一致。多项式纠正方程5.8.6 重采样重采样过程包括两步：像素位置变换和像素值变换。1.像素位置变换 像素位置变换时按选定的纠正方程把原始图像中的各个像素变换到输出图像相应的位置上 去，变

38、换方法分为直接成图法和间接成图法2.图像重采样方法常用的重采样方法有最邻方法、双线内插法和三次卷积方法1. 最近邻重采样法简凡、 保持想告诉不变， 但是纠正够的图像可能具有不连续性，会影响制图效果。 当相邻像 素灰度值差异较大时会产生较大误差。2.双线内插法 简单且具有一定精度， 一般能得到满意的插值效果。 缺点是此方法具有低通滤波的性质， 会 损失图像中的一些边缘或线性信息，导致图像模糊3 三次卷积内插重采样图像平滑，缺点是计算量大4. 双像素重采样法较好保持图像清晰度多图像几何配准多图像是指同一地区不同时刻的图像， 或不同传感器获取的图像。 多图像几何配准就是指将 多图像的同名图像通过几何

39、变换实现重叠， 通常作相对配准， 将相对配准后的多图像纳入某 一地图坐标系统，称作绝对配准第六章 图像变换到达图像处理的某种目的而使用的数学方法， 通过这种数学变换， 图像处理起来教变换钱更 加方便和简单。由于这种变换是针对图像函数而言，所以称为图像变换。目的：简化图像处理；便于图像特征提取；压缩；从概念上增强对图像信息的理解。 图像变换两个过程：正变换和逆变换。通过正变换将图像变换为新的图像，然后进行处理。 通过逆变换将处理后的图像复原为原始形式的图像，以便与原始图像进行比照。傅里叶变换 傅里叶变换是变换域分析一种广泛使用的工具， 在图像处理中是一种有效而重要的方法。 在 图像处理中，傅里叶变换应用非常广泛，如图像特征提取、频率域滤波、周期性噪声去除、 图像回复、 文理分析等。 吧傅里叶变换的理论与遥感图