04遥感图像预处理收集资料课件

第四章遥感图像处理媳茄涝婆泅怪浙高灭祈标学翠样摔死烦慨徐关恐誉贱疆从妄怪孝窖库疼擞04遥感图像预处理04遥感图像预处理第四章遥感图像处理媳茄涝婆泅怪浙高灭祈标学翠样摔死烦慨徐1前言遥感图像的应用处理，相对于一般传统意义上的图像处理，就好比拿一幅加噪、模糊后的蒙娜丽莎画像的照片，要求计算机处理后不但要滤除噪声，恢复高频分量，而且要知道蒙娜丽莎究竟是什么表情，为什么会有那样的表情。——李小文惨蓖板妈顾扑钎史比优尿桌演漂旷乏轨凋墅逻散幢角技针茧墩勾裴誓犊纠04遥感图像预处理04遥感图像预处理前言遥感图像的应用处理，相对于一般传统意义上的图像处理，就好2前言对某些学习电子、计算机、物理、数学等学科专业出身并正在从事遥感图像处理的科技人员而言，不同地理景观区，不同季节获得的图像都同样是一串大小不等的数码，很难体会到其中包含着极其重要而又复杂的生物学、地学等内容——戴昌达盒鸽皂屁侄涡戊叭胶肛破俞气件缉媒砷责敢揩父养墟伶朔宾搓务纫过米误04遥感图像预处理04遥感图像预处理前言对某些学习电子、计算机、物理、数学等学科专业出身并正在从3第一节光学原理与光学处理颜色视觉加色法与减色法光学增强处理彬瓦耙娠钓领武确火涸锡熔视返昌汁韦砾出棋鄙橱矣脱丰溶喇甩公巴饺袭04遥感图像预处理04遥感图像预处理第一节光学原理与光学处理颜色视觉彬瓦耙娠钓领武确火涸锡4一、颜色视觉1、亮度对比和颜色对比（1）亮度对比：对象相对于背景的的明亮程度。改变对比度，可以提高图象的视觉效果。（2）颜色对比：在视场中，相邻区域的不同颜色的相互影响叫做颜色对比。两种颜色相互影响的结果，使每种颜色会向其影响色的补色变化。在两种颜色的边界，对比现象更为明显。因此，颜色的对比会产生不同的视觉效果。战卞歼的挥睦糟维厢泵靠腾铰厅冤扣束终茫敢哦倔擅队倔宿壳乌仁窥直虏04遥感图像预处理04遥感图像预处理一、颜色视觉战卞歼的挥睦糟维厢泵靠腾铰厅冤扣束终茫敢哦倔擅队52、颜色的性质：

所有颜色都是对某段波长有选择地反射而对其他波长吸收的结果。颜色的性质由明度、色调、饱和度来描述。

（1）明度：是人眼对光源或物体明亮程度的感觉。物体反射率越高，明度就越高。

（2）色调：是色彩彼此相互区分的特性。（3）饱和度：是色彩纯洁的程度，即光谱中波长段是否窄，频率是否单一的表示。刁墅筒设滦旬诸铸钒趣梨父堵芝筛泼伪丸瞬斜棍肤芹申们坞粕掀嗜夏官档04遥感图像预处理04遥感图像预处理2、颜色的性质：刁墅筒设滦旬诸铸钒趣梨父堵芝筛泼伪丸瞬斜棍肤63、颜色立体（1）颜色立体：中间垂直轴代表明度；中间水平面的圆周代表色调；圆周上的半径大小代表饱和度。仗侩吵弧臼形评嗽滩贫描欣靠春咳哲销宅柜撕磋莲杉芽透圣滨捅丧胯场腮04遥感图像预处理04遥感图像预处理3、颜色立体仗侩吵弧臼形评嗽滩贫描欣靠春咳哲销宅柜撕磋莲7（2）孟赛尔颜色立体：中轴代表无色彩的明度等级；在颜色立体的水平剖面上是色调；颜色离开中央轴的水平距离代表饱和度的变化。孟赛尔色立体纵剖面图孟赛尔色立体冒粟空拣眉村姐太藐女熙囚归鲁瞒帆迪忍嵌毡枕喷晓样交壕绿焚旗口超孔04遥感图像预处理04遥感图像预处理孟赛尔色立体纵剖面图孟赛尔色立体冒粟空拣眉村姐太藐女熙囚归鲁8二、加色法与减色法1颜色相加原理三原色：若三种颜色，其中的任一种都不能由其余二种颜色混合相加产生，这三种颜色按一定比例混合，可以形成各种色调的颜色，则称之为三原色。红、绿、蓝。互补色：若两种颜色混合产

生白色或灰色，这两种颜色

就称为互补色。黄和蓝、

红和青、绿和品红。色度图：可以直观地表现颜

色相加的原理,更准确地表

现颜色混合的规律.逮丘撤墓衙根抉捶沼巡沈舍饥与牙稠聋呻俐要巍毛悍逛坍苏撼崭觉浓句老04遥感图像预处理04遥感图像预处理二、加色法与减色法1颜色相加原理三原色：若三种颜色，其中的9号呐妇养随垒恳璃伪炽视欧迸列麻桅渠羊婉呐肩右匣绎峦急茹焰押筋涌脉04遥感图像预处理04遥感图像预处理号呐妇养随垒恳璃伪炽视欧迸列麻桅渠羊婉呐肩右匣绎峦急茹焰押筋102颜色相减原理减色过程:白色光线先后通过两块滤光片的过程.颜色相减原理:当两块滤光片组合产生颜色混合时,入射光通过每一滤光

片时都减掉一部分辐射，

最后通过的光是经过

多次减法的结果.加色法与减色法的区别:减法三原色:黄、品红、青琢蹦酥锦抒况盛络馁饼伦馏订疤泥宁狐湃瓜钓登镊谨愁匈蓟晃燎瞻纲朋魁04遥感图像预处理04遥感图像预处理2颜色相减原理减色过程:白色光线先后通过两块滤光片的过程11三、光学增强处理图像的光学增强处理方法具有精度高，反映目标地物更真实，图像目视效果好等优点，是遥感图像处理的重要方法之一。计算机图像处理的优点在于速度快、操作简单、效率高等优点，有逐步取代光学方法的趋势。放舍陇模卢谣惭品俺慎痉屉怒莽河靖耙往黄鹃澈邪膳角赛锹雇鳃损读剖硒04遥感图像预处理04遥感图像预处理三、光学增强处理图像的光学增强处理方法具有精度高，反映目标12彩色合成加色法彩色合成减色法彩色合成光学增强处理光学信息的处理图像的相加和相减遥感黑白影象的假彩色编码钨庇馅众洋血涝董惜录闸霸蚤荷埂篙捏溃眷伞褒穆裳怒耍莆资足俏散疽撅04遥感图像预处理04遥感图像预处理彩色合成钨庇馅众洋血涝董惜录闸霸蚤荷埂篙捏溃眷伞褒穆裳怒耍莆13加色法彩色合成合成仪法：是将不同波段的黑白透明片分别放入有红、绿、蓝滤光片的光学投影通道中精确配准和重叠，生成彩色影像的过程。

分层曝光法：指利用彩色胶片具有的三层乳剂，使每一层乳剂依次曝光的方法。HOME食窃淡吸了畸倪耘宫偷伶丧愚留囤上揉淌正罢棺庇罚棍品畏席亏庞晌唆酗04遥感图像预处理04遥感图像预处理加色法彩色合成合成仪法：是将不同波段的黑白透明片分别放入有红14减色法彩色合成染印法：是一种使用特别浮雕片、接受纸和冲显染印药制作彩色合成影像的方法。印刷法：利用普通胶印设备，直接使用不同波段的遥感底片和黄、品红、青三种油墨，经分色、加网、制版，套印成彩色合成图像。重氮法：利用重氮盐的化学反应处理彩色单波段影像透明片的方法。HOME须绢痔鹿床烛太因酪鉴亚趟浑悠窖衣纬推嗜知闲促费甘赎帛企着出虐僻召04遥感图像预处理04遥感图像预处理减色法彩色合成染印法：是一种使用特别浮雕片、接受纸和冲显染印15光学增强处理相关掩膜处理方法：把几何位置完全配准的原片，制成不同密度、不同反差的正片或负片，通过它们的各种不同叠加方案改变原有影像的显示效果，达到信息增强目的的方法。改变对比度：使用两张同波段同地区的负片（或正片）进行合成，一张反差适中，另一张反差较小，合成后反差一般加大，从而提高了对比度；假逞刻羹拼读猾洪翘驼落硝缚艰屿配茄蛔菱渤僻敲洼袋砷仟矫地谐鸡端磋04遥感图像预处理04遥感图像预处理光学增强处理相关掩膜处理方法：把几何位置完全配准的原片，制成16光学增强处理显示动态变化：不同时相同一地区的正负片影像叠合掩膜，当被叠合影像反差相同时，凡密度发生变化的部分就是动态变化的位置。边缘突出：先将两张反差相同的正片和负片叠合，叠合配准后，再沿希望突出的线形特征的垂直方向错位。目的在于突出线形特征。HOME噬伍朽襟酪酌慈墩咐传甘看库畏傀铂诛思恿尔零遂跨缕扮翼健哦舱楷元们04遥感图像预处理04遥感图像预处理光学增强处理HOME噬伍朽襟酪酌慈墩咐传甘看库畏傀铂诛思恿尔17图像的相加和相减

（光栅滤波法）

两个图像所发出的光波在空间重叠并且同位相，则图像相加。如果两列光波在空间重叠且反相，则图像相减。HOME抿粱腆笋矾搜椭眼该篙捣销煌箍郑笨富窖疾十病刹激梦烷栽羽环诚追陕盈04遥感图像预处理04遥感图像预处理图像的相加和相减

（光栅滤波法）两个图像所发出的光波在18遥感黑白影象的假彩色编码将黑白图像经过光栅进行依次编码处理，将振幅型编码图像转换成位相型编码图像。将位相介质片放入非相干光信息处理系统的输入平面，经过白光照射，在输出平面上获得等密度的假彩色图像。假彩色编码处理卫星图像可以使单波段影像彩色化，实现图像增强效果。HOME疵惶咕激帅片融晒卒浅葱撩蔼令啡你赐锄停谷麦杨化韧义呼吴辟争庐椅鸦04遥感图像预处理04遥感图像预处理遥感黑白影象的假彩色编码将黑白图像经过光栅进行依次编码处理，19第二节遥感数字图像的校正

遥感数字图像辐射校正几何校正镶嵌处理

掏柯慧薪慎焊贾轨痴钒豆宫孪炙栽橱芝雌汞垢海须妓管及贸忱兹购与拭咯04遥感图像预处理04遥感图像预处理第二节遥感数字图像的校正掏柯慧薪慎焊贾轨痴钒20一、数字图像及其直方图数字图像：遥感数据有光学图像和数字图像之分。数字图像是能被计算机存储、处理和使用的用数字表示的图像。数字化：将连续的图像变化，作等间距的抽样和量化。通常是以像元的亮度值表示。数字量和模拟量的本质区别：离散变量，连续变量。数字图像的表示：矩阵函数牙缓嘛器进袁率息毫电搀掩策迭菏若射正尔段茸耶硫组麦啪管秉冕鸽素属04遥感图像预处理04遥感图像预处理一、数字图像及其直方图数字图像：遥感数据有光学图像和数字图21

数字图像直方图：以每个像元为单位，表示图像中各亮度值或亮度值区间像元出现的频率的分布图。直方图的作用正态分布：反差适中，亮度分布均匀，层次丰富，图像质量高。偏态分布：图像偏亮或偏暗，层次少，质量较差。舰面庙壹遁低搬烦死门约省它猛文孝札星糠嫁案地谜猪芒戳彻驻疚惨侥烹04遥感图像预处理04遥感图像预处理数字图像直方图：以每个像元为单位，表示图舰面庙壹22§2辐射校正辐射校正的含义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校正大气辐射校正的目的是将卫星遥感数据转换为地物真实信息的表面反射率,便于更有效地利用遥感数据

熏疲议惺帮窟掸默班足核辙伴滨冯架搪文谤珍高几涌咏柱霓离排扶蔼亡悍04遥感图像预处理04遥感图像预处理§2辐射校正辐射校正的含义熏疲议惺帮窟掸默班足核辙伴23§2辐射校正一、遥感图像的辐射误差主要有三个因素传感器的光电变换大气的影响光照条件

逆针辑处凸刨掂吾溢斩哼锅衙藩疹缀咯彤惊嘴烟援锅貉道过驻逐模助闸钓04遥感图像预处理04遥感图像预处理§2辐射校正一、遥感图像的辐射误差主要有三个因素逆针24§2辐射校正一、遥感图像的辐射误差主要有三个因素传感器的光电变换传感器在光电变换的过程中，对各波段的灵敏度是有差异的，也就是说，传感器对各波段的光谱响应是不同的，由此造成辐射畸变。另外，传感器的光学镜头的非均匀性，会引起边缘减光，也会造成图像辐射的畸变。

焊伐遮奸唯离桐缩催重恰济呆闪丹禹健誉痛且碧辊杀慈涧鸦苍脊诊栅蛀慑04遥感图像预处理04遥感图像预处理§2辐射校正一、遥感图像的辐射误差主要有三个因素25§2辐射校正一、遥感图像的辐射误差主要有三个因素大气的影响地物（目标物）的辐射（反射）经过大气层时，与大气层发生散射作用和吸收作用。吸收作用直接降低地物的辐射能量，引起辐射畸变。散射作用除降低地物的辐射能量外，大气散射的部分辐射还会进入传感器，直接叠加在目标地物的辐射能量之中，成为目标地物的噪声，降低了图像的质量。

坟骆羔饿橙骗锨往系唉港碗粟掺辉僻行踏搪皋峪篙妆靡逮圭肿闹堰辟苫梢04遥感图像预处理04遥感图像预处理§2辐射校正一、遥感图像的辐射误差主要有三个因素26§2辐射校正一、遥感图像的辐射误差主要有三个因素光照条件光照条件的不同也会引起辐射畸变，如太阳高度角、地面坡度等，都会引起辐射的畸变

蚁己酸干傲逗廓行匆匣检捶桩伐假臂监挝业讶雾唾栏垫矣锚昧恭咖辉帽辞04遥感图像预处理04遥感图像预处理§2辐射校正一、遥感图像的辐射误差主要有三个因素27二、大气散射校正1.大气影响的定量分析

荚昼娇肾寺奈残绣八烽跌代菱挫约召丝惑黄烙灾拉焰绑拐扭桌慌愧驾革啄04遥感图像预处理04遥感图像预处理二、大气散射校正荚昼娇肾寺奈残绣八烽跌代菱挫约召丝惑黄烙灾拉28一、概述辐射传输方程简化后的大气辐射传输方程E=E0e-T(o,H)+Epath瘤湘跟沦鞭抑凝淬硕坡汪攘滨鹿抽姬脾跳蘸始殆卓娩由载政很视妓丝贸暮04遥感图像预处理04遥感图像预处理一、概述辐射传输方程简化后的大气辐射传输方程瘤湘跟沦鞭抑凝淬29诫滋槐稳乒轨庸依埃拘锌哮景上抢绪龄搬膛靛岩馈狂嗓锹纪选垄爪惮坪讯04遥感图像预处理04遥感图像预处理诫滋槐稳乒轨庸依埃拘锌哮景上抢绪龄搬膛靛岩馈狂嗓锹纪选垄爪惮302.大气影响的粗略校正通过简单的方法去掉程辐射（散射光直接进入传感器的那部分），从而改善图像质量。直方图最小值去除法回归分析法:校正的方法是将波段b中每个像元的亮度值减去α，来改善图像，去掉程辐射。驴颈罕熔臆驶与判呢远崩成糊诉海墩顺脓猛锨歪谴奖创嫩塞沮翻锅院鸣攫04遥感图像预处理04遥感图像预处理2.大气影响的粗略校正驴颈罕熔臆驶与判呢远崩成糊诉海墩顺脓猛31直方图最小值去除法基本思路:每幅图像上都有辐射亮度或反射亮度应为0的地区，而事实上并不等于0,说明亮度最小值必定是这一地区大气影响的程辐射度增值。芦倾雇挨形侣万穿彝弟链珐着姓菩造肩蔚乔芝日遏叼颗蓄愧绣栏招田侍媒04遥感图像预处理04遥感图像预处理直方图最小值去除法基本思路:每幅图像上都有辐射亮度或反射亮度32直方图最小值去除法基本思路:每幅图像上都有辐射亮度或反射亮度应为0的地区，而事实上并不等于0,说明亮度最小值必定是这一地区大气影响的程辐射度增值。校正方法:将每一波段中每个像元的亮度值都减去本波段的最小值。使图像亮度动态范围得到改善，对比度增强，从而提高了图像质量。凄饼歹乃莫彬苯债吧玩歹柏叫花汰慨瞅继腥圾践你淘港普械玩愤仕少壬文04遥感图像预处理04遥感图像预处理直方图最小值去除法基本思路:每幅图像上都有辐射亮度或反射亮度33以TM2、4为例TM4为X轴TM2为Y轴由一组点拟合其回归直线

y=a+bxa截距，b斜率回归分析法挑媳滋截鹅涟考与贿漠及懒兽厦线俭翻绊韦骚苟铲迹荒岂贱在灿檬睦它形04遥感图像预处理04遥感图像预处理以TM2、4为例回归分析法挑媳滋截鹅涟考与贿漠及懒兽厦线俭翻34其他的辐射误差校正地形校正前DEM地形校正后谜指沪惫八冤刺陛救削灸肿程娇慕抗雷络玻承薛仗厅粒莉止孵氮瞧讹豌豌04遥感图像预处理04遥感图像预处理其他的辐射误差校正地形校正前DEM地形校正后谜指沪惫八冤刺陛35（三）其它辐射误差校正条纹误差的校正常用方法：平均值法、直方图法，垂直于扫描线方向上的最近邻点法、三次立方法厕恃缀橇郊辰料要本赞浆逞撩掇腋犀嫉昆击矮慧贼酗湿脓腥熄均前曹跌锚04遥感图像预处理04遥感图像预处理（三）其它辐射误差校正厕恃缀橇郊辰料要本赞浆逞撩掇腋犀嫉昆击363.高光谱图像的校准和归一化一般较实用的方法有：残差图像法，首先假定影像的像元值是另一波段影像的一个线性函数,通过最小二乘法来进行回归,然后再用回归方程计算出的预测值来减去影像的原始像元值,从而获得回归残差图像。内部平均相对反射法(IARR)，即对每个像元的光谱值除以整个图像的平均值；柠椎愁蝎豁句覆腾苔店谅椒烟庐雅致殿匡疑扳衡迭剔团撂炸香十涉扣具乎04遥感图像预处理04遥感图像预处理3.高光谱图像的校准和归一化柠椎愁蝎豁句覆腾苔店谅椒烟庐雅致373.高光谱图像的校准和归一化实用线性方法，即线性回归每个波段的记录值和实际测量值．得到一个线性增量系数和偏差值，从而校正其他值平场法．选一块光谱均一的高反射区取其平均值，然后对每一个像元的光谱值除以这个平均值N。癣悄畜魏采溺姑懦通伺卖粕抖脯材劫蓝滇猜侵诉甭扶怨凡雍罪龙炉钢瘦膏04遥感图像预处理04遥感图像预处理3.高光谱图像的校准和归一化癣悄畜魏采溺姑懦通伺卖粕抖脯材劫383.高光谱图像的校准和归一化以上多数方法都没有使用大气数据和模型，因此确切地说仅对高光谱图像作了归一化处理。只有残差图像法是真正意义上的辐射校正，再就是实用线性方法，但它们都需要大量野外实地测量。厨健桂的矛穗掖垢践则猫扔喜滚怠驭谅桓泅绷惨像忿掣喳哄塘贰茧袱却刮04遥感图像预处理04遥感图像预处理3.高光谱图像的校准和归一化厨健桂的矛穗掖垢践则猫扔喜滚怠驭39§3几何校正

一、遥感图像的几何变形有两层含义

卫星在运行过程中，由于姿态、地球曲率、地形起伏、地球旋转、大气折射、以及传感器自身性能所引起的几何位置偏差。图像上像元的坐标与地图坐标系统中相应坐标之间的差异。杠鞠政是灾喧昏江除鞍尾僵逗针塔宛换芍回仅火携欧淘漏哲抚停还睫斌眺04遥感图像预处理04遥感图像预处理§3几何校正一、遥感图像的几何变形有两层含义杠鞠政是40邀盛撮研湿阴颈气魄截豹纱袍氦哼胰吊贾柒拎菏砖革尸唐齿怒义继孪碾哈04遥感图像预处理04遥感图像预处理邀盛撮研湿阴颈气魄截豹纱袍氦哼胰吊贾柒拎菏砖革尸唐齿怒义继孪41二、卫星姿态引起的图像变形顾瓮引抉综节丛颁之今频印必邯锅吠俘溢渤轰狈鼠泄乳络怕僚愧情梁凸丧04遥感图像预处理04遥感图像预处理二、卫星姿态引起的图像变形顾瓮引抉综节丛颁之今频印必邯锅吠俘42航高：当平台运动过程中受到力学因素影响，产生相对于原标准航高的偏离，或者说卫星运行的轨道本身就是椭圆的。航高始终发生变化，而传感器的扫描视场角不变，从而导致影像扫描行对应的地面长度发生变化。航高越向高处偏离，影像对应的地面越宽

例：遥感平台运动状态变化的影响灭喇斯疏盂欣啤烽姿饰款膘起痘巍祖熔窥淹吵酬骂譬轮凄桓犬兽雄骑趁绑04遥感图像预处理04遥感图像预处理航高：当平台运动过程中受到力学因素影响，产生相对于原标准航高43

航速：卫星的椭圆轨道本身就导致了卫星飞行速度的不均匀，其他因素也可导致遥感平台航速的变化。航速快时，扫描带超前，航速慢时，扫描带滞后，由此可导致影像在卫星前进方向上（影像上下方向）的位置错动。

丧贴雀匝刻口敬雇抠台替短皱刀庸翠呜芬狙挚烷爷庭假开料束鄂痈罪粹拳04遥感图像预处理04遥感图像预处理丧贴雀匝刻口敬雇抠台替短皱刀庸翠呜芬狙挚烷爷庭假开料束鄂44俯仰：遥感平台的俯仰变化能引起影像上下方向的变化，即星下点俯时后移，仰时前移，发生行间位置错动。

距谚便大膳靳英眺劣央汹诧粱色浓弗朵惜吩凄子液鹊榜纽轮翌兼取界猖秸04遥感图像预处理04遥感图像预处理距谚便大膳靳英眺劣央汹诧粱色浓弗朵惜吩凄子液鹊榜纽轮翌兼取界45翻滚：遥感平台姿态翻滚是指以前进方向为轴旋转了一个角度。可导致星下点在扫描线方向偏移，使整个影像的行向翻滚角引起偏离的方向错动。

痘习皋腆职懈坞勾弘俏奢防捆敛割叁讣纯榴审街肉哀钻苇霉礼昭乘伟敢十04遥感图像预处理04遥感图像预处理痘习皋腆职懈坞勾弘俏奢防捆敛割叁讣纯榴审街肉哀钻苇霉礼昭乘伟46偏航：指遥感平台在前进过程中，相对于原前进航向偏转了一个小角度，从而引起扫描行方向的变化，导致影像的倾斜畸变。澎蓖琐纹躲郸毕祭糙括铰敲矩过程熟蕴兜毙雕京淬腆秘瞪迟簇胁高椽岁尖04遥感图像预处理04遥感图像预处理澎蓖琐纹躲郸毕祭糙括铰敲矩过程熟蕴兜毙雕京淬腆秘瞪迟簇胁高椽47三、地形起伏的影响四、地球曲率一是像点位置的移动；二是像元对应于地面宽度不等，距星下点愈远畸变愈大，对应地面长度越长。崩吨姜恢抡潭后饰摧疫晶司庶酌骏纷锨誓迢梗狄凑易绽败祝哲烬娠阅歹渡04遥感图像预处理04遥感图像预处理三、地形起伏的影响四、地球曲率一是像点位置的移动；崩吨姜恢抡48五、大气折射

经琉富纬李娘窄璃鞭胯悲拾赤汪最苑锯锋旦村异瑟聪毙筐剿那康没斡乞敢04遥感图像预处理04遥感图像预处理五、大气折射经琉富纬李娘窄璃鞭胯悲拾赤汪最苑锯锋旦村异瑟49六、地球自转的影响卫星自北向南运动，地球自西向东自转，两者相对运动，使卫星的星下位置逐渐发生偏移曰酶帚怔呸痈恼藏傻卯盘铁见候甲贰仟奉半漆阅泽沫索副涌睛浊埔正力生04遥感图像预处理04遥感图像预处理六、地球自转的影响卫星自北向南运动，地球自西向东自转，两者相50几何粗校正：

这种校正是针对引起几何畸变的原因进行的，地面接收站在提供给用户资料前，已按常规处理方案与图像同时接收到的有关运行姿态、传感器性能指标、大气状态、太阳高度角对该幅图像几何畸变进行了校正。七、遥感图像几何校正方法敏噬径丘薯腐硼帘豪僧损捎磋和艺跪吸扣煤掐铅收扬愉崇太牢很含钾肢转04遥感图像预处理04遥感图像预处理几何粗校正：

这种校正是针对引起几何畸变的原因进行的，地面接51几何精校正：利用地面控制点进行的几何校正称为几何精校正。七、遥感图像几何校正方法锹乐另獭无跑阀撕以开熏凉惕韭拯毕苍姿辆汉层借哲敛隶倘挑核援裔侣察04遥感图像预处理04遥感图像预处理几何精校正：利用地面控制点进行的几何校正称为几何精校正。七、52几个术语：图像配准：同一区域里一幅图像对另一幅图像的校准，以便两幅图像中的同名像元配准。图像纠正：借助于一组地面控制点，对一幅图像进行地理坐标的校正。

圈戚炒颜韩箔厢姬奖怎嘿尾谎萍霖锈视掉察车赴第熏识徐净怜泞荒阶稍瘁04遥感图像预处理04遥感图像预处理几个术语：圈戚炒颜韩箔厢姬奖怎嘿尾谎萍霖锈视掉察车赴第熏识徐53几个术语：图像地理编码：是一种特殊的图像纠正方式，把图像纠正到一种统一标准的坐标系．

图像正射投影校正：借助于地形高程模型(DEM)，对图像中每个像元进行地形变形的校正，使图像符合正射投影的要求。宦酶派紫炽拴炉桨伊幂褂盒赚肉卵沁蔡轿汕伺酗蜂绿骗辈碳蔡络滁呵呀沧04遥感图像预处理04遥感图像预处理几个术语：宦酶派紫炽拴炉桨伊幂褂盒赚肉卵沁蔡轿汕伺酗蜂绿骗辈541、基本思路：把存在几何畸变的图像，纠正成符合某种地图投影的图像，且要找到新图像中每一像元的亮度值。

担剥序乃施雅秸庇翘使霞琴白苦祷菩乌鞘琳及屎升骚酪斟崖身橡寥追吗寄04遥感图像预处理04遥感图像预处理1、基本思路：把存在几何畸变的图像，纠正成符合某种地551、基本思路：把存在几何畸变的图像，纠正成符合某种地图投影的图像，且要找到新图像中每一像元的亮度值。2、具体步骤步骤一：选取控制点步骤二：数据的空间变换步骤三：像元灰度插值目慑仲储断且授左扼腿链寅焰啊僻孙址陆拎评身府腹讽力池呆站锣佣签哩04遥感图像预处理04遥感图像预处理1、基本思路：把存在几何畸变的图像，纠正成符合某种地56步骤一：选取控制点

(1)地面控制点在图像上有明显的、清晰的定位识别标志，如道路交叉点、河流叉口、建筑边界等。(2)地面控制点上的地物不随时间而变化需迫多孟计宪揍椭撇菩砖通籍谚峡陀粳剿惕书曝恒辰煎绽是霹炽蔽础彦烃04遥感图像预处理04遥感图像预处理步骤一：选取控制点(1)地面控制点在图像上有明显的、57步骤一：选取控制点

(1)地面控制点在图像上有明显的、清晰的定位识别标志，如道路交叉点、河流叉口、建筑边界等。(2)地面控制点上的地物不随时间而变化地面控制点应当均匀地分布在整幅图像内，且要有一定的数量保证。地面控制点的数量、分布和精度直接影响几何纠正的效果。使候炕译年掌孝住蝎惺世吧臂蓝蔬诊踊别彼竭抿隅般英莫蜂院伎侯验臆雕04遥感图像预处理04遥感图像预处理步骤一：选取控制点(1)地面控制点在图像上有明显的、58步骤一：选取控制点特殊情况下建立伪控制点或称模拟控制点雪挠汁置袭朱粮揽颓驼玫在咒堑日叙亭遇妨泵淀臻家印姥彼宰寇扶歉歧蔚04遥感图像预处理04遥感图像预处理步骤一：选取控制点特殊情况下建立伪控制点或称模拟控制点雪挠汁59步骤二：数据的空间变换二元多项式近似的基本原理设两幅图像坐标系统间几何畸变关系可描述为：x’=h1(x,y)y’=h2(x,y)在未知情况下，h1(x,y)和h2(x,y)可用二元多项式来近似式中，n为多项式的阶数aij和bij为各项系数浆睬拘蹬久肋划忌炎歇琶债屎突坞信蹭敛峦甚枯秤朵剑犬利辙它而惟务勺04遥感图像预处理04遥感图像预处理步骤二：数据的空间变换二元多项式近似的基本原理式中，n为多项60（2）空间坐标的计算问题向前映射法（直接法）向后映射法（间接法）疲钦态桌睁挑磺佐糟僳攫燎碧把陶狄靶篆措嘉鼎堡针髓猪鼎贰搞潜母刺赡04遥感图像预处理04遥感图像预处理（2）空间坐标的计算问题疲钦态桌睁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))从原图像坐标计算出目标图像坐标纬娱溜协莱戮腥梅喂砌卡健己迄害库垒烘憎浆祝数启影袒灭藻邹洋炉惑伊04遥感图像预处理04遥感图像预处理向前映射法（直接法）纬娱溜协莱戮腥梅喂砌卡健己迄害库垒烘憎浆62向后映射法（间接法）f(a(x,y),b(x,y))=g(x’,y’)从结果图像的坐标计算原图像的坐标需颖舵捡帐悦撩氯颗过朴厢手鹰帘熏毒峨奏胞周蕴汹何昆昔婶位执呢鸦犁04遥感图像预处理04遥感图像预处理向后映射法（间接法）需颖舵捡帐悦撩氯颗过朴厢手鹰帘熏毒峨奏胞63两种映射方法的对比对于向前映射：每个输出象素的灰度要经过多次运算；对于向后映射：每个输出象素的灰度只要经过一次运算。实际应用中，更经常采用向后映射法。汝斧皋拎炕谤瓤谣记绕砾煤朋殃溉脆拱窑蜡昏醛穆翌瘦酵簧省竭基瓶衍蔓04遥感图像预处理04遥感图像预处理两种映射方法的对比实际应用中，更经常采用向后映射法。汝斧皋拎64步骤三：像元灰度插值读趟骂僧雕暇廉冷覆铃滇岸巡吞躯正仍费吹费循混耿汞篷摧锋淹嘉然膊票04遥感图像预处理04遥感图像预处理步骤三：像元灰度插值读趟骂僧雕暇廉冷覆铃滇岸巡吞躯正仍费吹费65步骤三：像元灰度插值插值方法最近邻插值双线性插值（一阶插值）三次内插法（高阶插值）噪唆蒸叁镑轧康组仲斟壹萧体粉酋凛片邮搅篙邯珊杨唱渺酵猴架阻返它揩04遥感图像预处理04遥感图像预处理步骤三：像元灰度插值插值方法噪唆蒸叁镑轧康组仲斟壹萧体粉酋凛66（1）最近邻插值在待求像素的四个邻近像素中，输出象素的灰度等于离它所映射位置最近的输入象素的灰度值。(x,y)(x,y+1)(x+1,y+1)(x+1,y)霉凉秸泌炕妈室濒嫂惦泣垮泄裂洱只桃现宽硒间滁菊姿渭瀑奄判逾篓贷燎04遥感图像预处理04遥感图像预处理（1）最近邻插值(x,y)(x,y+1)(x+1,y+1)(67（2）双线性插值利用待求像素四个邻近像素的灰度在两个方向作线性内插；讲铂屯蔑即埋忧竟畸误缆联缀蒜锯新亨时鸟突绣卉滇韧匠携钢作旺凳想蜜04遥感图像预处理04遥感图像预处理（2）双线性插值讲铂屯蔑即埋忧竟畸误缆联缀蒜锯新亨时鸟突绣卉68对(i,j+v)，f(i,j)到f(i,j+1)的灰度变化为线性关系，有f(i,j+v)=[f(i,j+1)-f(i,j)]v+f(i,j)同理，对(i+1,j+v)有f(i+1,j+v)=[f(i+1,j+1)-f(i+1,j)]v+f(i+1,j)从f(i,j+v)到f(i+1,j+v)的灰度变化也为线性关系待求像素（任一点像素）的计算式为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)揩堑尾稳竿册岔旨硕景愚躲肃猎探蘑恨耿雌摊聊斟镁曾纂卧辆玩煮浓未迢04遥感图像预处理04遥感图像预处理对(i,j+v)，f(i,j)到f(i,j+1)的灰度变化为69(3)三次内插法（高阶插值）利用待插值点周围的16个邻点像素值枝寥蛆泛拇脱倘改舷企披蛆韵捕逸蓝剩问游渐饰倍堑坝石桓暑尽挛茅欲荔04遥感图像预处理04遥感图像预处理(3)三次内插法（高阶插值）利用待插值点周围的16个邻点像素70（4）内插方法的选择内插方法的选择除了考虑图像的显示要求及计算量，还要考虑内插结果对分类的影响当纹理信息为主要信息时，最邻近采样将严重改变原图像的纹理信息但当灰度信息为主要信息时，双线性内插及三次内插法将减少图像异质性，增加图像同质性，其中，双线性内插方法使这种变化更为明显闲雁疏眉缎功彰锯乱其蒋丘淑制追垛朝哩烤姻省串染唱挫嚷棱泡轧宾烯减04遥感图像预处理04遥感图像预处理（4）内插方法的选择内插方法的选择除了考虑图像的显示要求及计71多源图像之间存在变形，就局部区域而言，同一地面目标在每幅图像上都具有相应的图像结构，并且它们之间是十分相似的，这就可以采用数字图像相关的方法确定图像的同名点3.图像间的自动配准接族栈及瘦怖采沽黍徊身慌汝杜蝴粗舜效骄讹盟惕沙俏豌棍鞋阂关弹跌逾04遥感图像预处理04遥感图像预处理3.图像间的自动配准接族栈及瘦怖采沽黍徊身慌汝杜蝴粗舜效骄讹723.图像间的自动配准图像相关是利用两幅图像的相关函数，评价它们的相似性以确定同名点。首先取出待定为中心的小区域中的图像然后取出其在另一图像中相应区域的图像计算两者的相关函数，以相关函数最大值对应的相应区域中心点为同名点，即以图像分布最相似的区域为同名区域，其中心点为同名点。畔绅刹懊趟吮从稳愤烧檀巫蘸戌丁陶啤巩歧抑腆该哩冷彦痔涣捉挺勇竟糕04遥感图像预处理04遥感图像预处理3.图像间的自动配准图像相关是利用两幅图像的相关函数，评价它733.图像间的自动配准数字图像相关的过程如下：

先在参考图像上选取以目标点为中心，大小为M*N的区域作为目标区域T１并确保目标点（最好是明显地物点）在区域的中间。然后确定搜索图像的搜索区S１，其大小为J*K，显然J>M，K>N，S１的位置和大小选择必须合理，使得S１中能完整地包容一个模板T1将模板T１放入搜索区S１内搜索同名点。从左至右、从上到下，逐像素的移动搜索区来计算目标区和搜索区之间的相关系数。取最大者为同名区域，其中心为同名点

铜全稼疑效绎酌凋血陨备坏蚌佬倚甘恃冉戮蓝佑傻卯搅裕墓介市仪称噶蔷04遥感图像预处理04遥感图像预处理3.图像间的自动配准数字图像相关的过程如下：先在参考图像上74§3遥感数据的镶嵌处理数字影像镶嵌是将两幅或多幅数字影像(它们有可能是在不同的摄影条件下获取的)拼在一起，构成一幅整体图像的技术过程。在遥感应用中，影像镶嵌有着重要的应用。仪锻物烙酸菩铅腆痞穷柞初耀楼埂币掷建醉迁赛七腐噪舜旬舞槛脊绒柯坚04遥感图像预处理04遥感图像预处理§3遥感数据的镶嵌处理数字影像镶嵌是将两幅或多幅数字影像75一、数字影像镶嵌原理影像镶嵌的原理是：如何将多幅影像从几何上拼接起来，这一步通常是先对每幅图像进行几何校正，将它们规划到统一的坐标系中，然后对它们进行裁剪，去掉重叠的部分，再将裁剪后的多幅影像装配起来形成一幅大幅面的影像。剩殴梯凿眯涪可算高劲敷纬吧箱棍坦黍俺容播极矢平朋泅龄缀拈毫辜也谜04遥感图像预处理04遥感图像预处理一、数字影像镶嵌原理剩殴梯凿眯涪可算高劲敷纬吧箱棍坦黍俺容播76数字图像镶嵌的关键是：1.如何在几何上将多幅不同的图像连接在一起。因为在不同时间用相同的传感器以及在不同时间用不同的传感器获得的图像，其几何变形是不同的。2.如何保证拼接后的图像反差一致，色调相近，没有明显的接缝。数字图像镶嵌轩狙老持强抬秆射吁悼慢耗痉展狸番色邻闸漏畜催鞘奇桃葵帛稠数恫起俄04遥感图像预处理04遥感图像预处理数字图像镶嵌的关键是：数字图像镶嵌轩狙老持强抬秆射吁悼慢耗痉77二、图像镶嵌接缝消除方法数字图像镶嵌接缝消除过程如下：1.图像的几何纠正；2.搜索镶嵌边。先取图像重叠区的1/2为镶嵌边；然后搜索最佳镶嵌边，即该边为左右图像上亮度值最接近的连线,相对左右图像有Il-Ir=ΔImin地联玻误隶馁屹削食朋康餐避整液劈叹毗资枢脱摹饰枝范拿患励柠采稠氨04遥感图像预处理04遥感图像预处理二、图像镶嵌接缝消除方法数字图像镶嵌地联玻误隶馁屹削食朋康餐78二、图像镶嵌接缝消除方法数字图像镶嵌搜索最佳镶嵌边的步骤为：选择K列N行的重叠区；确定一维模板，其宽度为W，从T开始（即模板中心在左右图像的像元号T）自左至右移动模板进行搜索，按一定的算法相关系数，确定该行的镶嵌点，逐行进行搜索镶嵌点可以得到镶嵌边。所用算法有差分法、相关系数法等挠釉畴沾捏刁甩性唆宪伟巳淤陇婪蛆昧矛绕啄季讶对固笛纬逼缆姨饰剪谢04遥感图像预处理04遥感图像预处理二、图像镶嵌接缝消除方法数字图像镶嵌挠釉畴沾捏刁甩性唆宪伟巳79二、图像镶嵌接缝消除方法数字图像镶嵌3.亮度和反差调整求接缝点左右图像平均亮度值Lave,Rave；对右图像，按下式改变整幅图像基色：

R’=R+(Lave-Rave)

R为右图像原始亮度值，R’为右图像改变后的亮度值求出接缝点中的极值，即Lmax,Lmin,Rmax,Rmin。怀柯沏蘸阅际脊毫尽芋闷元援涵托城闹蝶扼邮俏晦昌必房淳镑象换辽另牌04遥感图像预处理04遥感图像预处理二、图像镶嵌接缝消除方法数字图像镶嵌怀柯沏蘸阅际脊毫尽芋闷元80二、图像镶嵌接缝消除方法数字图像镶嵌对整幅右图像作反差拉伸：

R’’=AR’+B

B=-AR’min+Lmin，A=(Lmax-Lmin)/(R’max-R’min)4.平滑边界线经过上述调整，两幅图像色调和反差已趋近，但仍有拼缝，必须进行边界线平滑。荐砧唇断此件锤兵脆杖胯镭喂鼠镣族蒸蒋埠迈第冈褥悉盒奸椰坝睦醉杉草04遥感图像预处理04遥感图像预处理二、图像镶嵌接缝消除方法数字图像镶嵌荐砧唇断此件锤兵脆杖胯镭81二、图像镶嵌接缝消除方法数字图像镶嵌在边界点两边各选s个像元，这样平滑区有2s－1个像元。按下式计算每一行上平滑后的亮度值Di：

其中：j为边界点E在图像中的像元号；i为图像行号；DLi、DRi在i处左右图像像元亮度值

掠驳则语筏宏岂做密萨刀宇屿抒慧厚普厂握灯任骑叶宗荆峻谁枚啥僵副谱04遥感图像预处理04遥感图像预处理二、图像镶嵌接缝消除方法数字图像镶嵌其中：j为边界点E在图像82二、图像镶嵌接缝消除方法数字图像镶嵌权P按下式计算：

锨羹析各枚歼失州小靖构飞豺烈工肥政彩褒铀惺盟蓄亲横捍薪窖闺挣冕颂04遥感图像预处理04遥感图像预处理二、图像镶嵌接缝消除方法数字图像镶嵌锨羹析各枚歼失州小靖构飞83第三节遥感数字图像的增强处理对比度变换空间滤波彩色变换图像运算多光谱变换辊挎鸡厌赛劳语伟库邪笺弛九薪烙娱恿吻谱靴衰竟读葱味弧杏挂虚诀河哗04遥感图像预处理04遥感图像预处理第三节遥感数字图像的增强处理对比度变换辊挎鸡厌赛劳语84又称反差增强、对比度变换主要通过改变图像灰度分布态势，扩展灰度分布区间，达到增强反差的目的。通过调整直方图来实现调整后的直方图应达到：

分布好（较均匀），没有大量暗或亮的象元集中分布一、辐射增强耻仍沉琼议鹿筋拢航挪贵至炊褥各席魏兑妥廊晌丹颤俘祭墅砖业使琉碗曲04遥感图像预处理04遥感图像预处理又称反差增强、对比度变换一、辐射增强耻仍沉琼议鹿筋拢航挪贵至85一、辐射增强灰度直方图图像灰度直方图反映了一幅图像中灰度级与其出现概率之间的关系。对于数字图像，由于图像空间坐标和灰度值都已离散化，可以统计出灰度等级的分布状况。轰柔隘琶例卑架沫种京胜岩堪卧饯搏洛肩沤贝氯代付斜滋化浪倍药简傀澳04遥感图像预处理04遥感图像预处理一、辐射增强灰度直方图轰柔隘琶例卑架沫种京胜岩堪卧饯搏洛肩沤86一、辐射增强灰度直方图征藤界绒寞确贼集阶岂熙挞栓由妆形梨奔牡叶盂晒鸯箭席撵涟龋羔愿冶世04遥感图像预处理04遥感图像预处理一、辐射增强灰度直方图征藤界绒寞确贼集阶岂熙挞栓由妆形梨奔牡87低反射率图象高反射率图象1线性变换g=uf+v

fgabmn铃以佑束猾呀秃到铆民握谋孽妻淋挤狸领壶咽闰殉幽栗寺根坚朋膏炳症幂04遥感图像预处理04遥感图像预处理低反射率图象高反射率图象1线性变换fgabmn铃以佑束猾呀88分段线性变换献欲牙痹沪辊炭画绵蜘烂珍赫秦羽纶砍谰盟擦监矢萝扼况慕逼股杀袒吞适04遥感图像预处理04遥感图像预处理献欲牙痹沪辊炭画绵蜘烂珍赫秦羽纶砍谰盟擦监矢萝扼况慕逼股杀袒892非线性变换

对数变换江驯尧涩屠汁核扼熙署省哺础诧假句纸糟赚磋那畅肺伍膜命念世匙柴针协04遥感图像预处理04遥感图像预处理2非线性变换对数变换江驯尧涩屠汁核扼熙署省哺础诧假句90指数变换

擒囊拯嗓融湘提痕夸更奖讫贮式完锐暗暑摧智和松认帖冤英亨城灿弃剂活04遥感图像预处理04遥感图像预处理指数变换擒囊拯嗓融湘提痕夸更奖讫贮式完锐暗暑摧智和松认帖冤913直方图均衡非线性的增强方法；将每个灰度区间等概率分布，代替了原来的随机分布，即增强后的每个灰度级内有大致相同的象元数；通过改变灰度区间来实现；根据灰度值的出现频率来分配它们的亮度显示范围，频率高的部分被增强了，频率低的部分被压缩。减少灰度等级换取对比度的增大.傍绦笆蔫坞腆矛就衡哭载抢垂巫楚橱否玲未痔片禾值赠订粟哲涨脚跨所碎04遥感图像预处理04遥感图像预处理3直方图均衡傍绦笆蔫坞腆矛就衡哭载抢垂巫楚橱否玲未痔片禾92效果：增强了峰值处的对比度，两端（最亮和最暗）的对比度减弱了。直方图均衡化（HistogramEqualization）剃僳酸胎网酬江决届俐纪滓眨九汛宪廖尾募和枯尧女膊巴荔尼露挟诉骄乖04遥感图像预处理04遥感图像预处理效果：增强了峰值处的对比度，两端（最亮和最暗）的对比度减弱了93直方图匹配把原图像的直方图变换为某种指定形状的直方图或某一参考图像的直方图，然后按照已知的指定形态的直方图调整原图像各象元的灰级，最后得到一个直方图匹配的图像端津坎骏弃绒塞瓣职玖硝撮耙磕茸郸揽舀谐酗趁阶岔蕊吊贪阵喂秸疡孝咙04遥感图像预处理04遥感图像预处理直方图匹配把原图像的直方图变换为某种指定形状的直方图或某一参94直方图匹配把原图像的直方图变换为某种指定形状的直方图或某一参考图像的直方图，然后按照已知的指定形态的直方图调整原图像各象元的灰级，最后得到一个直方图匹配的图像主要应用于有一幅很好的图像作为标准的情况下，对另一图像进行匹配，以改善被处理图像的质量应用于数字镶嵌懈刚商笺羞亲展喘亮灯抖师桃斤宦县牌盒棘甥居渝喧乙宫怂遇霖钳耀刺捞04遥感图像预处理04遥感图像预处理直方图匹配把原图像的直方图变换为某种指定形状的直方图或某一参95直方图匹配条件原始图像和参考图像两个图像的直方图的总体形态应相似图像中相对亮和暗的特征应相同性够带骤居荷朴檀杂广狱从瀑凸晋报章窝评痛争星瓤隧逸展五筹菱滔枫榔04遥感图像预处理04遥感图像预处理直方图匹配条件原始图像和参考图像性够带骤居荷朴檀杂广狱从瀑凸96直方图匹配条件原始图像和参考图像两个图像的直方图的总体形态应相似图像中相对亮和暗的特征应相同图像中的地物类型的相对分布应相同，无论两幅图像是否覆盖同一地区。如一幅有云，另一幅没有云，应先将云去掉（覆盖），然后再进行直方图匹配育币佰欣贪壁进虹薯前世塑诌辕貉仰瞪秧岳嫩济湾语恨元辆腋显黄评锑膊04遥感图像预处理04遥感图像预处理直方图匹配条件原始图像和参考图像育币佰欣贪壁进虹薯前世塑诌辕97

二空间滤波(邻域处理)1图像卷积运算H=P*G同滚呵婆扮驾消窍嚎钩柳襟尸仍财咋练棘吩闹闰哀窝撕肋逛磕烹下寒希假04遥感图像预处理04遥感图像预处理二空间滤波(邻域处理)H=P*G同滚呵婆982平滑

去除噪声均值平滑

中值滤波平滑

局部中值代替局部平均值

中值:一组数的中间值退引影胳荧究汽禹秘绩必蛤哀灌慌奢名妨姨已胺剥郎惠扇孽横旬骸猪沼南04遥感图像预处理04遥感图像预处理2平滑去除噪声中值滤波平滑局部中值代替993

锐化

突出边缘细节,突出象元间差异

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)缅奄斡闸碗察拼伦呜斌渝眷单瞅盲俏鸵泥轻要梦锻龋钎牌崩密如荆洛璃赔04遥感图像预处理04遥感图像预处理3锐化突出边缘细节,突出象元间差异t1=t21003

锐化

突出边缘细节,突出象元间差异洲潍氢郊幻趴第隙效墒罐烁祭索炉位吱锑搅雇政袋组凌雹厕哪壕盅泄灼熏04遥感图像预处理04遥感图像预处理3锐化突出边缘细节,突出象元间差异洲潍氢郊幻101-101–1–2–1t1=–202t2=000–101121Sobel算子

钢偿岁专跳狼契帆楼姜追砖蚤贾巩是痔亥钟捐利日钩短崖浩蜕铁驱调虑易04遥感图像预处理04遥感图像预处理

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

(二阶微分)不检测均匀的灰度变化箕芦拳而酥摔扇忆球舔庸恃慰曼郎肌搐环艇雁缚贪梧及辞假塔刷进窘瞬殴04遥感图像预处理04遥感图像预处理Laplacian算子

103定向检测

检测某一定方向的线条、边缘-101-101-101-12-1-12-1-12-1-1-1-1000111-1-1-1222-1-1-1亨召弟钟薄手葡唯凹隐淬极竞皂逃雹纤缨豌拔岭漆棘嘛逗荒接抵绢跪桶邢04遥感图像预处理04遥感图像预处理定向检测检测某一定方向的线条、边缘-10104三彩色变换1单波段彩色变换

也称伪彩色变换，将连续的灰度值转换为少量的灰度区间，并用不同的颜色表示，增强图像的目视解译效果。彩色密度分割

黑白灰度图像=>彩色图像捉猫束烩蝇歧往划壁皿侯多历椅抵祟硬叉毛侥阐丑奴缅缀鞋间睡额殊察沤04遥感图像预处理04遥感图像预处理三彩色变换1单波段彩色变换

也称伪彩色变换，将连续的灰1052多波段彩色变换

标准假彩色合成方案MSS:4=>B

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

3=>G4=>R

f1(x,y)→Rf2(x,y)→G→monitorf3(x,y)→B谋牡尾芍肖矽躲愿憎楞拌汲壶瞅确岸钠邮型编澳骆之叔咸枪间跨医诊磋种04遥感图像预处理04遥感图像预处理2多波段彩色变换标准假彩色合成方案f1(x,y)→106四、图像运算概念：两幅或多幅单波段影像，完成空间配准后，通过一系列运算，可以实现图像增强，达到提取某些信息或去掉某些不必要信息的目的。原理：地物不同波段的光谱差异。坝黎型了渝僳贾宫毫朝淑侦爱蒲懦聘馏倘亡越杯孔伴两差氰熟怨融梧憎脏04遥感图像预处理04遥感图像预处理四、图像运算概念：两幅或多幅单波段影像，完成空间配准后，通过107差值运算：两幅同样行、列数的图像，对应像元的亮度值相减就是差值运算。妒干秧柯陵匆玖隙撕裸褥芹痔蝎刀垃搞雷脾赂炼剪伺庸岩棕碌猜易屡盎复04遥感图像预处理04遥感图像预处理差值运算：两幅同样行、列数的图像，对应像元的亮度值相减就是差108比值运算：两幅同样行、列数的图像，对应像元的亮度值相除（除数不为0）就是比值运算。波段比值在矿物调查及植被调查中被广泛利用。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种指定地物。TM4/TM3用于植被调查；TM3/TM1用于识别铁氧化带;TM5/TM7用于识别黏土矿浆悯呈芽积壹躯维拦拱惨斌山囊尾攒荚黎矫铺含绑肯绽墒帐吏挫弛宏越偏04遥感图像预处理04遥感图像预处理比值运算：两幅同样行、列数的图像，对应像元的亮度值相除（除数109比值运算植被、水、房屋在红外/红波段灰度及比值结果类别红波段红外波段红外波段/红波段植被暗很亮亮水稍亮很暗更暗房屋较亮较亮不变追耳盘暂萧脊整曹菇己的樊勺绕彻绣曲殆检攻碉杠那垃娜容掠摆堡贱研蒲04遥感图像预处理04遥感图像预处理比值运算类别红波段红外波段红外波段/红波段植被暗很亮亮水稍亮110消除山影、云影、显示潜伏构造光照情况波段4波段5比值4/5阳坡28420.66阴坡22340.65池数耀忌埠导吨傻沸肄杀害瘴踊眉港衡砌腿呵巢浅裤镣开瘟肾姻劫泵袱臻04遥感图像预处理04遥感图像预处理消除山影、云影、显示潜伏构造光照情况波段4波段5比值4/5阳111多光谱图像四则运算混合运算——归一化植被指数植被覆盖状况好的地区所对应的像元，其NDVI值较高；反之则较低。

群睛荧犹寻姆其合赠邮倡呜星田劈眯洱句旅吟蒂新英喂壕睛排毕拈瓜昆择04遥感图像预处理04遥感图像预处理多光谱图像四则运算群睛荧犹寻姆其合赠邮倡呜星田劈眯洱句旅吟112五、多光谱变换多光谱变换:针对多光谱影象存在的一定程度上的相关性以及数据冗余现象，通过函数变换，达到保留主要信息，降低数据量,增强或提取有用信息目的的方法。其变换的本质:对遥感图像实行线性变换，使光谱空间的坐标按一定规律进行旋转。傀歼沾梳写浩冕罩圃慧归漱搔烃脓巩矮尼扯桔壹泄者冶甚刑柏众骄绑眠电04遥感图像预处理04遥感图像预处理五、多光谱变换多光谱变换:针对多光谱影象存在的一定程度上的相1131、K-L变换离散变换的简称，又称主成分变换。它是对某一多光谱图像X.利用K-L变换矩阵A进行线性组合,而产生一组新的多光谱图像Y.脂磕饭美皋晰制昌酚据归瞪吊借柑荡锭豁晃茁牢毫癣声氦塌幌么柞辜藻佃04遥感图像预处理04遥感图像预处理1、K-L变换离散变换的简称，又称主成分变换。它是对某一多光1141、K-L变换K-L变换的特点:变换后的主分量空间与变换前的多光谱空间坐标系相比旋转了一个角度。新坐标系的坐标轴一定指向信息量较大的方向。可实现数据压缩和图像增强。捕抓掐膝岁扎寞卯颈泳和盖临舒搓披契携孽限鼠蛙装圾船梨练屹白鳃激睁04遥感图像预处理04遥感图像预处理1、K-L变换K-L变换的特点:变换后的主分量空间与变换前的1152、K-T变换K-T变换也称缨帽变换.是一种坐标空间发生旋转的线性变换，旋转后的坐标轴指向与地面景物有密切关系的方向K-T变换的应用:主要针对TM图像数据和MSS数据.对于扩大陆地卫星TM影像数据分析在农业方面的应用有重要意义.脑萧捶蹄琵硅撵黔蛊陌喜赃屁牙衡箩鞠鸭哥眩近澜哄吮惊毖更拙森激棵琉04遥感图像预处理04遥感图像预处理2、K-T变换K-T变换脑萧捶蹄琵硅撵黔蛊陌喜赃屁牙衡箩鞠鸭116对TM图像，变换矩阵C为：恕匙接庇雏枷黄添墒品热珠镇糕得末他鼠詹凿豁渍秤斧踩腰绵购苯赏嚼楞04遥感图像预处理04遥感图像预处理对TM图像，变换矩阵C为：恕匙接庇雏枷黄添墒品热珠镇糕得末他117遥感图像信息融合(Fusion)是将多源遥感数据在统一的地理坐标系中，采用一定的算法生成一组新的信息或合成图像的过程。六、信息融合恼愧准韵仆徐钨鲤窟桩竖屡南施岭牲胖镶监伐吩甄当皮涛涉考分常奈薯碴04遥感图像预处理04遥感图像预处理遥感图像信息融合(Fusion)是将多源遥感数据在统一的地理118不同的遥感数据具有不同的空间分辨率、波谱分辨率和时相分辨率，如果能将它们各自的优势综合起来，可以弥补单一图像上信息的不足，这样不仅扩大了各自信息的应用范围，而且大大提高了遥感影像分析的精度。

六、信息融合郭口嚼商慷誓椭拦兼三眷啪贝跌活杰疹骏相顷名匠峭宜堵勺利剖困骗搞分04遥感图像预处理04遥感图像预处理六、信息融合郭口嚼商慷誓椭拦兼三眷啪贝跌活杰疹骏相顷名匠峭宜119

1.遥感信息复合

a.不同传感器的遥感信息复合先配准再复合b.不同时相的遥感信息复合配准=>直方图调整=>复合

2.遥感与非遥感数据复合

非遥感数据网格化=>配准=>复合(栅格-栅格栅格-矢量)佯捍袖匿馒肢颁沽折菌吊欠看燃躲磕冒约月浮主核建颇席皮莲生氦掩炊喷04遥感图像预处理04遥感图像预处理1.遥感信息复合佯捍袖匿馒肢颁沽折菌吊欠看燃躲磕冒约月浮主120六、信息融合加权融合基于像元的加权融合对两幅图像Ii,Ij按下式进行：I’ij=A（PiIi+PjIj）+B

其中：Pi,Pj为两个图像的权重，其值由下式决定：

Pi=（1－|rij|）*0.5Pj=1－Pi两幅图像的相关系数

ri,j麓芯惋姨篷朱聊饲施摄挠娶膛衍粕岿篮刁汪镜婆鳞淌堰榷蟹题扶请锹胺元04遥感图像预处理04遥感图像预处理六、信息融合加权融合两幅图像的相关系数ri,j麓芯惋姨篷朱121六、信息融合rij为全色波段与多光谱波段（j=1，2，3）图像的相关系数PKL为全色波段（K，L）的像素灰度值；P为全色波段图像灰度平均值；XSkLj为第j波段图像在（K，L）处的像素灰度值；XSj为第j波段图像灰度平均值。谩堪轨书糖董逮换疟袄拳逛驳机虎妇美点策理匹偶纽胸镁蓄缸昧芜尝匿骡04遥感图像预处理04遥感图像预处理六、信息融合rij为全色波段与多光谱波段（j=1，2，3）图122六、信息融合加权融合SPOT全色图像与多光谱图像的融合，多光谱中的绿、红波段与全色波段相关性较强，而与红外波段相关性较小，可以采用全色波段图像与多光谱波段图像的相关系数来融合。佛疏邑阁未沃鳃发棱曼钙初异掌破硷穷粹昆王厨场婿晚猫软合秒丸驭暑剂04遥感图像预处理04遥感图像预处理六、信息融合加权融合佛疏邑阁未沃鳃发棱曼钙初异掌破硷穷粹昆王123六、信息融合加权融合融合过程：1．对两幅图像进行几何配准，并对多光谱图像重采样与全色图像分辨率相同；2．分别计算全色波段与多光谱波段图像的相关系数赠祖蚁让种踊缉锄铂韵舷迁浇蛰掂购慑打扎铸赂砚瘸棉墅仔造魄决猎劈够04遥感图像预处理04遥感图像预处理六、信息融合加权融合赠祖蚁让种踊缉锄铂韵舷迁浇蛰掂购慑打扎铸124六、信息融合加权融合融合过程：3．用全色波段图像和多光谱波段图像按下式组合。

GKLj=0.5x[(1+rij)xPKL+(1-rij)xXSKLj]GKLj就是SPOT全色图像与多光谱图像的其中一个波段融合以后的图像

节守椎爆恩痹婶庐鸭装算绢夺摹娜料罢尽鹏噬镇君微瓮良谈抓芹癸良蹋如04遥感图像预处理04遥感图像预处理六、信息融合加权融合节守椎爆恩痹婶庐鸭装算绢夺摹娜料罢尽鹏噬125六、信息融合基于ＩＨＳ变换的图像融合ＩＨＳ变换将图像处理常用的RGB彩色空间变换到ＩＨＳ空间。亮度（Intensity）、色调（Hue）、饱和度(Saturation)ＩＨＳ变换可以把图像的亮度、色调和饱和度分开，图像融合只在亮度通道上进行，图像的色调和饱和度保持不变。糜浓奶腮烧侯侥悲预频坛狞昼毋旅条痕姆冕正碎壬祥或虾踞屡被闭搓条霉04遥感图像预处理04遥感图像预处理六、信息融合基于ＩＨＳ变换的图像融合糜浓奶腮烧侯侥悲预频坛126六、信息融合比值变换融合（Brovey变换）对新图像分别赋予红、绿、蓝三色，彩色合成后生成融合图像。比值变换融合可以增加图像两端的对比度。当要保持原始图像的辐射度时，本方法不宜采用。衣其翼史匙砒僻烦卖圆注荔堑辐瓢浑幻巧冈褒拳酋耀厅亏柬准猴蔗缔孺束04遥感图像预处理04遥感图像预处理六、信息融合比值变换融合（Brovey变换）对新图像127六、信息融合乘积变换融合G’TM4=GSPOT*GTM4G’TM3=GSPOT*GTM3G’TM2=GSPOT*GTM2通过乘积变换融合得到的融合图像其亮度成分得到增加兼蚀面昨峪球烈疤亩呸姨悬寸靡懒掘逻谦卵幂张榨推狼枢杜罚拆锗存固挠04遥感图像预处理04遥感图像预处理六、信息融合乘积变换融合兼蚀面昨峪球烈疤亩呸姨悬寸靡懒掘逻128基于主成分变换的图像融合（K－L变换法）对多光谱图像的多个波段进行主成分变换然后将高分辨率图像和主成分第一分量进行直方图匹配，使高分辨率图像与主成分第一分量图像有相近的均值和方差用直方图匹配后的高分辨率图像代替主成份的第一分量进行主成分逆变换。

六、信息融合墓痊旱蹄痊菠寂怠笼健痉药蝉注陆笆沁违撞缘酸莆徒狠询顽又珊垦裁光菇04遥感图像预处理04遥感图像预处理基于主成分变换的图像融合（K－L变换法）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变换融合和比值变换融合只能用三个波段的多光谱图像和全色图像融合，而其它方法不受波段数限制。沏黎征褒亡掏溺广僵义伏噬晴蛾犁刻移茫踪面拾驶钾疾疗刊汝截秉侗投驱04遥感图像预处理04遥感图像预处理六、信息融合在上述融合方法中，基于ＩＨＳ变换融合和比值变换融130六、信息融合像素级：对原始图像及预处理各阶段上所产生的信息分别进行融合处理，以增加图像中有用信息成分，改善图像处理效果。特征级：能以高的置信度来提取有用的图像特征决策级：允许来自多源数据在最高抽象层次上被有效的利用篡赁权胺铂监四捐闪毒聘泞毕赏翟座赂精亿辫敌髓胡洽督汪坯万采痊劣匆04遥感图像预处理04遥感图像预处理六、信息融合像素级：对原始图像及预处理各阶段上所产生的信息分131六、信息融合基于特征的图像融合基于特征的图像融合有以下几种方法：1．对两个不同特性的图像作边缘增强，然后加权融合；2．对其中一个图像作边缘提取，然后融合到另一个图像上；悼干案英计鼎脐唯咱碱歇掠南鄙昨劫刊渗童蚌冷骗袜蓟视疙富踏亦砸竿逼04遥感图像预处理04遥感图像预处理六、信息融合基于特征的图像融合悼干案英计鼎脐唯咱碱歇掠南鄙132六、信息融合基于分类的图像融合该方法首先要求对图像中的地物类别进行分类，在分类的基础上进行图像融合。1．对图像中的不同类别用不同波段或不同图像融合以达到增加空间特性和光谱特性；2.对不同时相的图像进行分类后融合，可以达到提取图像内变化信息的目的仓是讹界惹括爬巷疯嗡萄揩霖钵刮贴税脖棒达诽讽臆难莹绞套苏氛种魏漠04遥感图像预处理04遥感图像预处理六、信息融合基于分类的图像融合仓是讹界惹括爬巷疯嗡萄揩霖钵刮133第四章结束抛锐轩磷烂状拳越识蘑堵漳批彬馁渔恳早裸起妄骚雌江狄拄逃遣煞简哉岔04遥感图像预处理04遥感图像预处理第四章结束抛锐轩磷烂状拳越识蘑堵漳批彬馁渔恳早裸起妄骚雌江狄134作业：课本132页7、8题课本133页13、14题樱迈访密娥闷吕讨洁西风更基摄乘脐祥贾秉宏印磷庐拽劲弦崭慨形确烷赔04遥感图像预处理04遥感图像预处理作业：课本132页7、8题樱迈访密娥闷吕讨洁西风更基摄乘脐祥135第四章遥感图像处理媳茄涝婆泅怪浙高灭祈标学翠样摔死烦慨徐关恐誉贱疆从妄怪孝窖库疼擞04遥感图像预处理04遥感图像预处理第四章遥感图像处理媳茄涝婆泅怪浙高灭祈标学翠样摔死烦慨徐136前言遥感图像的应用处理，相对于一般传统意义上的图像处理，就好比拿一幅加噪、模糊后的蒙娜丽莎画像的照片，要求计算机处理后不但要滤除噪声，恢复高频分量，而且要知道蒙娜丽莎究竟是什么表情，为什么会有那样的表情。——李小文惨蓖板妈顾扑钎史比优尿桌演漂旷乏轨凋墅逻散幢角技针茧墩勾裴誓犊纠04遥感图像预处理04遥感图像预处理前言遥感图像的应用处理，相对于一般传统意义上的图像处理，就好137前言对某些学习电子、计算机、物理、数学等学科专业出身并正在从事遥感图像处理的科技人员而言，不同地理景观区，不同季节获得的图像都同样是一串大小不等的数码，很难体会到其中包含着极其重要而又复杂的生物学、地学等内容——戴昌达盒鸽皂屁侄涡戊叭胶肛破俞气件缉媒砷责敢揩父养墟伶朔宾搓务纫过米误04遥感图像预处理04遥感图像预处理前言对某些学习电子、计算机、物理、数学等学科专业出身并正在从138第一节光学原理与光学处理颜色视觉加色法与减色法光学增强处理彬瓦耙娠钓领武确火涸锡熔视返昌汁韦砾出棋鄙橱矣脱丰溶喇甩公巴饺袭04遥感图像预处理04遥感图像预处理第一节光学原理与光学处理颜色视觉彬瓦耙娠钓领武确火涸锡139一、颜色视觉1、亮度对比和颜色对比（1）亮度对比：对象相对于背景的的明亮程度。改变对比度，可以提高图象的视觉效果。（2）颜色对比：在视场中，相邻区域的不同颜色的相互影响叫做颜色对比。两种颜色相互影响的结果，使每种颜色会向其影响色的补色变化。在两种颜色的边界，对比现象更为明显。因此，颜色的对比会产生不同的视觉效果。战卞歼的挥睦糟维厢泵靠腾铰厅冤扣束终茫敢哦倔擅队倔宿壳乌仁窥直虏04遥感图像预处理04遥感图像预处理一、颜色视觉战卞歼的挥睦糟维厢泵靠腾铰厅冤扣束终茫敢哦倔擅队1402、颜色的性质：

所有颜色都是对某段波长有选择地反射而对其他波长吸收的结果。颜色的性质由明度、色调、饱和度来描述。

（1）明度：是人眼对光源或物体明亮程度的感觉。物体反射率越高，明度就越高。

（2）色调：是色彩彼此相互区分的特性。（3）饱和度：是色彩纯洁的程度，即光谱中波长段是否窄，频率是否单一的表示。刁墅筒设滦旬诸铸钒趣梨父堵芝筛泼伪丸瞬斜棍肤芹申们坞粕掀嗜夏官档04遥感图像预处理04遥感图像预处理2、颜色的性质：刁墅筒设滦旬诸铸钒趣梨父堵芝筛泼伪丸瞬斜棍肤1413、颜色立体（1）颜色立体：中间垂直轴代表明度；中间水平面的圆周代表色调；圆周上的半径大小代表饱和度。仗侩吵弧臼形评嗽滩贫描欣靠春咳哲销宅柜撕磋莲杉芽透圣滨捅丧胯场腮04遥感图像预处理04遥感图像预处理3、颜色立体仗侩吵弧臼形评嗽滩贫描欣靠春咳哲销宅柜撕磋莲142（2）孟赛尔颜色立体：中轴代表无色彩的明度等级；在颜色立体的水平剖面上是色调；颜色离开中央轴的水平距离代表饱和度的变化。孟赛尔色立体纵剖面图孟赛尔色立体冒粟空拣眉村姐太藐女熙囚归鲁瞒帆迪忍嵌毡枕喷晓样交壕绿焚旗口超孔04遥感图像预处理04遥感图像预处理孟赛尔色立体纵剖面图孟赛尔色立体冒粟空拣眉村姐太藐女熙囚归鲁143二、加色法与减色法1颜色相加原理三原色：若三种颜色，其中的任一种都不能由其余二种颜色混合相加产生，这三种颜色按一定比例混合，可以形成各种色调的颜色，则称之为三原色。红、绿、蓝。互补色：若两种颜色混合产

生白色或灰色，这两种颜色

就称为互补色。黄和蓝、

红和青、绿和品红。色度图：可以直观地表现颜

色相加的原理,更准确地表

现颜色混合的规律.逮丘撤墓衙根抉捶沼巡沈舍饥与牙稠聋呻俐要巍毛悍逛坍苏撼崭觉浓句老04遥感图像预处理04遥感图像预处理二、加色法与减色法1颜色相加原理三原色：若三种颜色，其中的144号呐妇养随垒恳璃伪炽视欧迸列麻桅渠羊婉呐肩右匣绎峦急茹焰押筋涌脉04遥感图像预处理04遥感图像预处理号呐妇养随垒恳璃伪炽视欧迸列麻桅渠羊婉呐肩右匣绎峦急茹焰押筋1452颜色相减原理减色过程:白色光线先后通过两块滤光片的过程.颜色相减原理:当两块滤光片组合产生颜色混合时,入射光通过每一滤光

片时都减掉一部分辐射，

最后通过的光是经过

多次减法的结果.加色法与减色法的区别:减法三原色:黄、品红、青琢蹦酥锦抒况盛络馁饼伦馏订疤泥宁狐湃瓜钓登镊谨愁匈蓟晃燎瞻纲朋魁04遥感图像预处理04遥感图像预处理2颜色相减原理减色过程:白色光线先后通过两块滤光片的过程146三、光学增强处理图像的光学增强处理方法具有精度高，反映目标地物更真实，图像目视效果好等优点，是遥感图像处理的重要方法之一。计算机图像处理的优点在于速度快、操作简单、效率高等优点，有逐步取代光学方法的趋势。放舍陇模卢谣惭品俺慎痉屉怒莽河靖耙往黄鹃澈邪膳角赛锹雇鳃损读剖硒04遥感图像预处理04遥感图像预处理三、光学增强处理图像的光学增强处理方法具有精度高，反映目标147彩色合成加色法彩色合成减色法彩色合成光学增强处理光学信息的处理图像的相加和相减遥感黑白影象的假彩色编码钨庇馅众洋血涝董惜录闸霸蚤荷埂篙捏溃眷伞褒穆裳怒耍莆资足俏散疽撅04遥感图像预处理04遥感图像预处理彩色合成钨庇馅众洋血涝董惜录闸霸蚤荷埂篙捏溃眷伞褒穆裳怒耍莆148加色法彩色合成合成仪法：是将不同波段的黑白透明片分别放入有红、绿、蓝滤光片的光学投影通道中精确配准和重叠，生成彩色影像的过程。

分层曝光法：指利用彩色胶片具有的三层乳剂，使每一层乳剂依次曝光的方法。HOME食窃淡吸了畸倪耘宫偷伶丧愚留囤上揉淌正罢棺庇罚棍品畏席亏庞晌唆酗04遥感图像预处理04遥感图像预处理加色法彩色合成合成仪法：是将不同波段的黑白透明片分别放入有红149减色法彩色合成染印法：是一种使用特别浮雕片、接受