遥感图像处理2

传感器接收到的电磁辐射能量,除地物辐射的电磁波外,还有大气散射的电磁波以及大气散射漫入射到地物表面的电磁波,太阳高度角的影响,大气条件的影响,传感器系统误差的影响等都使传感器接收的电磁辐射能量不能正确的反映地物的特性,使影像的清晰度对比度下降.一.辐射校正的含义第一节辐射校正概述第三章遥感图像的辐射校正二.辐射传出方程三.辐射误差产生的原因.误差产生的原因有两种:一是传感器的系统误差,另外是外部条件误差.尽可能的消除以上辐射误差引起的噪声,使传感器接收到辐射能量值与目标地物辐射的能量值趋于一致,为影像正确的识别、分类、解译、分析打好基础.4.)地形起伏的影响:同类地物在平地和有一定倾角的坡地产生的辐射亮度不同.3.)太阳辐射引起的误差:主要指太阳的高度角和方位角的不同会引起辐照度的变化.2.)大气影响引起的误差:大气对电磁波吸收和散射(要考虑大气组成成分及含量、气压、温度、高度等).1.)传感器的系统误差:传感器的响应特性及传感器探测元件间的差异.四.辐射校正的目的5.)卫星的太阳高度角和方位角的变化,使同类地物的辐射亮度不同.第二节辐射校正的原理与方法在可见光和近红外区,大气的影响主要是由气溶胶引起的散射造成的,在热红外区,大气影响主要是由水蒸气的吸收造成的.2.辐射传递方程计算法1.野外波谱测试回归分析法二.大气影响引起的辐射误差的校正一.传感器的响应特性引起的辐射误差的校正(接).LGL2.)直方图最小值去除法1.)回归分析法3.波段对比法а0LALBA波段影像B波段影像....................1.太阳位置引起的辐射误差校正三.太阳辐射引起的辐射误差校正1.)公式法2.地形起伏引起的辐射误差校正(接)同步获取相同地区的两个波段的图像相除得到的新图像.2.)波段比值法sθθIаII0转一.辐射增强的含义第一节辐射增强第三章遥感数字图像增强处理(接)直方图:确定图像像元的灰度值范围,以适当的灰度间隔为单位将其划分为若干等级,以横轴表示灰度级,以纵轴表示每一灰度级具有的像元数或该像元数占总像元数的比例值,做出的条形统计图.二.直方图辐射增强:是一种通过直接改变图像中像元的亮度值来改变图像的对比度,从而改善图像质量的图像处理方法.1.定义1.)直方图反映了图像中的灰度分布规律.2.直方图的性质58975119128131715201468251871113152420241816681113471514126像元数012345424143.)如果一幅图像有两个不相连接的区域组成,并且每个区域的直方图已知,则整幅图像的直方图是该两个区域的直方图之和.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.2.对数变换2.分段线性通过直方图可以推断出图像对比度的好坏,了解灰度分布情况.3.直方图的应用1.线性变换(接)三.线性变换四.非线性变换1.指数变换LxLx2)光电变换系统的特性引起的辐射误差校正1.因传感器的灵敏度特性引起的辐射误差校正1)光学镜头的非均匀性引起的边缘减光现象的校正3.探测器增益变化引起的辐射误差校正返回返回②斑点的校正3.其他辐射误差的校正1)条纹误差的校正由于探测元件间性能的差异,使得相邻扫描行相接位置辐射亮度出现异常,需纠正去除.可用均值平滑方法、直方图调整法或卷积运算方法等处理.2)斑点误差的校正①斑点的判定当判定的像元亮度值与周围邻点像元亮度平均值之差超过给定阈值;或所要判定的像元亮度值与周围像元亮度值的方差减去影像亮度值的平均方差超过给定的阈值,认为该像元是斑点即是噪声,应去掉.可用邻域像元亮度值的平均值或卷积运算进行纠正.注意:图像的边缘或地物的边界不要进行斑点校正.3)数字图像的灰度一致化当相邻影像需要镶嵌时,往往由于同种地物灰度不一致,需进行灰度变换.①等概率变换②线性灰度变换2)频率域增强:是对图像进行傅立叶变换,然后对变换后的频率域图像的频谱进行修改,再进行傅立叶逆变换,达到增强的目的.2.图像增强的方法主要有:空间域增强和频率域增强.由于原始图像可能对比度较小,模糊、目视效果不好;有用或感兴趣的信息不够突出,如地物的边缘、线状地物等不明显;由于传感器系统本身(探测元件的性能,成像系统的差异等),外界条件(大气中云、水汽等)使图像产生噪声,掩盖了有用地物信息;为了解译需要进