遙感圖像輻射處理課件.ppt

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1、遙感圖像輻射處理1主要內(nèi)容遙感圖像的輻射處理遙感圖像增強(qiáng)多光譜圖像運(yùn)算遙感信息復(fù)合2遙感圖像的輻射處理輻射誤差傳感器輸出的電磁波能量與目標(biāo)本身輻射的能量之差。引起輻射誤差的原因傳感器本身的性能太陽(yáng)位置和角度條件地形影響大氣條件,等遙感圖像的輻射誤差傳感器本身的性能引起的輻射誤差地形影響和光照條件的變化引起的輻射誤差大氣的散射和吸收引起的輻射誤差遙感圖像的輻射處理------定量遙感的基礎(chǔ)傳感器輻射定標(biāo)輻射校正3-----對(duì)傳感器的探測(cè)值進(jìn)行標(biāo)定，用以確定傳感器入口處的準(zhǔn)確輻射值。絕對(duì)定標(biāo)建立傳感器測(cè)量的數(shù)字信號(hào)(DN)與對(duì)應(yīng)的輻射能量之間的

2、數(shù)量關(guān)系。絕對(duì)定標(biāo)在衛(wèi)星發(fā)射前后都要進(jìn)行。相對(duì)定標(biāo)得出目標(biāo)中某一點(diǎn)的輻射亮度與其他點(diǎn)的相對(duì)值。又稱(chēng)為傳感器探測(cè)元件歸一化，是為了校正傳感器中各個(gè)探測(cè)元件響應(yīng)度差異而對(duì)衛(wèi)星傳感器測(cè)量到的原始亮度值進(jìn)行歸一化的一種處理過(guò)程。傳感器輻射定標(biāo)4影像的輻射校正太陽(yáng)高度角和地形影響引起的輻射誤差校正大氣校正輻射校正------消除或改正遙感圖像成像過(guò)程中附加在傳感器輸出的輻射能量中的各種噪聲。5影像的輻射校正方法一：簡(jiǎn)化的理論計(jì)算可見(jiàn)光和近紅外波段，求反射率傳感器入口處的輻射亮度：地面反射率對(duì)熱紅外波段，求出地物的輻射亮度后，以普朗克公式求地物溫度6方

3、法二：利用圖象本身來(lái)求反射率內(nèi)部平均法平場(chǎng)域法對(duì)數(shù)殘差法方法三：借助已知地物光譜反射率的經(jīng)驗(yàn)方法7太陽(yáng)高度角和地形影響引起的輻射誤差校正太陽(yáng)高度角引起的輻射誤差校正：太陽(yáng)光線傾斜照射時(shí)獲取的圖像太陽(yáng)光線垂直照射時(shí)獲取的圖像定量：需要太陽(yáng)高度角波段圖像比值運(yùn)算地形影響引起的輻射誤差校正定量計(jì)算：需要DEM一般也可采用比值運(yùn)算8大氣校正消除大氣對(duì)太陽(yáng)輻射或目標(biāo)輻射的吸收和散射影響。方法一：基于地面場(chǎng)地?cái)?shù)據(jù)或輔助數(shù)據(jù)進(jìn)行輻射校正原理：在遙感成像的同時(shí)，同步獲取成像目標(biāo)的反射率，或通過(guò)預(yù)先設(shè)置已知反射率的目標(biāo)，把地面實(shí)況數(shù)據(jù)與傳感器的輸出數(shù)據(jù)進(jìn)行比

4、較，來(lái)消除大氣的影響。衛(wèi)星觀測(cè)值未受大氣影響的地面實(shí)測(cè)值大氣校正公式大氣影響9方法二：利用波段的特性進(jìn)行大氣校正1、回歸分析法對(duì)MSS4、7波段原理：利用散射主要發(fā)生在短波波段的圖像上的特點(diǎn)。大氣校正公式：102、直方圖法圖像中亮度為零的目標(biāo)，如深海水體、陰影等，只有在沒(méi)有受大氣影響的情況下，其亮度值才可能為零。11遙感圖像增強(qiáng)概念為特定目的，突出表現(xiàn)遙感圖像中的某些信息，削弱或除去某些不必要的信息，使圖像更易判讀。實(shí)質(zhì)是增強(qiáng)感興趣目標(biāo)和周?chē)尘皥D像間的反差。圖像增強(qiáng)不增加原始圖像的信息。方法空間域：直接對(duì)圖像進(jìn)行各種運(yùn)算以得到所需的增強(qiáng)結(jié)

5、果。頻率域：先將空間域圖像變換成頻率域圖像，然后在頻率域中對(duì)圖像的頻譜進(jìn)行處理，以達(dá)到增強(qiáng)的目的。12圖像處理的有力工具——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。1314圖像累積直方圖15空間域增強(qiáng)彩色增強(qiáng)空間濾波反差調(diào)整16反差調(diào)整線性變換非線性變換直方圖均衡化直方圖正態(tài)化直方圖匹配密度分割圖像灰度反轉(zhuǎn)17線性變換反差調(diào)整18直方圖均衡化反差調(diào)整19原理：原始圖像直方圖設(shè)均衡后的圖像直方圖2021直方圖正態(tài)化反差調(diào)整22設(shè)原圖像直方圖為正態(tài)化后圖像的直方圖正態(tài)化：原圖像上灰度值為０～Ｋ的像素其灰度值合并為正態(tài)化后圖像

6、的灰度值０原圖像上灰度值為Ｋ＋１～Ｌ的像素其灰度值合并為正態(tài)化后圖像的第一個(gè)灰度值23直方圖匹配通過(guò)非線性變換使一個(gè)圖像的直方圖與另一個(gè)圖像的直方圖類(lèi)似。利用不同時(shí)間、由于太陽(yáng)高度角或大氣影響引起差異的圖像進(jìn)行圖像鑲嵌和變化檢測(cè)時(shí)非常有用。進(jìn)行直方圖匹配的兩幅圖像應(yīng)有相似的特性：圖像直方圖總體形狀應(yīng)類(lèi)似；圖像中黑與亮特征應(yīng)相同；對(duì)某些應(yīng)用，圖像的空間分辨率應(yīng)相同；圖像上地物分布應(yīng)相同。直方圖匹配時(shí)可建立一個(gè)查找表來(lái)作為變換函數(shù)。反差調(diào)整24密度分割反差調(diào)整25其它非線性變換對(duì)數(shù)變換、指數(shù)變換、平方根變換、標(biāo)準(zhǔn)偏差變換、直方圖周期性變換等。對(duì)

7、數(shù)變換指數(shù)變換平方根變換反差調(diào)整26圖像灰度反轉(zhuǎn)對(duì)圖像灰度范圍進(jìn)行線性或非線性取反，產(chǎn)生一幅與輸入圖像灰度相反的圖像。條件反轉(zhuǎn)簡(jiǎn)單反轉(zhuǎn)反差調(diào)整27彩色增強(qiáng)偽彩色增強(qiáng)把黑白圖像的各不同灰度級(jí)按照線性或非線性的映射變換函數(shù)變換成不同的彩色，得到一幅彩色圖像。假彩色增強(qiáng)通過(guò)映射變換函數(shù)將一幅自然彩色圖像或多光譜圖像或超光譜圖像變換成新的三基色分量，彩色合成使增強(qiáng)圖像中各目標(biāo)呈現(xiàn)出與原圖像中不同的彩色。彩色變換彩色不同描述模式間的轉(zhuǎn)換。（RGBHIS）28偽彩色增強(qiáng)（可使原圖像細(xì)節(jié)更易辨認(rèn)，目標(biāo)更容易識(shí)別）密度分割法灰度——彩色變換合成法灰度為0時(shí)

8、呈藍(lán)色，灰度為L(zhǎng)/2時(shí)呈綠色，灰度為L(zhǎng)時(shí)呈紅色；灰度為其它值時(shí)由三基色混合成不同的色調(diào)。彩色增強(qiáng)29假彩色增強(qiáng)使感興趣的目標(biāo)呈現(xiàn)奇異的彩色或置于奇特的彩色環(huán)境中，從而更受人注目；