摇杆数字图像处理第三章遥感图象的数字表示PPT
引言遥感技术,即通过传感器在远离目标对象的地方,对其进行非接触式的信息获取,是现代地理信息获取的重要技术手段。遥感图象则是遥感技术的核心产物,通过不同的传...
引言遥感技术,即通过传感器在远离目标对象的地方,对其进行非接触式的信息获取,是现代地理信息获取的重要技术手段。遥感图象则是遥感技术的核心产物,通过不同的传感器捕获地表反射或发射的电磁波信息,以图象的形式呈现地表特征。在数字图像处理领域,遥感图象的数字表示是实现图象处理、分析和解译的基础。遥感图象的特点遥感图象具有以下几个显著特点:1. 多源性遥感图象可以来自不同的传感器和平台,如卫星、飞机、无人机等,每种传感器都有其独特的成像方式和光谱特性,因此产生的图象在分辨率、光谱范围、畸变等方面存在差异。2. 大数据量由于遥感图象覆盖范围广,分辨率高,因此数据量通常很大。这要求图象处理系统具备高效的数据存储、传输和处理能力。3. 高维信息遥感图象往往包含多个光谱波段的信息,形成高维数据空间。每个波段都对应不同的地表特征,因此充分利用这些波段信息是提高图象解译精度的关键。4. 几何畸变由于地球曲率、传感器姿态变化等因素,遥感图象通常存在几何畸变。在图象处理过程中,需要进行几何校正以消除这些畸变。遥感图象的数字表示遥感图象的数字表示是将连续的模拟图象转换为离散的数字信号的过程。这个过程主要包括采样、量化和编码三个步骤。1. 采样采样是将连续的模拟图象在空间上进行离散化的过程。采样时,根据一定的采样间隔,在图象上选择具有代表性的点作为采样点。采样间隔的选择应根据图象的分辨率和实际应用需求来确定。采样间隔越小,图象的分辨率越高,但数据量也会相应增加。2. 量化量化是将采样得到的离散点的亮度值在时间上进行离散化的过程。量化时,将每个采样点的亮度值映射到一组预定义的离散值上。这些离散值通常是等间隔的,并且覆盖整个亮度范围。量化级别越高,图象的精度越高,但数据量也会相应增加。3. 编码编码是将量化后的离散值转换为二进制数的过程。编码时,通常采用无损或有损压缩算法对图象数据进行压缩,以减少存储和传输时的数据量。常见的编码方式包括JPEG、PNG等。遥感图象的数字处理在得到遥感图象的数字表示后,可以进行各种数字处理操作,如增强、滤波、分割、识别等。这些处理操作可以提高图象的质量,提取有用的信息,实现地表特征的分析和解译。1. 图象增强图象增强是为了改善图象的质量,突出图象中的某些特征而进行的操作。常见的图象增强方法包括对比度增强、锐化、平滑等。这些方法可以通过调整图象的亮度、对比度、边缘等信息来实现。2. 图象滤波图象滤波是通过一定的算法对图象中的像素值进行变换,以消除噪声、平滑图象或增强图象中特定特征的过程。常见的滤波算法包括均值滤波、高斯滤波、中值滤波等。3. 图象分割图象分割是将图象划分为若干个具有相似性质的区域的过程。这些区域可以是基于像素值的相似性、纹理特征、形状特征等进行划分的。图象分割的目的是为了提取出图象中的目标对象,为后续的目标识别和分析提供基础。4. 目标识别目标识别是在图象分割的基础上,对提取出的目标对象进行识别和分类的过程。目标识别通常基于图象的特征提取和分类器设计来实现。常见的特征提取方法包括边缘检测、纹理分析、形状分析等;常见的分类器包括支持向量机、神经网络等。遥感图象的应用遥感图象在各个领域都有广泛的应用,如城市规划、环境监测、资源调查、灾害评估等。通过遥感图象的获取和处理,可以实现对地表特征的快速获取和准确分析,为决策支持提供重要依据。1. 城市规划遥感图象在城市规划中应用广泛,可以用于城市土地利用/覆盖调查、城市扩张监测、城市规划设计等方面。通过遥感图象的获取和处理,可以获取城市的空间布局、土地利用状况等信息,为城市规划提供数据支持。2. 环境监测遥感图象在环境监测中也发挥着重要作用。通过遥感图象的获取和处理,可以实时监测地表环境状况,如水质监测、空气质量监测、植被覆盖监测等。这些监测数据可以为环境保护和治理提供重要依据。3. 资源调查遥感图象在资源调查中也有着广泛的应用。通过遥感图象的获取和处理,可以实现对土地资源、水资源、矿产资源等的快速调查和评估。这些调查数据可以为资源开发和利用提供重要参考。4. 灾害评估遥感图象在灾害评估中也发挥着重要作用。在自然灾害如洪水、地震、火灾等发生后,遥感图象能够快速获取灾区的地理信息和受灾情况,为灾害评估和应急响应提供关键数据支持。通过遥感图象的分析,可以确定受灾范围、评估灾害损失、监测灾情变化,为救援决策提供科学依据。遥感图象的发展趋势随着遥感技术的不断发展和进步,遥感图象的获取和处理能力也在不断提高。未来,遥感图象的发展将呈现以下几个趋势:1. 高分辨率遥感图象随着遥感传感器技术的不断进步,未来的遥感图象将具有更高的分辨率和更丰富的光谱信息。高分辨率遥感图象能够提供更加详细的地表特征信息,为地表监测和分析提供更加准确的数据支持。2. 多源遥感数据融合未来的遥感图象处理将更加注重多源遥感数据的融合利用。通过整合不同传感器、不同平台的遥感数据,可以充分利用各种数据的优势,提高图象处理的精度和效率。3. 智能化图象处理随着人工智能技术的发展,未来的遥感图象处理将更加智能化。通过引入深度学习、机器学习等算法,可以实现遥感图象的自动分类、目标识别等功能,提高图象处理的自动化程度和准确性。4. 大数据驱动的遥感应用随着遥感图象数据量的不断增加,大数据驱动的遥感应用将成为未来的重要发展方向。通过构建大规模遥感图象数据库,挖掘其中的潜在信息和规律,可以为城市规划、环境监测、灾害评估等领域提供更加深入和全面的支持。结语遥感图象的数字表示是遥感技术应用的基础。通过对遥感图象的采样、量化和编码,可以将其转换为离散的数字信号,为后续的图象处理和分析提供便利。随着遥感技术的不断发展和进步,遥感图象的获取和处理能力将不断提高,为各个领域的应用提供更加准确、高效的数据支持。未来,遥感图象将在城市规划、环境监测、资源调查、灾害评估等领域发挥更加重要的作用,为人类认识地球、保护地球提供有力支持。