遥感数字图像表示和统计描述分解.pptx

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1、空间分辨率图像的空间分辨率指像素所代表的地面范围的大小，即扫描仪的瞬时视场，或地面物体能分辨的最小单元。第1页/共34页是指传感器在接收目标辐射的波谱时能分辨的最小波长间隔。间隔愈小，分辨率愈高。不同波谱分辨率的传感器对同一地物探测效果有很大区别。成像光谱仪在可见光至红外波段范围内，被分割成几百个窄波段，具有很高的光谱分辨率，从其近乎连续的光谱曲线上，可以分辨出不同物体光谱特征的微小差异，有利于识别更多的目标，甚至有些矿物成分也可被分辨。传感器的波段选择必须考虑目标的光谱特征值，才能取得好效果。光谱分辨率第2页/共34页不同波谱分辨率对水铝矿反射光谱的获取第3页/共34页是指传感器接收波谱信号

2、时，能分辨的最小辐射度差。在遥感图像上表现为每一像元的辐射量化级。某个波段遥感图像的总信息量Im由空间分辨率（以像元数n表示）与辐射分辨率（以灰度量化级D表示）有关，以bit为单位，可表达为 Im nlog2D在多波段遥感中，遥感图像总信息量还取决于波段数k。k个波段的遥感图像的总信息量为A:图像对应的地面面积；P：图像的空间分辨率辐射分辨率第4页/共34页时间分辨率指对同一地点进行遥感来样的时间间隔，即采样的时间频率，也称重访周期。遥感的时间分辨率范围较大。以卫星遥感来说，静止气象卫星（地球同步气象卫星）的时间分辨率为 1次/0.5小时；太阳同步气象卫星的时间分辨率 2次天；Landsat为

3、1次16天；中巴（西）合作的CBERS为1次26天等。还有更长周期甚至不定周期的。时间分辨率对动态监测尤为重要，天气预报、灾害监测等需要短周期的时间分辨率，故常以“小时”为单位。植物、作物的长势监测、估产等需要用“旬”或“日”为单位。而城市扩展、河道变迁、土地利用变化等多以“年”为单位。总之可根据不同的遥感目的，采用不同时间分辨率。时间分辨率第5页/共34页 由于传感器上探测元件的灵敏度直接影响有效量化的级数，因此，不同传感器提供的有效量化的级数是不同的。传感器类型卫星名称有效量化级数信息量/bitMSSLandsat646TMLandsat2568HRV(S)Spot2568HRV(PA)S

4、pot646AVHRRNOAA102410常用的遥感数字图像有效量化级数传感器的特征参数：第6页/共34页遥感数字图像的级别和数据格式遥感数字图像的级别和数据格式 数据级别 0级产品 1级产品 2级产品 3级产品第7页/共34页元数据：关于图像数据特征的表述，关于数据的数据，如图像获取的日期、时间、投影参数、几何校正精度、图像分辨率、辐射校正参数等 多波段数字图像存储与分发的常用数据格式：（1）BSQ数据格式（Band sequential）；（2）BIP数据格式（Band interleaved by pixel）；（3）BIL数据格式（Band interleaved by line）；辅

5、助数据：数字图像尺寸等各种参数遥感数字图像的数据格式第8页/共34页l BSQ(Band sequential)数据格式：按波段顺序依次排列，1个文件，文件内划分1-K段，第n段数据为第n波段的图像数据M行N列。第9页/共34页BIP数据格式（Band interleaved by pixel），1个文件，M行N列格式，每个单元顺序记录K个波段的相应数据。第10页/共34页BIL数据格式（Band interleaved by line），1个文件，逐行按波段次序排列。第1波段的第1行、第2波段的第1行、第K波段的第1行；第1波段的第2行、第2波段的第2行、第K波段的第2行；第11页/共34页

6、3.1 3.1 遥感图像模型3.2 3.2 遥感数字图像的数字表示3.3 3.3 单波段图像的统计特征3.4 3.4 多波段图像的统计特征 3.5 3.5 窗口、邻域和卷积3.6 3.6 纹理 第12页/共34页3.1 遥感图像模型第13页/共34页 3.2 遥感图像的数字表示3.2.1 图像的确定性表示1、图像的矩阵表示2、图像的向量表示 3.2.2 图像的统计性表示均值、中值、众数、方差、变差、反差第14页/共34页3.3 单波段图像的统计特征3.3.1、基本统计特征3.3.2、直方图定义第15页/共34页stem(0:15,yb,-)0 5 8 10 13 14 14 13 5 0 4

7、9 14 15 12 11 6 2 10 10 13 15 15 12 6 8 9 9 10 12 11 8 5 8 8 9 9 9 11 9 5 7 7 8 8 7 7 8 3 4 7 6 6 3 4 5 1 1 4 6 7 3 2 2第16页/共34页性质1：分布规律性质2：对应性性质3：相加性性质4：随机性第17页/共34页第18页/共34页第19页/共34页第20页/共34页第21页/共34页直方图的统计参数 令z为代表灰度级的随机变量，H（zi）为对应的直方图，取值区间为0，1，可定义关于z的均值的第n阶矩为：第22页/共34页3.4多波段图像的统计特征第23页/共34页1、协方差第

8、24页/共34页协方差矩阵第25页/共34页2、相关系数第26页/共34页相关矩阵R第27页/共34页3.5窗口、邻域和卷积窗口大小一般是奇数4邻域或者8邻域第28页/共34页卷积要注意边界处理第29页/共34页3.6 纹理定义：图像的某种局部性质，或是对局部区域中像素之间关系的一种度量。三要素：（1）局部的序列性，该序列在更大区域内不断重复 （2）序列由基本成分非随机排列组成 （3）各部分大致都是均匀的统一体，纹理区域内任 何地方都有大致相同的结构尺寸第30页/共34页第31页/共34页描述方法:灰度共生矩阵：当图像中像素（i，j）处灰度为Ik的同时沿任意方向与（i，j）相距位移d的像素（i,j）处灰度为Ie的概率。第32页/共34页第33页/共34页感谢您的观看！第34页/共34页