影像数据处理PPT课件.ppt

影像数据处理,影像数据处理,五、分割和批量处理,四、影像拼接,本章内容,三、影像基本处理,二、影像的配准操作,一、影像的基本概念,六、格式转换,1、栅格（影像）数据概念,影像数据也叫栅格数据，是以像元为单位特点：结构简单：只有行列，对应像元的值，属性明显，表达直观。不连续性（离散）：数据之间有间隔，图形无法实现无级放大。,栅格数据分类,栅格数据有两种：一种是由单一的层构成的称为栅格，另一种是由多层复合而成的称为影像（比如，多波段的卫星照片）而卫星影像等数据包含了多个波段的信息，是分层存储的，每个波段的数据存储在一层中，每层中记录了某一波段范围内电磁光谱的反射系数。通过给每一层赋不同的颜色（R,G,B），可以生成合成影像，增强某方面的信息，以利于评价土地覆盖、植被密度等因素。,栅格表现,栅格在一种特殊的影像格式，一般影像格式有JPG，BMP，TIF，PNG等，在ArcGIS中一般表现为Grid,.img,.TIF，具体的应用为DEM，DOM等，最直观表现栅格为单个波段RasterBand，影像分析也是基于单个波段RasterBand，所以在ArcGIS影像分析也成栅格分析。任何栅格分析（处理）都是信息有损的处理，原始数据一定要保存（保留）。,栅格数据介绍-CELLSIZE,定义格格单元的大小时，我们需要平衡信息的精确性和数据量之间的矛盾。栅格单元代表的尺度越小CellSIZE，表达的信息就越精确。栅格单元代表的尺度越大，存储数据所需要的空间就更少，同时，表达的信息也就不精确。在ArcGIS中改变CellSIZE，使用Resample重采样Resample：可以处理单波段，也可以处理多波段,分辨率,影像的分辨率是指在影像数据中一个像素代表地面的大小，通常也是人眼能识别的最小地物大小。具体:当分辨率为1m时，也就是说，图像上的一个象元相当于地面1mx1m的面积，即1m2（平方米）,当分辨率为1m时,也就说，我们可以在影像中最小能分辨出距离为1米的地物照相机的分辨率区别？,分辨率和比例尺转换公式,比例尺=1/96*25.4/1000/分辨率如分辨率为0.1,比例尺为1:377.95如分辨率为0.61,比例尺为1:2305.5如分辨率为2.5,比例尺为1:9448.81分辨率=1/96*25.4/1000/比例尺如比例尺1:500，分辨率为0.133如比例尺1:2000，分辨率为0.529如比例尺1:10000，分辨率为2.64简化公式：比例尺分母*2.5/10000,0.1分辨率数据11image分辨率my.jpg,改变分辨率,或则右键导出另存,波段,卫星影像通常包含表示不同波长的多个波段，即从电磁光谱的紫外区到可见光区和红外区。例如，美国陆地资源卫星影像的数据采集自电磁光谱的七个不同波段。波段17（包括波段6在内）表示来自可见光区、近红外区和中红外区的数据。波段6从热红外区采集数据。,多段取一个波段,按掩膜提取可以导出每个波段,不要输出扩展名,数据:11image分辨率my.jpg,几个单波段合成波段,CompositeBands波段合成,使用上个幻灯片的数据,栅格数据集像元的位深度容量,像元的位深度（像素深度）决定着特定栅格文件可以存储的值的范围，该范围可根据公式2n计算得出（其中，n表示位深度）。例如，一个8位的栅格可以具有256个不同的值（范围从0至255）。,栅格数据集格式的技术规范-help,二、影像配准（或则影像校正，地理配准）,地理配准是指使用地图坐标为地图要素指定空间位置。地图图层中的所有元素都具有特定的地理位置和范围，这使得它们能够定位到地球表面或靠近地球表面的位置。精确定位地理要素的能力对于制图和GIS来说都至关重要。,选取控制点,控制点的数目取决于你打算使用哪一种数学方法来实现坐标转换.但是，过多的控制点并不一定能够保证高精度的配准。要尽可能使控制点均匀分布于整个格格图像，而不是只在图像的某个较小区域选择控制点，最好成三角形。最少三个点。通常,先在图像的四个角选择4个控制点，然后在中间的位置有规律地选择一些控制点能得到较好的效果。重点影像坐标和地图坐标系不同,数据：11image配准G48G002048.jpg和JFB,一.影像的配准基本原理,地理配准的基本过程是在栅格图像中选取一定数据的控制点，将它们的坐标指定为矢量数据中对应点的坐标（在空间数据中，这些点的坐标是已知的，坐标系统为地图坐标系）配准中我们需要知道一些特殊点的坐标，即控制点。控制点的选取：控制点可以是经纬线网格的交点、公里网格的交点或者一些典型地物的坐标。控制点的坐标：如果我们知道这些点在我们矢量坐标系内坐标，则直接输入控制点的坐标值;如果不知道它们的坐标，则可以采用间接方法获取从矢量数据中选取。,配准要求为平面,1、打开ArcMap，增加地理配准工具条2、打开影像图找控制点，这里去图框的三个点（先配对角）3、加载影像，左键点击影像左下点，右键输入对应控制点,输入对角，再是左上，最后更新配准4、更新影像坐标系统和地图一致，需要投影变换的就投影，操作：11image/配准1.exe和11image/配准2.exe有两种方法，可以输入坐标，也可以拉点,配准后文件分析,ppp.jgw是配准文件RRD是金子塔信息AUX，是一个用来保存栅格文件自身不能保存的辅助信息的文件，它与栅格文件一起存在同一目录中，文件名与栅格文件一致。Jgw内容含义:第一行X-Scale(一个像元的每一个删格点多少米)第二行X方向旋转角第三行Y方向旋转角度第四行Y-Scale(一个像元的每一个删格点多少米)第五行左上角X坐标第六行左上角Y坐标,手工配置写jgw,已知影像的宽度w,高度h，矩形配置范围为最小：x1,y1,最大：x2,y2Jgw文件内容：(X2-x1)/w第一行00(Y1-y2)/h是负值X1y2,自己分析:11image配准实例,请定义坐标系,三.影像基本处理,基本处理Flip（翻转）Mirror（左右翻转,镜像）Rescale（重设比例）Rotate（旋转）Shift（平移）Warp（扭曲）投影栅格,四.影像拼接（影像合并，影像融合),影像拼接以下几种方法DataManagementTools-Raster镶嵌(Mosaic)镶嵌至新栅格(MosaicToNewRaster)是调用Mosaic工作空间转栅格数据集栅格目录转栅格数据集,数据:11image合并,Mosaic,将一个影像合并到TargetRasterMosaicMethod（optional）。是结果中，重叠部分（overlappingarea）的颜色怎么判断，FIRST重叠部分和顺序在上的图层一致；LAST重叠部分和顺序在下的图层一致MEAN两个图层的平均值；MINIMUM两个图层中去小值；MAXIMUM两个图层中取大值。在这里，其实最有用的还是FIRST和LAST，MEAN出来的效果，重叠部分类似于盖了一层纱，由于0代表黑色，255代表白色，故MINIMUM的结果重叠部分偏暗，而MAXIMUM的结果重叠部分偏亮输入几个影像类型可以不一样,MosaicToNewRaster(镶嵌至新栅格),是将一个影像合并成一个新的影像Rasterdatasetnamewithextension。这里可以写输出文件的文件名了，带后缀名的。只支持ERDASIMAGEING（*.img），GRID（无后缀名），TIFF（*.tif）三种格式，arcgis9.3支持.jpg,pngNumberofbands（optional）。输出的是彩色的，所以用的3，单色是1；,五、影像分割,影像切割有以下方法：ExtractbyMask（按掩膜提取）ExtractbyPoints（用点提取）ExtractbyPolygon（多边形提取)ExtractbyCircle（按圆形区域提取)ExtractbyRectangle(用矩形提取)矩形切割DataManagementTools-Clip矩形切割SplitRaster(分割栅格)5-6都是矩形，要输入矩形范围2-3需要输入点的坐标4是Circle，要输入圆心（x，y）和半径Inside是内部，outside是外部,按掩膜提取-ExtractbyMask,是多边形切割，可以按一个已有矢量和影像的范围切割影像矢量图范围切割，输出格式由文件扩展名指定，tif，img，没有扩展名是grid,使用数据:11image合并jfb.shp,另一个裁剪,11image合并裁剪dem.img和gg.jpg,SplitRaster(分割栅格),五、批量分割（分幅，分乡镇的影像切割）,使用上面合并数据批量