《遥感影像处理基础》PPT课件.ppt

第六章遥感影像处理基础ChapterIVBasisofremotesensingimageprocessing 第六章遥感图像处理基础ChapterIVRemotesensingimageprocessingbasis 6 1遥感图像的存储 Storage 6 2遥感图像的统计分析 StatisticalAnalysis 6 3常用的遥感图像处理软件 Software 6 1遥感图像的存储RemoteSensingImageStorage 1 存储介质模拟存储 胶片像片数字存储 光盘磁盘 硬盘和软盘 U盘磁带 2遥感图像存储格式有三种 1 BIP BandInterlearvedbyPixel 按象元波段交叉式记录 有利于作子区处理 较少使用2 BIL BandInterlearvedbyLine 按行波段交叉式记录 便于单波段处理和提取3 BSQ BandSequentiel 按波段顺序式记录 适用于多波段运算和分类 BIL BandInterlearvedbyLine 记录格式按行波段交叉式记录 BSQ BandSequentiel 记录格式按波段顺序式记录 3图像文件格式 TIFF GeoTIFF HDFBMP 微软制定格式 无压缩 JPEG 离散余弦变换压缩 JPEG2000 小波变换压缩 软件自身的格式 1 标签化图像文件格式 TIFF 标签图像文件格式 TaggedImageFileFormat 简写为TIFF 是Aldus公司与微软公司合作开发的一个多用途可扩展的用于存贮栅格图像的文件格式 TIFF可处理多波段图像 支持多种数据压缩方案 TIFF用标签化字段保存信息 GeoTiff是包含地理信息的一种Tiff格式的文件 多数遥感数据采用GeoTiff存储 GeoTiff头文件 2 HDF文件格式 HDF HierarchicalDataFormat 即层次式文件格式 是美国国家高级计算应用中心推出的一种新型数据格式 其目的用于记录科学数据 美国国家航天局 NASA 在HDF的基础上提出来HDF EOS子集 用于记录MODIS MISR ASTER等传感器数据 HDF格式是一种具有自我描述性 可扩展性 自我组织性的可用于绝大多数科学研究的数据存储格式 6 2遥感图像的统计分析Statisticalanalysisofremotesensingimage 1单波段图像的统计量图像灰度均值Mean灰度中值Median众数mode灰度方差与标准差灰度反差Contrast图像的直方图Histogram 2多波段 Multi band 间的统计分析 数字图像的表示 相关参数 i 图像中的某一行j 图像中的某一列M 图像总行数N 图像总列数k 某一波段 遥感图像第k波段f i j 的大小表示为M N 如图 第一波段第四行第四列象元亮度值BV4 4 1 24 1单波段影像的统计量 基本统计量是指一幅单波段图像数据的中心趋势统计量和变化程度统计量 1 均值 mean 是一幅图像中所有像元灰度值的算术平均值 2 中值 median 是指图像中所有不同灰度值的中间值 3 众数 mode 图像中出现频率最高的灰度值 是一幅图像中分布较广的地物类型反射能量的反映 有时会出现多个众数 4 图像灰度方差与标准差Varianceandstandarddeviation 方差和标准差描述了像元值与图像平均值的离散程度 是图像信息量大小的标志 标准差 方差 5 反差Contrast灰度值域是图像最大灰度值和最小灰度值的差值 灰度最大值与最小值的比值即图像灰度值的标准差反差可反映图像的显示效果 标准差小 亮度值比较集中 图像反差小 标准差大 亮度值比较分散 图像反差大 MinMaxMeanStdev0255112 5948 47 MinMaxMeanStdev2516681 3710 23 原始图像 拉伸处理后图像 6 图像的直方图Histogram a图像直方图的基本概念 图像直方图的横坐标表示图像的灰度级 直方图的纵坐标表示图像中某个灰度级出现的频率或像元数 b直方图的正态分布normaldistribution 由于图像数据具有随机性质 在图像像元数目相当大 而地物类型差异不很大的情况下 遥感数据像自然界的其它现象一样 接近正态分布 不同图像的直方图 MinMaxMeanStdev2516681 3710 23 MinMaxMeanStdev0255112 5948 47 直方图的应用主要是通过直方图变换增强图像中的目标信息 直方图的应用 地物边界阈值的选取如图a水体b湿地c陆地 2多波段影像的统计特征 多波段图像数据之间存在着统计关系 最常用的是协方差矩阵和相关系数矩阵 1 协方差与协方差矩阵 CovarianceMatrix 图像f i j 和g i j 的大小为M N 则两图像的协方差 N个波段协方差矩阵 2 相关系数与相关矩阵CorrelationMatrix相关系数表示两个波段图像所包含的信息内容的重叠程度 是彩色合成的重要依据 彩色合成 选择相关系数小 方差大的波段组合方式 相关系数 相关矩阵 Band1 Band2 Band3 Band4 Band5 Band7 焦作 TM 2007 5 19 BasicStatsMinMaxMeanStdevNumEigenvalueBand171238100 198278 13 2827331865 526840Band23112948 8106327 9606782172 335425Band32516654 18188013 189381345 795327Band42516780 80615210 032392411 086515Band52124995 73380218 54853755 464733Band71018650 99596415 58719461 212051CovarianceBand1Band2Band3Band4Band5Band7Band1176 430989101 765209162 994672 38 125529155 960734175 349046Band2101 76520963 372388102 338054 15 756053105 355173108 990120Band3162 994672102 338054173 959768 29 815253178 904334183 638468Band4 38 125529 15 756053 29 815253100 64889941 989453 17 068897Band5155 960734105 355173178 90433441 989453344 048228261 256711Band6175 349046108 990120183 638468 17 068897261 256711242 960618CorrelationBand1Band2Band3Band4Band5Band7Band11 0000000 9624140 930383 0 2861040 6330210 846931Band20 9624141 0000000 974681 0 1972840 7135040 878353Band30 9303830 9746811 000000 0 2253250 7312850 893246Band4 0 286104 0 197284 0 2253251 0000000 225645 0 109152Band50 6330210 7135040 7312850 2256451 0000000 90362