遥感影像处理基础

遥感影像处理基础第1页/共32页6.1遥感图像的存储

RemoteSensingImageStorage1、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盘磁带第2页/共32页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第3页/共32页BIL（BandInterlearvedbyLine）记录格式按行波段交叉式记录第4页/共32页BSQ（BandSequentiel）记录格式按波段顺序式记录第5页/共32页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)软件自身的格式第6页/共32页（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。第7页/共32页GeoTiff头文件第8页/共32页（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。第9页/共32页6.2遥感图像的统计分析Statisticalanalysisofremotesensingimage1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Histogram2多波段(Multi-band)间的统计分析第10页/共32页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第11页/共32页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。第12页/共32页(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。第13页/共32页(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：第14页/共32页(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。第15页/共32页标准差小，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。MinMaxMeanStdev0255112.5948.47MinMaxMeanStdev2516681.3710.23原始图像拉伸处理后图像第16页/共32页（6）图像的直方图Histograma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。第17页/共32页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。第18页/共32页不同图像的直方图第19页/共32页MinMaxMeanStdev2516681.3710.23MinMaxMeanStdev0255112.5948.47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。第20页/共32页直方图的应用-地物边界阈值的选取如图a水体b湿地c陆地第21页/共32页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个波段协方差矩阵第22页/共32页

（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。相关系数相关矩阵第23页/共32页Band1Band2Band3Band4第24页/共32页Band5Band7第25页/共32页焦作，TM，2007.5.19第26页/共32页BasicStatsMinMaxMeanStdevNumEigenvalueBand171238100.198278？13.2827331865.526840Band23112948.8106327.9606782172.335425Band32516654.18188013.189381345.795327Band42516780.80615210.032392411.086515Band52124995.73380218.54853755.464733Band71018650.99596415.58719461.212051

CovarianceBand1Band2Band3Band4Band5Band7Band1176.430989101.765209162.994672-38.125529155.960734175.349046Band2101.76520963.372388102.338054-15.756053105.355173108.990120Band3162.994672102.338054173.959768-29.815253178.904334183.638468Band4-38.125529-15.756053-29.815253100.64889941.989453-17.068897Band5155.960734105.355173178.90433441.989453344.048228261.256711Band6175.349046108.990120183.638468-17.068897261.256711242.960618CorrelationBand1Band2Band3Band4Band5Band7Band11.0000000.9624140.930383-0.2861040.6330210.846931Band20.9624141.0000000.974681-0.1972840.7135040.878353Band30.9303830.9746811.000000-0.2253250.7312850.893246Band4-0.286104-0.197284-0.2253251.0000000.225645-0.109152Band50.6330210.7135040.7312850.2256451.0000000.903628Band70.8469310.8783530.893246-0.1091520.9036281.000000焦