《3S技术及其在水利工程中的应用》课件-项目3：遥感图像增强与融合

遥感图像的辐射增强遥感图像的辐射增强是为了突出遥感图像中的某些信息削弱或除去某些不需要的信息，使图像更易判读。实质是增强感兴趣目标和周围背景图像间的反差。空间域的处理直接对图像进行各种运算以得到需要的增强结果。空间域处理中涉及到图像像元亮度的直方图每一幅图像都可以求出其像元亮度值的直方图，观察直方图的形态，可以粗略分析图像的质量。假定一幅图像的像元亮度随机分布，直方图是正态分布的。图像灰度的直方图图像灰度的直方图观察直方图形态时，发现直方图峰值偏向亮度坐标轴左侧，说明图像偏暗当峰值偏向坐标轴右侧，说明图像偏亮峰值过陡、过窄，说明图像的高密度值过于集中线性变换和非线性变换简单线性变换按比例拉伸原始图像灰度等级范围，使输出直方图的两端达到饱和。线性变换和非线性变换①通过一个线性函数实现:DN=A*DN0+B，DN和DN0分别为变换后和变换前的像元灰度值。指数线性分段线性对数线性变换和非线性变换②分段线性变换:根据像元灰度值所处的范围，使用不同的线性变换函数。指数线性分段线性对数线性变换和非线性变换③非线性变换:对遥感图像指数变换、对数变换等。指数线性分段线性对数线性变换和非线性变换线性变换前线性变换后直方图均衡化直方图均衡化将图像直方图修改成均匀分布的直方图，其实质是对图像进行非线性拉伸，重新分配图像的像元值，使一定灰度范围内的像元数量大致相等。图像看起来更加清晰。直方图均衡化线性变换前线性变换后直方图匹配直方图匹配通过变换使得一个图像的直方图与另一个图像的直方图类似。直方图匹配在图像镶嵌、变化检测时能够发挥较大的作用。直方图匹配多源遥感信息复合多源信息复合定义将多种遥感平台，多时相遥感数据之间以及遥感数据与非遥感数据之间的信息组合匹配的技术。意义发挥不同遥感数据源的优势，弥补某种遥感数据的不足，提高遥感数据的应用性；利于综合分析和深入理解遥感数据。多源信息复合1.不同传感器的遥感数据复合配准01复合02采用几何校正的方式，分别在不同数据源的影像上选取控制点，进行重采样，完成配准。实现地物吻合，分辨率一致。彩色合成方法的效果比较明显。以TM波段432和SPOT全色波段为例：多源信息复合1.不同传感器的遥感数据复合方法一：逐点运算每幅TM图像均与SPOT图像做逐点运算，生成三幅图像R、G、B三个分量，进行彩色合成，生成复合图像。复合图像既包含着TM的多波段信息又包含着SPOT高空间分辨率的信息。TM432SPOT全色波段RGB相加、相减、相乘方法二：加权运算A为权重函数多源信息复合1.不同传感器的遥感数据复合方法三：逐点运算010203对TM进行主成分变换；用SPOT全色波段替代第一主成分；将代换后所有波段再做一次反变换。X1X2...X6Y1Y2...Y6y1y2...y6X1X2...X6XYY’TM432SPOT全色波段Y=AXX‘=AY’多源信息复合1.不同传感器的遥感数据复合方法三：逐点运算010203对TM进行HLS变换;用SPOT全色波段替代明度成分;将代换后所有波段再做一次反变换。RGBTM432HLSHL’SR’G’B’LR复LG复LB复SPOT全色波段多源信息复合2.不同时相的遥感数据复合配准直方图调整复合多源信息复合2.不同时相的遥感数据复合复合常用方法：彩色合成法、差值法、比值法。彩色合成：将不同时相的图像进行彩色合成，分别赋予RGB三个分量，通过颜色的变化和对比来研究整个时态上的变化。差值法：采用不同时相的图像进行差值的计算，差值设置一个阈值，在把差值图像转换为01图像，变化的区域是1，未变化的区域是0，突出显示动态变化的信息。多源信息复合2.不同时相的遥感数据复合020301调整成一致的直方图，是图像的亮度趋于一致，便于比较用于研究时间变化所引起的各种动态变化。常用方法：彩色合成法、差值法、比值法。利用几何校正的方法进行位置配准配准直方图调整复合遥感与非遥感信息的复合01意义将遥感信息与地形、气象、水文等专题信息，行政区划、人口、经济收入等人文与经济信息作为遥感数据的补充。有助于综合分析问题，发现客观规律，提高解译效果。02方法将获取的非遥感数据按照一定的地理网格系统重新量化和编码，以完成各种地理数据的定量和定位，产生出新的数据格式。将非遥感数据制作成与遥感数据类似的若干独立的波段，以便和遥感数据复合。03步骤（1）地理数据的格网化网格化数据生成--局部拟合法进行逐点内插；与遥感影像配准--格网对应的地面分辨率与遥感数据一致。遥感与非遥感信息的复合03步骤（2）最优遥感数据的选取复合时的遥感数据常常只需一个或二个波段，如为使分辨率优化，可选取SPOT数据的全色波段，当用TM数据则可选用K-L变换后的前两个波段，以达到减少数据量，保持信息量的目的。遥感与