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1、会计学1第一页，共62页。第1页/共62页第二页，共62页。3.1 3.1 遥感遥感(yogn)(yogn)图像的基本图像的基本模型模型理论上讲，遥感图像可以表示为某一时刻t，在不同波长(bchng)和不同极化（偏振）方向p，能够收集到的位置坐标（x,y）的目标物所辐射的电磁波能量：这是基本的图像物理这是基本的图像物理(wl)(wl)模型。依据是物理模型。依据是物理(wl)(wl)学的电磁辐射特性。学的电磁辐射特性。原理上遥感图像是原理上遥感图像是5 5个参数个参数x,y,tx,y,t，p p的函数。的函数。图像上的能量=目标发射的能量+目标反射的能量(,)1(,)()(,)(,)Lx ytp
2、x ytp Ex ytpI x yt 发射辐射量反射辐射量第2页/共62页第三页，共62页。tyxItyxptyxL,第3页/共62页第四页，共62页。多源图像(t xin)融合第4页/共62页第五页，共62页。第5页/共62页第六页，共62页。(,)f x y第6页/共62页第七页，共62页。),(,yxfTyxg第7页/共62页第八页，共62页。遥感(yogn)数字图像函数的特点 F连续性：观测对象在空间的分布(fnb)和灰度均是连续的；F定义域的限定性：图像函数只有一定范围内有效；F函数值的限定性：函数值有界；F函数值物理意义的明确性：对地物电磁辐射的一种量度。第8页/共62页第九页，共
3、62页。3.2 3.2 遥感遥感(yogn)(yogn)图像的数图像的数字表示字表示遥感图像遥感图像(t xin)的数字表示方法的数字表示方法确定性表示确定性表示(biosh)统计性表示统计性表示矩阵表示矩阵表示向量表示向量表示密度函数表示密度函数表示统计特征表示统计特征表示单波段的统计特征单波段的统计特征多波段的统计特征多波段的统计特征集中：均值集中：均值 中值中值 众数众数离散：方差离散：方差 变差变差 反差反差协方差协方差直方图匹配直方图匹配相关系数相关系数第9页/共62页第十页，共62页。3.2.1 3.2.1 图像图像(t xin)(t xin)的的确定性表示确定性表示遥感遥感(yo
4、gn)(yogn)图像图像 f(x,y,t,p)f(x,y,t,p)单波段图像单波段图像 f(x,y,t)f(x,y,t)已获取的单波段图像已获取的单波段图像 f(x,y)f(x,y)经采样经采样(ci yn)(ci yn)和离散化后，连续的像场可以被离散和离散化后，连续的像场可以被离散第10页/共62页第十一页，共62页。3.2.1 3.2.1 图像图像(t xin)(t xin)的确的确定性表示定性表示第11页/共62页第十二页，共62页。习惯上，背景色用白色习惯上，背景色用白色(bis)0(bis)0，前景用黑色，前景用黑色1 1第12页/共62页第十三页，共62页。第13页/共62页第
5、十四页，共62页。第14页/共62页第十五页，共62页。第15页/共62页第十六页，共62页。第16页/共62页第十七页，共62页。3.2.1 3.2.1 图像图像(t xin)(t xin)的确定的确定性表示性表示第17页/共62页第十八页，共62页。3.2.2 3.2.2 图像图像(t xin)(t xin)的统计的统计性表示性表示第18页/共62页第十九页，共62页。设数字图像为设数字图像为 f(i,j)f(i,j)，大小，大小(dxio)(dxio)为为 M MN N，M M为图像的行数，为图像的行数，N N为图像的为图像的列数，列数，i=0i=0，1 1，M-1M-1；j=0 j=0
6、，1 1，N-1N-13.3 3.3 单波段图像的统计单波段图像的统计(tngj)(tngj)特征特征3.3.1 3.3.1 基本统计基本统计(tngj)(tngj)特特征征第19页/共62页第二十页，共62页。1010,1MiNjjifNMf第20页/共62页第二十一页，共62页。最多的灰度级。反映了图像(t xin)中分布较广的地物的反射能量第21页/共62页第二十二页，共62页。101022,1MiNjfjifNM方差(fn ch)是衡量图像信息量大小的重要度量。第22页/共62页第二十三页，共62页。如最大值/最小值，最大值-最小值，方差等第23页/共62页第二十四页，共62页。两幅图
7、像(t xin)的反差第24页/共62页第二十五页，共62页。第25页/共62页第二十六页，共62页。3.3.2 3.3.2 直方图直方图第26页/共62页第二十七页，共62页。（1）正态分布最佳，它的层次差异大，可视性好；（2）整体亮度(lingd)值很低，很暗；（3）整体亮度(lingd)值很高，很亮；（4）整体亮度(lingd)一般；（5）峰值不明显；（6）为多峰直方图，地物有明显的两大类不一样；第27页/共62页第二十八页，共62页。数字影像最小值最大值直方图直方图的绘制第28页/共62页第二十九页，共62页。对于数字图像而言，实际就是(jish)图像灰度值概率密度函数的离散化图形。第
8、29页/共62页第三十页，共62页。灰度图像(t xin)的直方图第30页/共62页第三十一页，共62页。彩色图像的分波段(bdun)直方图第31页/共62页第三十二页，共62页。2.性质 只能(zh nn)反映图像的灰度分布规律，而不能反映 图像像素的位置，即丢失了像素的位置信息 任何一幅特定的图像都有唯一的直方图与之 对应，但不同图像可以有相同的直方图。不同(b tn)图像具有相同的直方图第32页/共62页第三十三页，共62页。p 直方图的可相加性：如果一幅图像由若干个不相交的区域构成，则整幅图像的直方图是这若干个区域直方图之和。p 如果将图像看作具有正态分布的随机向量，则图像直方图的形态
9、与数学上的正态分布的曲线(qxin)形态类似。第33页/共62页第三十四页，共62页。用于判断图像(t xin)量化是否恰当3.应用(yngyng)第34页/共62页第三十五页，共62页。用于确定(qudng)图像二值化的阈值第35页/共62页第三十六页，共62页。第36页/共62页第三十七页，共62页。轴左侧，则说明影像偏暗。峰值偏向坐标轴右侧，则说明影像偏亮，峰值提升过陡、过窄，说明影像的高密度值过于集中，以上情况均是影像对比度较小，影像质量较差的反映。根据直方图形态(xngti)可以大致推断图像质量第37页/共62页第三十八页，共62页。从直方图形态判断影像(yn xin)质量第38页/
10、共62页第三十九页，共62页。曝光(bo gung)过度第39页/共62页第四十页，共62页。反差(fnch)过于强烈，损失细节第40页/共62页第四十一页，共62页。局部(jb)曝光溢出第41页/共62页第四十二页，共62页。4.累积直方图 以横轴表示灰度级，纵轴表示每一个灰度级及其以下灰度级所具有的像素(xin s)数或此像素(xin s)占总像素(xin s)的比值，做出的直方图。累积直方图可以看作是累积离散概率分布I（i)是概率密度分布(fnb)1,1,0)(0LinniIijj第42页/共62页第四十三页，共62页。0132132105762567160635122675365032
11、272416225627601232121231231221v0=5/64v1=17/64v2=35/64v3=43/64v4=44/64v5=49/64v6=57/64v7=62/6402040608010012345678第43页/共62页第四十四页，共62页。3.4 3.4 多波段图像多波段图像(t xin)(t xin)的的统计特征统计特征第44页/共62页第四十五页，共62页。第45页/共62页第四十六页，共62页。图像之间的协变性越强。L5的TM图像(t xin)B1和B3图像(t xin)和散点图第46页/共62页第四十七页，共62页。协方差和相关系数是两个(lin)基本的统计量
12、，其值越高，两个(lin)波段图像间的相关性越强。协方差矩阵：将K个波段(bdun)相互间的协方差排列在一起所组成的矩阵。第47页/共62页第四十八页，共62页。协方差和相关系数是两个基本的统计量，其值越高，两个波段(bdun)图像间的相关性越强。第48页/共62页第四十九页，共62页。1.窗口 对于图像中的任意一个像素(xin s)，以其为中心，按上下左右对称所设置的像素(xin s)范围，称为窗口。3.5 3.5 窗口窗口(chungku)(chungku)、邻域和卷积邻域和卷积 窗口多为矩形，行列(hng li)数多为奇数，且按行数列数方式命名，如33窗口3.5.1 窗口和邻域第49页/
13、共62页第五十页，共62页。第50页/共62页第五十一页，共62页。3.5.2 卷积运算空间域上针对特定窗口(chungku)进行的运算图像平滑、锐化中使用的基本方法。卷积计算公式：minjjihjifjig11,窗口(chungku)模板，也称卷积核第51页/共62页第五十二页，共62页。第52页/共62页第五十三页，共62页。第53页/共62页第五十四页，共62页。第54页/共62页第五十五页，共62页。卷积运算过程：对于整个图像，从左上角开始，由左到右，由上到下按照窗口大小顺序进行(jnxng)遍历第55页/共62页第五十六页，共62页。3.5.3 滤波 广义从含有干扰的接收信号(xnh
14、o)中提取有用信号(xnho)狭义是指改变信号(xnho)中各个频率分量的相对大小、或者分离出来加以抑制、甚至全部滤除某些频率分量的过程。在空间域，滤波即为卷积运算第56页/共62页第五十七页，共62页。3.6 3.6 纹理纹理(wnl)(wnl)通常被定义(dngy)为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。纹理是由纹理基元按某种确定性的规律或只是按某种统计规律重复排列组成的。第57页/共62页第五十八页，共62页。纹理作为自然或人工地物表面的一种基本特征，是人们描述和区分(qfn)不同地形形态的重要依据之一。人们常用纹理特征区分不同的地形形态：“低丘大多平滑而不破碎、表
15、面呈凸形，高丘纹理则高度破碎”“人工地物中的道路、居民(jmn)地等具有较为规则的纹理，而自然地物则呈现不规则的、随机分布的纹理特征”(张浩信,1991;周成虎,2009)第58页/共62页第五十九页，共62页。第59页/共62页第六十页，共62页。纹理特征描述 统计方法傅里叶变换的功率谱正交变换谱自相关函数灰度级同构矩阵灰度级差分纹理模板 结构方法力图通过找到纹理基元，以基元的特征和其排列规则作为纹理描述的特征进行(jnxng)纹理分割，只适用于规则性较强的人工纹理，遥感图像处理中受限。第60页/共62页第六十一页，共62页。1.单波段单波段(bdun)图像的统计特征有哪些？常用的图像的统计特征有哪些？常用的多波段多波段(bdun)图像的统计特征有哪些？图像的统计特征有哪些？2.什么是窗口和邻域？二者有何区别？什么是窗口和邻域？二者有何区别？3.什么是卷积计算？什么是卷积计算？第61页/共62页第六十二页，共62页。
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