遥感图像处理

名词

遥感图像处理(processing of remote sensing image data)是对遥感图像进行辐射校正和几何纠正、图像整饰、投影变换、镶嵌、特征提取、分类以及各种专题处理等一系列操作，以求达到预期目的的技术。遥感图像处理可分为两类：一是利用光学、照相和电子学的方法对遥感模拟图像(照片、底片)进行处理，简称为光学处理；二是利用计算机对遥感数字图像进行一系列操作，从而获得某种预期结果的技术，称为遥感数字图像处理。

内容

遥感影像数字图像处理的内容主要有：

1、图像恢复：即校正在成像、记录、传输或回放过程中引入的数据错误、噪声与畸变。包括辐射校正、几何校正等；

2、数据压缩：以改进传输、存储和处理数据效率；

3、影像增强：突出数据的某些特征，以提高影像目视质量。包括彩色增强、反差增强、边缘增强、密度分割、比值运算、去模糊等；

4、信息提取：从经过增强处理的影像中提取有用的遥感信息。包括采用各种统计分析、集群分析、频谱分析等自动识别与分类。通常利用专用数字图像处理系统来实现，且依据目的不同采用不同算法和技术。

分类

1)遥感图像光学处理方法

遥感图像光学处理方法是针对光学图像，依靠光学仪器或电子光学仪器，用光学方法进行图像处理，实现处理目的。遥感图像光学处理精度高，反映目标地物真实，图像目视效果好，是遥感图像处理的重要方法之一。

2)遥感图像数字处理方法

随着计算机技术的发展，计算机处理技术已经越来越多地应用于遥感图像处理之中。在光学图像转换为数字图像之后，或者通过遥感传感器直接获得数字遥感图像之后，就可以利用计算机对遥感图像数据进行处理，这种处理技术称为遥感图像数字处理方法。数字处理方法操作简单，能够很容易地构建满足特定处理任务的遥感图像处理系统，同时随着计算机硬件和软件技术的发展，处理效率越来越高，可以准确地提取所需要的遥感信息，同时还可以和其他计算机系统(如地理信息系统和GPS系统)无缝集成，形成3S技术的综合应用。所以目前来说，遥感图像数字处理方法已经逐步取代光学方法，成为遥感图像处理的主流技术手段。

功能

遥感图像处理包括多种多样的处理任务，常见的处理功能包括以下几项。

1)遥感图像校正

遥感图像校正是指纠正变形的图像数据或低质量的图像数据，从而更加真实地反映其情景。图像校正主要包括辐射校正与几何校正两种。

2)遥感图像增强

遥感图像增强是通过增加图像中各某些特征在外观上的反差来提高图像的目视解译性能。主要包括对比度变换、空间滤波、彩色变换、图像运算和多光谱变换等。图像校正是以消除伴随观测而产生的误差与畸变．使遥感观测数据更接近于真实值为主要目的的处理，而图像增强则把重点放在使分析者能从视觉上便于识别图像内容之上。

3)遥感图像镶嵌

遥感图像镶嵌是将两幅或多幅数字图像(它们有可能是在不同的摄影条件下获取的)拼接在一起，构成一幅更大范围的遥感图像。

4)遥感图像融合

遥感图像融合是将多源遥感数据在统一的地理坐标系中采用一定算法生成一组新的信息或合成图像的过程。遥感图像融合将多种遥感平台、多时相遥感数据之问以及遥感数据与非遥感数据之间的信息进行组合匹配、信息补充，融合后的数据更有利于综合分析。

5)遥感图像自动判读

遥感图像自动判读是根据遥感图像数据特征的差异和变化，通过计算机处理，自动输出地物目标的识别分类结果。它是计算机模式识另Ⅱ技术在遥感领域的具体应用，可提高从遥感数据中提取信息的速度与客观性。自动判读的方法主要包括监督分类法和非监督分类法。

优点

1.再现性好数字图像处理与模拟图像处理（光学处理）的根本不同在于，它不会因图像的存储、传输或复制等一系列变换操作而导致图像质量的退化。只要图像在数字化时准确地表现了原稿，则数字图像处理过程始终能保持图像的再现。 2．处理精度高按，几乎可将一幅模拟图像数字化为任意大小的二维数组，这主要取决于图像数字化设备的能力。现代扫描仪可以把每个像素的灰度等级量化为16位甚至更高，这意味着图像的数字化精度可以达到满足任一应用需求。对计算机而言，不论数组大小，也不论每个像素的位数多少，其处理程序几乎是一样的。换言之，从原理上讲不论图像的精度有多高，处理总是能实现的，只要在处理时改变程序中的数组参数就可以了。回想一下图像的模拟处理，为了要把处理精度提高一个数量级，就要大幅度地改进处理装置，这在经济上是极不合算的。

3．适用面宽图像可以来自多种信息源，它们可以是可见光图像，也可以是不可见的波谱图像（例如X射线图像、射线图像、超声波图像或红外图像等）。从图像反映的客观实体尺度看，可以小到电子显微镜图像，大到航空照片、遥感图像甚至天文望远镜图像。这些来自不同信息源的图像只要被变换为数字编码形式后，均是用二维数组表示的灰度图像（彩色图像也是由灰度图像组合成的，例如RGB图像由红、绿、蓝三个灰度图像组合而成）组合而成，因而均可用计算机来处理。即只要针对不同的图像信息源，采取相应的图像信息采集措施，图像的数字处理方法适用于任何一种图像。

4．灵活性高图像处理大体上可分为图像的像质改善、图像分析和图像重建三大部分，每一部分均包含丰富的内容。由于图像的光学处理从原理上讲只能进行线性运算，这极大地限制了光学图像处理能实现的目标。而数字图像处理不仅能完成线性运算，而且能实现非线性处理，即凡是可以用数学公式或逻辑关系来表达的一切运算均可用数字图像处理实现。

意义

遥感信息的主要表现形式是数字图像，研究遥感图像处理技术在遥感领域具有重要意义。不同时期的遥感图像可以反映出一个地区的动态变换信息，如城市变迁、道路扩建改动、植被变化以及土壤侵蚀等等。图像的边缘检测和分割可以在军事上帮助军方快速找到城镇、机场、道路以及桥梁等重要信息。遥感图像应用范围的扩大对经济和社会发展有着重大的影响遥感图像处理与分析是遥感技术中的一个关键环节，随着计算机技术的发展，数字图像处理在遥感技术中的作

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