【正文】 的信息。 : 一般分為頻域法和空域法 ?頻域法增強(qiáng)處理： ?傅立葉變換理論： 任何一條復(fù)雜的曲線，經(jīng)傅立葉變換，可以分解成若干條簡(jiǎn)單曲線（正弦波曲線），即復(fù)雜曲線可看作若干條不同頻率的正弦波曲線的疊加。 遙感圖象像元灰度值的分布曲線就是一條復(fù)雜曲線，可以分解。 根據(jù)傅立葉變換理論，對(duì)一幅遙感圖象進(jìn)行傅立葉變換后，將得到一個(gè)分布形式完全不同于原圖象的變換域 —— 頻率域平面。原圖象上的灰度突變部分（如物體的邊緣、水陸交界處等）、圖象結(jié)構(gòu)復(fù)雜的區(qū)域、圖象細(xì)節(jié)及干擾噪聲等，信息大多集中在高頻區(qū)；原圖象上灰度變換平緩的部位，如大片水體、大片平原、區(qū)域概貌等信息，信息大多集中在頻率域的低頻區(qū)。 第五章 遙感數(shù)字圖象處理 —圖象增強(qiáng) ?頻域增強(qiáng)的 思想： 對(duì)原始圖像的傅立葉變換頻譜進(jìn)行各種改造，通過(guò)設(shè)置濾波器，使得高 頻和低頻成分的比例發(fā)生變化，突出或抑制特定頻率范圍的信息，經(jīng)過(guò)傅 立葉反變換得到增強(qiáng)了的圖像。 ?頻域增強(qiáng)的 方法： 常用的頻域增強(qiáng)處理方法有高通濾波、低通濾波、同態(tài)濾波以及帶通或帶 阻濾波等等。其中， ?低通濾波：讓低頻成分通過(guò)，抑制高頻成分，起到平滑去噪聲的作用； ?高通濾波：使圖像得到銳化處理； ?同態(tài)濾波：用于壓縮圖像灰度的動(dòng)態(tài)范圍并增強(qiáng)對(duì)比度。 例如，要突出地形的局部變化特征，可以采用高通濾波增強(qiáng)技術(shù)。 ?空域法增強(qiáng)處理： ?空域增強(qiáng)的 思想： 空域增強(qiáng)是在原來(lái)的圖像灰度空間上直接運(yùn)算處理，通常針對(duì)像元逐個(gè)進(jìn)行處理。 第五章 遙感數(shù)字圖象處理 —圖象增強(qiáng) ?空域增強(qiáng)的 方法： 常用的方法包括灰度擴(kuò)展、直方圖均衡化、分段線性對(duì)比度拉伸、直方 圖匹配技術(shù)、比值增強(qiáng)處理、卷積濾波、 Crisp濾波和自適應(yīng)濾波等方法。 其中，反差增強(qiáng)處理、比值增強(qiáng)處理是常用的方法。 ?反差增強(qiáng)處理：包括線性灰度擴(kuò)展、對(duì)數(shù)變換、指數(shù)變換、直方圖均衡化、 直方圖匹配技術(shù) 等。 線性擴(kuò)展：將像元值的變動(dòng)范圍按線性關(guān)系擴(kuò)展到指定范圍。 設(shè)原圖象的像元值為 Z， 其變動(dòng)范圍為（ a， b）， 擴(kuò)展后的像 元值為 Z’， 變動(dòng)范圍為 (Z1,Z2),則 : 直方圖均衡化：用特定的變換函數(shù)將不同像元值區(qū)間內(nèi)的像元數(shù)進(jìn)行均衡 處理，使整個(gè)像元值范圍內(nèi)的像元數(shù)的分布更均勻一些。 直方圖匹配：對(duì)直方圖進(jìn)行一定的修改，使之變?yōu)槟撤N指定形態(tài)的直方圖。 112 Z)ZZ(ab aZ39。Z ?????第五章 遙感數(shù)字圖象處理 —圖象增強(qiáng) ?比值增強(qiáng)處理： 可以壓抑由于地形起伏、坡度和坡向引起的輻射變化，從而消除由于 地形因子所造成的陰影以及大氣噪聲的影響； 比值變換增大了不同地物在兩個(gè)比值波段上的細(xì)微差異，使在單波段 圖像上不易覺(jué)察的色調(diào)變化更加明顯； 比值法可以應(yīng)用原始圖像多個(gè)波段的信息，增加了信息量，便于比較 分析。特別是在地形變化劇烈的山區(qū)，比值變換可以顯示其更大的優(yōu)越性。 一般的遙感圖像處理軟件均提供了常用的圖像增強(qiáng)算法，用戶(hù)可通過(guò)不同 增強(qiáng)算法實(shí)驗(yàn)和分析比較，選定最佳方案，對(duì)圖象進(jìn)行增強(qiáng)處理，改善圖像質(zhì) 量，增強(qiáng)地物和地形的識(shí)別能力，提高解譯精度。 除了增強(qiáng)算法之外，還可以應(yīng)用各種變換方法提取信息，如通過(guò)植被指數(shù) 運(yùn)算進(jìn)行生物量估測(cè)等。 目前，隨著遙感信息傳輸機(jī)理和模式識(shí)別理論的發(fā)展，遙感圖像的信息提 取技術(shù)也有了新的發(fā)展，如 分形幾何學(xué) 在信息提取的中應(yīng)用， 應(yīng)用數(shù)學(xué)形態(tài)學(xué) 理論進(jìn)行類(lèi)型的識(shí)別，紋理分析方法應(yīng)用于信息提取等等。 第五章 遙感數(shù)字圖象處理 —遙感制圖 第四節(jié) 遙感制圖 遙感制圖包括圖像的鑲嵌、重采樣和制圖輸出等。 1. 圖像鑲嵌： 圖象鑲嵌是兩幅或多幅圖象的鑲嵌。不同幅的圖像可能是在不同季節(jié)、 不同大氣條件下傳感器以不同姿態(tài)獲取的地面反射、輻射電磁波強(qiáng)度數(shù)據(jù)， 幾何特征和輻射強(qiáng)度都有可能有較大差別，鑲嵌時(shí)涉及許多技術(shù)問(wèn)題。 鑲嵌處理的關(guān)鍵在于相鄰影像的幾何、灰度配準(zhǔn)。 ?幾何校正配準(zhǔn)： 可以采用 map—— map校正方法，分別在兩幅圖象上選擇同名地物點(diǎn)作為控制點(diǎn)，應(yīng)用前面所述的幾何校正方法實(shí)現(xiàn)幾何配準(zhǔn)。 ?重疊區(qū)內(nèi)影像灰度配準(zhǔn)： 可以采用直方圖匹配技術(shù)。進(jìn)行直方圖匹配后，確定相鄰圖幅的接邊，對(duì)于接縫區(qū)域可以通過(guò)加權(quán)平滑處理等方法，使地物由于時(shí)相或其它因素的變化而產(chǎn)生的信息分量在交迭區(qū)中構(gòu)成一穩(wěn)定的漸變。 第五章 遙感數(shù)字圖象處理 —遙感制圖 2. 圖像重采樣 ： 圖像重采樣是為滿(mǎn)足不同比例尺的專(zhuān)題圖制圖要求，對(duì)影像的放大 縮小。重采樣的一般方法有鄰近元法、雙線性?xún)?nèi)插法和立方卷積法。 3．遙感制圖： 經(jīng)過(guò)上述處理的遙感圖象，可以用來(lái)制作用于判讀或調(diào)查的影像圖。 制作影像圖的主要步驟包括： 區(qū)域裁剪、加注公里網(wǎng)、比例尺、方向標(biāo)志、主要地物注記、圖例等 等?？梢栽谶b感圖象處理軟件或通用的圖象處理中進(jìn)行。 第五章 遙感數(shù)字圖象處理 —圖象解譯及專(zhuān)題圖編制 第五節(jié) 圖象解譯及專(zhuān)題圖編制 遙感圖像解譯是專(zhuān)題信息提取的主要步驟，通過(guò)對(duì)遙感圖像的觀察、分析 和比較，判斷和識(shí)別遙感資料所表示的地物的類(lèi)型、性質(zhì)，獲取感知對(duì)象的數(shù) 量、質(zhì)量、空間分布特征及其演變規(guī)律。具體方法包括遙感圖象的目視解譯或 計(jì)算機(jī)自動(dòng)解譯分類(lèi) 。 目視解譯一般遵從從已知到未知，先整體后局部，從宏觀到微觀，先易 后難的原則，可以概略地分為以下主要步驟： ?準(zhǔn)備工作： 主要是收集資料，除遙感圖象外，通常還需要工作區(qū)的地形圖和相關(guān) 的自然、經(jīng)濟(jì)等情況，以及報(bào)告、必要的參考文獻(xiàn)等各種資料。 ?圖象預(yù)判和編制專(zhuān)題圖略圖： 遙感圖象的初步解譯主要是經(jīng)過(guò)資料分析建立直接和間接解譯標(biāo)志， 包括形態(tài)、大小、色調(diào)、陰影、紋理等等。然后在分類(lèi)系統(tǒng)的指導(dǎo)下設(shè)計(jì) 圖例系統(tǒng)，進(jìn)行初步解譯，并把解譯結(jié)果轉(zhuǎn)繪成專(zhuān)題圖略圖。 第五章 遙感數(shù)字圖象處理 —圖象解譯及專(zhuān)題圖編制 ?野外實(shí)況調(diào)查和地學(xué)驗(yàn)證： 根據(jù)初步解譯結(jié)果，確定野外調(diào)查路線和調(diào)查樣本，進(jìn)行野外調(diào)查，驗(yàn) 證判讀標(biāo)志，并應(yīng)用地學(xué)分析方法解決圖象與地物間的機(jī)理關(guān)系，從而修正 預(yù)判中的錯(cuò)判或漏判，使得解譯結(jié)果更加客觀可靠。 ?室內(nèi)解譯編繪成圖： 根據(jù)預(yù)判結(jié)果和野外調(diào)查資料，對(duì)全部工作區(qū)進(jìn)行重新解譯，然后清繪 成圖，在此基礎(chǔ)上進(jìn)行面積量測(cè)以及其他數(shù)字統(tǒng)計(jì)特征的分析。 第五章 遙感數(shù)字圖象處理 —圖象解譯及專(zhuān)題圖編制 ： 與目視判讀解譯不同的是計(jì)算機(jī)自動(dòng)解譯的主要依據(jù)是地物的光譜特 征進(jìn)行統(tǒng)計(jì)判別，具體方法包括有監(jiān)分類(lèi)和無(wú)監(jiān)分類(lèi)方法，分類(lèi)結(jié)果的可靠 性需要通過(guò)嚴(yán)格的分類(lèi)精度統(tǒng)計(jì)分析以及野外調(diào)查進(jìn)行驗(yàn)證。 ?一般過(guò)程： 以目前常用的有監(jiān)分類(lèi)為例，其過(guò)程為： （ 1）遙感圖象的預(yù)處理：包括幾何校正、圖象增強(qiáng)、鑲嵌等等。 （ 2）選擇訓(xùn)練區(qū)：對(duì)于典型地物類(lèi)別，選擇訓(xùn)練區(qū)，并做標(biāo)注。 （ 3）分類(lèi)：根據(jù)訓(xùn)練區(qū)地物的光譜統(tǒng)計(jì)特征，對(duì)整個(gè)區(qū)域進(jìn)行分類(lèi)判別。 （ 4）分類(lèi)精度統(tǒng)計(jì)分析：通過(guò)統(tǒng)計(jì)分析獲得光譜特征統(tǒng)計(jì)意義上的分類(lèi)精度。 （ 5）野外調(diào)查與地學(xué)驗(yàn)證：通過(guò)調(diào)查驗(yàn)證自動(dòng)分類(lèi)與實(shí)際地物類(lèi)型的一致程 度，一般應(yīng)用抽樣技術(shù)獲得地學(xué)意義上的分類(lèi)精度。 （ 6）分類(lèi)圖編制：對(duì)自動(dòng)分類(lèi)的結(jié)果，根據(jù)專(zhuān)題圖成圖要求，進(jìn)行著色， 獲得彩色分類(lèi)圖。 第五章 遙感數(shù)字圖象處理 —圖象解譯及專(zhuān)題圖編制 ?一般方法： ?有監(jiān)分類(lèi)： 有監(jiān)分類(lèi)方法是通過(guò)訓(xùn)練區(qū)內(nèi)樣本的光譜數(shù)據(jù)計(jì)算各類(lèi)別的計(jì) 特征參數(shù)，作為各類(lèi)型的度量標(biāo)準(zhǔn)，然后根據(jù)判別規(guī)則將圖像的各象元 分到一定的類(lèi)別中。 常用的判別規(guī)則有貝葉斯判別、最大似然判別和最小距離判別等。 ?無(wú)監(jiān)分類(lèi)： 無(wú)監(jiān)分類(lèi)是直接利用象元灰度值的統(tǒng)計(jì)特征進(jìn)行類(lèi)別劃分，常用的無(wú) 監(jiān)分類(lèi)方法有逐步聚類(lèi)方法、系統(tǒng)聚類(lèi)法等等。 ?新的分類(lèi)方法： 傳統(tǒng)的分類(lèi)方法只基于象元的光譜特征。實(shí)際上，由于大氣、地形、地 貌、季節(jié)等許多因素的影響，使得遙感圖像上常常出現(xiàn) “ 同物異譜 ” 和 “ 同譜 異物 ” 現(xiàn)象，單純依據(jù)光譜特征顯然不能很好地解決這個(gè)問(wèn)題。新方法： 基于人工智能理論的 專(zhuān)家系統(tǒng)分類(lèi)，神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)分類(lèi) 方法。 這些新的分類(lèi)技術(shù)不僅可以將遙感數(shù)據(jù)、地面調(diào)查和觀測(cè)數(shù)據(jù)、統(tǒng)計(jì)分 析數(shù)據(jù)、領(lǐng)域?qū)＜抑R(shí)等結(jié)合在一起，充分利用已有的信息，同時(shí)可以模擬 人類(lèi)的思考和分析機(jī)制，解決分類(lèi)中眾多的不確定性、模糊性問(wèn)題。 第五章 遙感圖象處理 —復(fù)習(xí)思考題 1. 了解遙感數(shù)字圖象處理的一般過(guò)程 。 2. 比較數(shù)字圖象和模擬圖象的區(qū)別 。 3. 遙感圖象預(yù)處理主要包括哪些內(nèi)容 ？ 4. 選擇遙感信息源的主要依據(jù)是什么 ？ 5. 彩色圖象合成的原則是什么 ？ 6. 了解常用的優(yōu)化波段組合的數(shù)量化方法 。 7. 遙感圖象幾何校正的原因 、 目的 、 步驟和方法 。 8. 空域增強(qiáng)和頻域增強(qiáng)的主要區(qū)別是什么 ？ 各有哪些常用的增強(qiáng)方法 ？ 9. 比值處理的主要作用是什么 ？ 10. 圖象鑲嵌的主要步驟是什么 ？ 11. 有監(jiān)分類(lèi)和無(wú)監(jiān)分類(lèi)的特點(diǎn)是什么 ？