遙感圖像處理

遙感圖像處理(processing of remote sensing image data)是對遙感圖像進行輻射校正和幾何糾正、圖像整飾、投影變換、鑲嵌、特徵提取、分類以及各種專題處理等一系列操作，以求達到預期目的的技術。遙感圖像處理可分為兩類：一是利用光學、照相和電子學的方法對遙感模擬圖像(照片、底片)進行處理，簡稱為光學處理；二是利用計算機對遙感數字圖像進行一系列操作，從而獲得某種預期結果的技術，稱為遙感數字圖像處理。

基本介紹

• 中文名：遙感圖像處理
• 外文名：processing of remote sensing image data
• 作用：遙感圖像恢復和增強、信息提取
• 處理方法：光學處理的和遙感數字圖像處理
• 優點：再現性好、靈活性高等
• 所屬學科：計算機控制

內容

遙感影像數字圖像處理的內容主要有：

遙感圖像處理

1、圖像恢復：即校正在成像、記錄、傳輸或回放過程中引入的數據錯誤、噪聲與畸變。包括輻射校正、幾何校正等；

2、數據壓縮：以改進傳輸、存儲和處理數據效率；

3、影像增強：突出數據的某些特徵，以提高影像目視質量。包括彩色增強、反差增強、邊緣增強、密度分割、比值運算、去模糊等；

4、信息提取：從經過增強處理的影像中提取有用的遙感信息。包括採用各種統計分析、集群分析、頻譜分析等自動識別與分類。通常利用專用數字圖像處理系統來實現，且依據目的不同採用不同算法和技術。

分類

1)遙感圖像光學處理方法

遙感圖像光學處理方法是針對光學圖像，依靠光學儀器或電子光學儀器，用光學方法進行圖像處理，實現處理目的。遙感圖像光學處理精度高，反映目標地物真實，圖像目視效果好，是遙感圖像處理的重要方法之一。

2)遙感圖像數字處理方法
隨著計算機技術的發展，計算機處理技術已經越來越多地套用於遙感圖像處理之中。在光學圖像轉換為數字圖像之後，或者通過遙感感測器直接獲得數字遙感圖像之後，就可以利用計算機對遙感圖像數據進行處理，這種處理技術稱為遙感圖像數字處理方法。數字處理方法操作簡單，能夠很容易地構建滿足特定處理任務的遙感圖像處理系統，同時隨著計算機硬體和軟體技術的發展，處理效率越來越高，可以準確地提取所需要的遙感信息，同時還可以和其他計算機系統(如地理信息系統和GPS系統)無縫集成，形成3S技術的綜合套用。所以目前來說，遙感圖像數字處理方法已經逐步取代光學方法，成為遙感圖像處理的主流技術手段。

功能

遙感圖像處理包括多種多樣的處理任務，常見的處理功能包括以下幾項。

1)遙感圖像校正

遙感圖像校正是指糾正變形的圖像數據或低質量的圖像數據，從而更加真實地反映其情景。圖像校正主要包括輻射校正與幾何校正兩種。

2)遙感圖像增強

遙感圖像增強是通過增加圖像中各某些特徵在外觀上的反差來提高圖像的目視解譯性能。主要包括對比度變換、空間濾波、彩色變換、圖像運算和多光譜變換等。圖像校正是以消除伴隨觀測而產生的誤差與畸變．使遙感觀測數據更接近於真實值為主要目的的處理，而圖像增強則把重點放在使分析者能從視覺上便於識別圖像內容之上。

3)遙感圖像鑲嵌

遙感圖像鑲嵌是將兩幅或多幅數字圖像(它們有可能是在不同的攝影條件下獲取的)拼接在一起，構成一幅更大範圍的遙感圖像。

4)遙感圖像融合

遙感圖像融合是將多源遙感數據在統一的地理坐標系中採用一定算法生成一組新的信息或合成圖像的過程。遙感圖像融合將多種遙感平台、多時相遙感數據之問以及遙感數據與非遙感數據之間的信息進行組合匹配、信息補充，融合後的數據更有利於綜合分析。

5)遙感圖像自動判讀

遙感圖像自動判讀是根據遙感圖像數據特徵的差異和變化，通過計算機處理，自動輸出地物目標的識別分類結果。它是計算機模式識另Ⅱ技術在遙感領域的具體套用，可提高從遙感數據中提取信息的速度與客觀性。自動判讀的方法主要包括監督分類法和非監督分類法。

優點

1.再現性好數字圖像處理與模擬圖像處理（光學處理）的根本不同在於，它不會因圖像的存儲、傳輸或複製等一系列變換操作而導致圖像質量的退化。只要圖像在數位化時準確地表現了原稿，則數字圖像處理過程始終能保持圖像的再現。 2．處理精度高按，幾乎可將一幅模擬圖像數位化為任意大小的二維數組，這主要取決於圖像數位化設備的能力。現代掃瞄器可以把每個像素的灰度等級量化為16位甚至更高，這意味著圖像的數位化精度可以達到滿足任一套用需求。對計算機而言，不論數組大小，也不論每個像素的位數多少，其處理程式幾乎是一樣的。換言之，從原理上講不論圖像的精度有多高，處理總是能實現的，只要在處理時改變程式中的數組參數就可以了。回想一下圖像的模擬處理，為了要把處理精度提高一個數量級，就要大幅度地改進處理裝置，這在經濟上是極不合算的。

遙感圖像處理

3．適用面寬圖像可以來自多種信息源，它們可以是可見光圖像，也可以是不可見的波譜圖像（例如X射線圖像、射線圖像、超音波圖像或紅外圖像等）。從圖像反映的客觀實體尺度看，可以小到電子顯微鏡圖像，大到航空照片、遙感圖像甚至天文望遠鏡圖像。這些來自不同信息源的圖像只要被變換為數字編碼形式後，均是用二維數組表示的灰度圖像（彩色圖像也是由灰度圖像組合成的，例如RGB圖像由紅、綠、藍三個灰度圖像組合而成）組合而成，因而均可用計算機來處理。即只要針對不同的圖像信息源，採取相應的圖像信息採集措施，圖像的數字處理方法適用於任何一種圖像。

4．靈活性高圖像處理大體上可分為圖像的像質改善、圖像分析和圖像重建三大部分，每一部分均包含豐富的內容。由於圖像的光學處理從原理上講只能進行線性運算，這極大地限制了光學圖像處理能實現的目標。而數字圖像處理不僅能完成線性運算，而且能實現非線性處理，即凡是可以用數學公式或邏輯關係來表達的一切運算均可用數字圖像處理實現。

意義

遙感信息的主要表現形式是數字圖像，研究遙感圖像處理技術在遙感領域具有重要意義。不同時期的遙感圖像可以反映出一個地區的動態變換信息，如城市變遷、道路擴建改動、植被變化以及土壤侵蝕等等。圖像的邊緣檢測和分割可以在軍事上幫助軍方快速找到城鎮、機場、道路以及橋樑等重要信息。遙感圖像套用範圍的擴大對經濟和社會發展有著重大的影響遙感圖像處理與分析是遙感技術中的一個關鍵環節，隨著計算機技術的發展，數字圖像處理在遙感技術中的作