《遥感原理与应用》孙家抦版知识点总结
第一章 电磁波及遥感物理基础
第二章 遥感平台及运行特点
第三章 遥感传感器及其成像原理
第四章 遥感图像数字处理的基础知识
第五章 遥感图像的几何处理
第六章 遥感图像辐射处理
第七章 遥感图像判读
第八章 遥感图像自动识别分类

第六章 遥感图像辐射处理

1. 辐射误差

  • 传感器接收的电磁辐射能量包含三部分：
  • 太阳经大气衰减后照射到地面，经地面反射后，又经大气第二次衰减进入传感器的能量
  • 大气散射、反射和辐射的能量
  • 地面本身辐射的能量经大气后进入传感器的能量
  • 遥感图像的辐射误差主要包括（主要来源）：
  • 太传感器本身的性能引起的辐射误差
  • 大气的散射和吸收引起的辐射误差
  • 地形影响和光照条件的变化引起的辐射误差
  • 辐射定标和辐射校正是遥感数据定量化的最基本环节

2. 传感器辐射定标

传感器辐射定标是遥感信息定量化的前提，所谓传感器定标就是指建立传感器每个探测元所输出信号的数值量化值与该探测器对应像元内的实际地物辐射亮度值之间的定量关系。

3. 大气校正三种方法

  • 基于辐射传输方程的大气校正
  • 基于地面场地数据或辅助数据进行辐射校正
  • 按像元大气校正

4. 遥感图像辐射增强

  • 图像灰度直方图：图像灰度直方图反映了一幅图像中灰度级与其出现概率之间的关系，x轴表示灰度级，y轴表示出现个数或概率。
  • 图像的反差调正：线性变换(>1 拉伸变亮;<1 压缩变暗)、直方图均衡、直方图正态化、直方图匹配、密度分割、其他非线性变换(对数变换:暗的变亮亮的变暗;指数变换:暗的更暗亮的更亮)、灰度反转

5. 图像增强技术

  • 空间域处理：指直接对图像进行各种运算以得到需要的增强效果。
  • 频率域处理：指将空间域图像变换成频率域图像， 然后在频率域中对图像的频谱进行处理，已达到增强图像的目的。

6. 假彩色合成

根据加色法或减色法，将多波段单色影像合成为假彩色影像的彩色增强技术。

7. 密度分割

将原始图像灰度值分成等间隔的离散灰度级。

8. 真彩色合成

根据加色法或减色法，将多波段单色图像合成真彩色影像的彩色增强技术。

9. 伪彩色图像

每个像素值实际上是一个索引值或代码，该代码值作为色彩查找表CLUT(Color Look-Up Table)中某一项的入口地址，根据该地址可查找出包含实际R、G、B的强度值。

10. 图像平滑

消除各种干扰声，使图像高频成分消退，平滑掉图像的细节，使其反差降低，保存低频成分。

11. 图像锐化

增强图像中的高频成分，突出图像的边缘信息，提高图像细节反差。

12. 边缘检测

原始图像消退，边缘突出。

13. 低通滤波

是用滤波方法将频率域中一定范围的高频成分滤掉，而保留低频成分达到平滑图像的目的。

14. 高通滤波

保留高频成分滤掉低频成分，加强图像中的边缘和灰度变化突出部分，以达到图像锐化的目的。

15. 图像融合

  • 目的：空间分辨率的提高、目标特征增强、提高分类精度、信息互补
  • 条件：融合图像应包括不同空间和光谱分辨率；融合的图像应是同一区域；图像应尽可能精确配准；在不同时间获取的图像中，其内容没有大的变化
  • 融合方法：（1）加权融合
                      （2）基于IHS变换的图像融合
                      （3）基于主分量变换的图像融合(K-L变换法)
                      （4）基于小波变换的图像融合
                      （5）比值变换融合
                      （6）乘积变换融合
                      （7）基于特征的图像融合
                      （8）基于分类的图像融合

简答题

1. 简述遥感数字图像增强处理的目的，以一种增强处理方法为例，说明其原理。

答：目的：突出遥感图像中的某些信息，消弱或除去某些不需要的信息，使图像更易判读。
       原理：空间域处理：直接对图像进行各种运算得到需要的增强结果。
频率域处理：想将空间域图像变换成频率域图像，然后在频率域中对图像进行处理，以达到增强图像的目的。

2. 什么是遥感图像大气校正？为什么要进行遥感图像大气校正？

答：消除大气影响的校正过程。辐射必须考虑大气影响，大气对阳光和来自目标的辐射产生的吸收和散射。

3. 两幅图像运算或融合的基本前提是什么？

答：是实现了空间配准

4. 以美国陆地卫星TM图像的波段为例，分别说明遥感图像的真彩色合成与假彩色合成方案。与真彩色合成图像相比，假彩色合成图像在地物识别上有何优越性？

答：优越性：使感兴趣的目标呈现奇异的彩色或置于奇特的彩色环境中，从而更受人注目；使景物呈现出与人眼色觉相匹配的颜色，以提高对目标的分辨力。

5. 图像融合的三个层次指什么？图像融合的方法有哪些？

答：三个层次：像素级，特征级，决策级。
       方法：基于HIS变换，主分量变换，比值变换，乘法变换，小波变换等

6. 叙述对ETM影像分辨率为30米的5、4、3波段与分辨率为15米的全色波段影像进行融合处理的“基于HIS变换”的方法的原理和步骤。

答：原理：把图像的亮度色调饱和度分开，图像融合只在亮度通道上进行，图像色调饱和度不变。
       过程：1、待融合的全色图像和多光谱图像进行几何配准，并将多光谱图像重采样与全色分辨率相同。
                  2、将多光谱图像变换到HIS空间。
                  3、对全色图像I’和HIS空间中的亮度分量I进行直方图匹配。
                  4、用全色图像I’代替HIS空间分量
                  5、将I’HS逆变换到RGB空间的到融合图像。

7. 如何评价遥感图像融合的效果？

答：融合评价方法分为两种：定性评价和定量评价。
       定性评价：以目视判读为主，目视判读是一种简单直接的评价方法，可以根据图像融合前后对比做出定性评价。缺点是因人而异，具有主观性。
       定量评价：从融合图像的信息量和分类精度两方面进行，可以弥补定性评价的不足。

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