遥感图像辐射处理

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1、第六章遥感图像辐射处理内容提纲遥感图像的辐射处理遥感图像增强图像平滑图像锐化多光谱图像四则运算图像融合2基本的辐射传输过程3问题的提出什么是辐射校正？为什么要进行辐射校正？传感器接受的电磁波能量与目标本身辐射的能量之间的关系?为什么要做图像的增强处理？图像融合有什么作用？4消除遥感图像数据中依附在辐射亮度中的各种失真的过程称为辐射量校正（RadiometricCalibration),简称辐射校正。由于传感器响应特性和大气的吸收、散射以及其它随机因素影响，导致图像模糊失真，造成图像的分辨率和对比度相对下降，这些都需要通过辐射校正复

2、原。5传感器接收的电磁波能量与目标本身辐射的能量是不一致的。传感器输出的能量包含了由于太阳位置和角度条件、大气条件、地形影响和传感器本身的性能等所引起的各种失真，这些失真不是地面目标本身的辐射，因此对图像的使用和理解造成影响，必须加以校正或消除。6辐射校正的目的：尽可能消除因传感器自身条件、大气条件、太阳位置和角度条件及某些不可避免的噪声引起的传感器所得到的目标测量值与目标的光谱反射率或光谱辐亮度等物理量之间的差异，尽可能恢复遥感图像本来的面目，为遥感图像的分割、分类、解译等后续工作打下基础。辐射校正包括三部分的内容：传感器端的辐射

3、校正大气校正地表辐射校正7基本概念辐射定标和辐射校正是遥感数据定量化的最基本环节。辐射定标：指传感器探测值的标定过程方法，用以确定传感器入口处的准确辐射值。辐射校正：指消除或改正遥感图像成像过程中附加在传感器输出的辐射能量中的各种噪声的过程。8进入遥感器的辐射强度反映在图像上就是亮度值（灰度值）。辐射强度越大，亮度值（灰度值）越大。亮度值（灰度值）主要受两个物理量影响：一是太阳辐射照射到地面的辐射强度；二是地物的光谱反射率。当太阳辐射相同时，图像上像元亮度值（灰度值）的差异就直接反映了地物目标光谱反射率的差异，但实际测量时，辐射强

4、度值还受到其他因素的影响而发生改变。辐射误差：传感器所得到的目标测量值与目标的光谱反射率或光谱辐亮度等物理量之间的差值96.1遥感图像的辐射处理辐射误差传感器辐射定标辐射校正地面辐射校正场106.1.1辐射误差传感器接收的电磁波能量包含三部分：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地面本身辐射的能量经大气后进入传感器的能量大气散射、反射和辐射的能量。遥感图像的辐射误差主要包括：传感器本身的性能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大气的散射和吸收引起的辐射误差116.1.2传感器辐

5、射定标传感器定标是遥感信息定量化的前提。传感器定标就是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像元内的实际地物辐射亮度值之间的定量关系。126.1.2传感器辐射定标绝对定标：对目标作定量的描述，要得到目标的辐射绝对值。绝对定标要建立传感器测量的数字信号与对应的辐射能量之间的数量关系，即定标系数，在卫星发射前后都要进行。相对定标：只得出目标中某一点辐射亮度与其他点的相对值。又称为传感器探测元件归一化。为了校正传感器中各个探测元件响应度差异而对卫星传感器测量到的原始亮度值进行归一化的一种处理过程。由于传感器中各个探测元件之

6、间存在差异，使传感器探测数据图像出现一些条带。相对辐射定标的目得就是降低或消除这些影响。13绝对定标方法设传感器入口处波段i的辐射度Li和传感器输出的亮度值ＤＮi之间存在线性关系：卫星运行时，传感器的辐射灵敏度将随时间而变，故传感器的绝对辐射定标中的增益和偏置量要不断更新。这一更新利用卫星上的太阳定标器和地面定标场来完成。146.1.3辐射校正大气校正太阳高度角和地形影响引起的辐射误差校正系统噪音15一、大气校正大气的影响：减少照射到地面的能量，增加对传感器探测到的，与地面特征无关的散射。消除大气的影响是非常重要的，消除大气影响的校

7、正过程称为大气校正。16为什么要做大气校正？入射到传感器的电磁波能量除了地物本身的辐射以外，还有大气引起的散射光。我们想要了解某一物体表面的光谱属性，必须将大气的影响消除。校正的方法：寻找0反射目标条件：整个图像在相同的大气条件下获得。17常用校正方法1)基于地面场地数据或辅助数据进行辐射校正在遥感成像的同时，同步获取成像目标的反射率，或通过预先设置已知反射率的目标，把地面实况数据与传感器的输出数据进行比较，来消除大气的影响。本方法假设地面目标反射率与传感器所获得的信号之间属于线性关系。18常用校正方法2)利用某些波段特性来校正其它

8、波段的大气影响。•一般情况下，散射主要发生在短波图像，对近红外几乎没有影响，如MSS-7几乎不受大气辐射的影响，把它作为无散射影响的标准图像，通过对不同波段图像的对比分析来计算大气影响。19回归分析法在不受大气影响的波段图像和待校正的