遥感图像处理_多特征提取讲解学习.ppt

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1、遥感图像处理_多特征提取§1、遥感图像解译-概念当人们或是计算机系统能够从遥感图像数据中发现或者挖掘出信息，并将此信息分析、整理、传递给他人的时候，就是在进行图像解译。图像解译的表达形式有：图像分类、专题信息提取和模式识别等。§2、遥感图像多特征提取遥感图像多特征提取的概念；地球表面物体分布特征；地物边界跟踪法；形状特征描述与提取；地物空间关系特征描述与提取；一、遥感图像多特征提取-概念遥感图像解译，除了利用地物的光谱特征外，还需利用地物的形状特征和空间关系特征，因此需要提取图像的其他特征。对于高分辨率遥感图像，可以清楚地观察到丰富的结构信息，如城市是由许多街区组成的

2、，每个街区又由多个矩形楼房构成，其中人造地物具有明显的形状和结构特征，如建筑物、厂房、农田田埂，因此可以设法去提取这类地物的形状特征及其空间关系特征，以作为结构模式识别的依据。结构模式识别也叫句法模式识别，它可以提取地物的形状特征和空间关系特征，在此基础上识别遥感影像上的目标地物。二、地球表面物体分布特征地球表面的物体，从其分布特征来看，主要表现为三种形式，点状地物线状地物面状地物从信息论的观点看，一个图像颜色（地物光谱）特征均一的地物单元，其边界信息最丰富，地物形状特征是通过边界信息表现出来的。三、地物边界跟踪法地物边界跟踪法-分类；点状地物与面状地物的边界跟踪；面

3、状地物的边界跟踪法；线状地物信息检测与跟踪；1、地物边界跟踪法-分类对地物边界跟踪，是获取地物形态特征的前提。针对不同地物分布特点，地物边界跟踪方法不同。第一种方法以图像像元作为跟踪的落脚点，跟踪点的连线作为地物的界线。这种跟踪方法适用于线状物体的跟踪。第二种方法认为地物的界线在相邻地物之间，因此边界跟踪的路径应该从两个相邻地物边界的像元中间穿过，这种方法适用于点状地物与面状地物的跟踪。4－4

4、

5、4—44443333－3

6、

7、3—32、点状地物与面状地物的边界跟踪随着遥感影像空间分辨率的变化，相同地物的分布特征是可变的。例如，一种地物在高分辨率图像上表现为面状地物，但在

8、低分辨率图像上可能表现为点状地物。反之，点状地物在高分辨率图像上也可以表现为面状地物。点状地物是用一个像素或几个相邻像素表示的地物，因一个像素对应地表一定的面积，因此点状地物可视为缩小的面状地物。面状地物边界跟踪法同样适用于点状地物。3、面状地物的边界跟踪法面状地物边界跟踪是在遥感图像分类基础上进行的。遥感数字图像分类实际上是根据地物物理特性对像素的重新组合与归并。经过分类后的图像，每个地物单元内部是均一的，与其他地物的差异主要通过地物单元的边界来表现。据此可以认为，特征均一的地物单元（区域）的空间是由边界所确定的，边界由一个或多个孤段所构成，弧段是具有方向性的线段，

9、线段由有限个有序的边界点所构成。3、面状地物的边界跟踪法设G1为图像中第一种地物类型，G2为图像中第二种地物类型，像元A0，A1，A2，A3在二维图像空间分布中具有如下：若AG1或AG2A={A0，A1，A2，A3}则称4个像元在2*2图像窗口的中间点为内部点，若存在AiG1,AjG2,ij,则称4个像元在2*2图像窗口的中间点为边界点，地物单元边界跟踪法是：起始点的确定：设图像数据具有m行和n列，分别在图像四周各增加一行或一列数据，增加的像元赋值为-1，构成（m＋2）*（n＋2）的数字图像，经过上述处理，图像周边的像元都成为边界点。我们规定，第一个地物单元

10、的边界点在图像坐标原点，将坐标原点作为起始点，开始跟踪时，记下起始点的坐标，顺序扫描图像，查找边界点。举例A0A1A2A33、面状地物的边界跟踪法下一个跟踪点的确定：查找下一个跟踪点，关键是确定下一个跟踪点的方向。通过对地物单元边界点在图像窗口各种可能出现状态的分析，发现在逆（或顺）时针方向查找时，当前区域的下一个边界点是唯一的，寻找当前区域的下一个边界点的方向依赖于当前点的位置和图像窗口内相邻像元的分布位置。利用已知的方向作指引，可以方便地查找到当前区域的下一个边界点。举例221111111*•***•*•1111211222••上一点位置查找下一边界点的方向当前点

11、位置3、面状地物的边界跟踪法利用方向指引，寻找到下一个边界点后，要求判别该点的坐标是否与起始点相同。不同时，继续寻找当前地物单元下一个边界点，相同时，记录下跟踪过程中边界点的各种信息，产生一个地物单元数据记录，然后利用同样跟踪方法，开始下一个地物单元边界的跟踪，一直到图像中所有地物单元跟踪完毕。上述跟踪方法可以拓广到多个地物类型的图像区域。举例4、线状地物信息检测与跟踪线状地物检测是对线状地物像素的亮度与方向特性进行检测，找出可能的线状地物点的算法。线状地物检测的方法较多，简单的有阈值技术，复杂的有诸如假说检验程序等。线状地物检测的输出结果是线状地物