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1、第五章 MATLAB在遥感图像处理中 的应用主要内容 遥感图像概述 遥感图像的读写与显示 遥感图像辐射增强 遥感图像几何变换 遥感图像配准 遥感图像滤波 遥感图像分割 1 遥感图像处理概述基本概念 遥感数字图像：是指被计算机存储、处理和使用 的图像，是一种空间坐标和灰度均不连续的、 用数字形式表达的遥感影像，最基本单元是像 素，每个像素具有空间位置特征和属性特征。 空间位置特征：是用离散的X值和Y值来表示； 属性特征：常用亮度值表示。亮度值有如下特点： （1）不同图像相同地点的亮度值不同； （2）亮度值大小由传感器所探测到的电磁辐射 强度决定，入射到传感器中的电磁波被探测元 件转化为电信号，经
2、过A/D转换，成为绝对辐 射亮度值R。为了便于应用R又被转换为能够表 征地物的辐射亮度相对值V。R = V *（Rmax - Rmin ）/ Dmax + RminRmax为探测器可检测到的最大辐射亮度； Rmin为探测器可检测到的最小辐射亮度；max 为级数；R为辐射亮度值；V为像素表征的地物 辐射亮度的相对值。遥感数字图像处理：利用数字计算机或其 它高速、大规模集成数字硬件，对从遥 感图像信息转换来的数字电信号进行某 些数字运算或处理（如去除噪声、增强 、复原、分割、提取特征等），以期提 高遥感图像的质量以达到人们所要求的 某些预期结果。图像的表示完整描述图像，可以用式子：I=f(x,y,
3、z,t)表示一个立体的、彩色的活动图像。还有：对于静止图像，则表示为f(x,y,z,)；对于平面图像，则表示为f(x,y,)；对于单色图像，则表示为f(x,y)。有时，在传播或传送图像时，常把图像扫描成 一维信号，如视频信号，这时图像便成了一维 函数f(t)，称之为图像信号，而前面几个式子 称为图像，以示区别。 数字图像是由被称作象素的小块区域组成的二维矩阵。将 物理图象行列划分后，每个小块区域称为像素（pixel）。每个像素包括两个属性：位置和灰度。 对于单色即灰度图像而言，每个象素的亮度用一个数值来 表示，通常数值范围在0到255之间，即可用一个字节来表 示，0表示黑、255表示白，而其它
4、表示灰度级别。物理图象及对应的数字图象物理图像19643灰度像素 数字图像采样列采样行图片像素行间隔采样列间隔灰阶黑灰白0128255彩色图象可以用红、绿、蓝三元组的二维矩阵来表示。通常，三元组的每个数值也是在0到255之间，0表 示相应的基色在该象素中没有，而255则代表相应的 基色在该象素中取得最大值，这种情况下每个象素可 用三个字节来表示。彩色图象(128x128)及其对应的数值矩阵（仅列出一部分 (25x31)）(207,137,130) (220,179,163) (215,169,161) (210,179,172) (210,179,172) (207,154,146) (217
5、,124,121) (226,144,133) (226,144,133) (224,137,124) (227,151,136) (227,151,136) (226,159,142) (227,151,136) (230,170,154) (231,178,163) (231,178,163) (231,178,163) (236,187,171) (236,187,171) (239,195,176) (239,195,176) (240,205,187) (239,195,176) (231,138,123) (217,124,121) (215,169,161) (216,179,1
6、70) (216,179,170) (207,137,120) (159, 51, 71) (189, 89,101) (216,111,110) (217,124,121) (227,151,136) (227,151,136) (226,159,142) (226,159,142) (237,159,135) (237,159,135) (231,178,163) (236,187,171) (231,178,163) (236,187,171) (236,187,171) (236,187,171) (239,195,176) (239,195,176) (236,187,171) (2
7、27,133,118) (213,142,135) (216,179,170) (221,184,170) (190, 89, 89) (204,109,113) (204,115,118) (189, 85, 97) (159, 60, 78) (136, 38, 65) (160, 56, 75) (204,109,113) (227,151,136)(226,159,142)(237,159,135)(227,151,136)主要内容 遥感图像概述 遥感图像的读写与显示 遥感图像辐射增强 遥感图像几何变换 遥感图像配准 遥感图像滤波 遥感图像分割 2 遥感图像的读写与显示 对于标准格式的
8、图像，如bmp, jpg, tif等 格式的图像，可以直接利用MATLAB提供 的命令imread及imwrite进行读写操作。 实际中不同的遥感数据并非标准格式。 如何根据数据提供者提供的格式说明文 件读出相应的参数及图像数据是进行后 续遥感图像处理的关键。标准格式图像读取 函数函数imreadimread可以从任何可以从任何MatlabMatlab支持的图像文件格式中，支持的图像文件格式中， 以任意位深度读取一幅图像。格式为：以任意位深度读取一幅图像。格式为： X,MAP=imread(FILENAME,FMT)X,MAP=imread(FILENAME,FMT)，其中：，其中： FILE
9、NAMEFILENAME为需要读入的图像文件名称，为需要读入的图像文件名称，FMTFMT为图像格式。为图像格式。 图像文件格式图像文件格式读取图像信息读取图像信息 可以通过调用可以通过调用imfinfoimfinfo函数获得与图像文件有关的信息函数获得与图像文件有关的信息 ，格式如下：，格式如下： INFO=imfinfo(FILENAME,FMT)INFO=imfinfo(FILENAME,FMT)其中：其中： 返回的返回的INFOINFO是是MatlabMatlab的一个结构体。的一个结构体。 函数size可给出一副图像的行数和列数 size（f） 非标准格式遥感图像读取 通常每一种遥感卫
10、星传感器都制定了一 套适合本身特性的数据存储格式标准。 并且为用户提供详细的格式说明书。 用户必须熟悉格式才能正确地读出遥感 图像数据。 例：ALOS PALSAR参数及数据读取图像的显示 MatlabMatlab的图像显示函数主要有的图像显示函数主要有imshowimshow、 colorbarcolorbar、subimagesubimage和和imagescimagesc等。等。 例如：例如：imshowimshow函数的基本语法为：函数的基本语法为：imshow(f,G)imshow(f,G)其中，其中，f f是一个图像数组，是一个图像数组，G G是显示该图是显示该图 像的灰度级数。像
11、的灰度级数。1 1、imshow(I,n)imshow(I,n) 显示灰度级为显示灰度级为n n的图像，的图像，n n缺省为缺省为256256。 【例例】按按256256灰度级显示灰度级显示 I=imread(moon.tif);I=imread(moon.tif); imshow(I,256)imshow(I,256) colorbarcolorbar 【例例】按按8 8灰度级显示灰度级显示 I=imread(moon.tif);I=imread(moon.tif); imshow(I,8)imshow(I,8) colorbarcolorbar 【例例】按最大灰度范围显示按最大灰度范围显示
12、 I=imread(moon.tif);I=imread(moon.tif); imshow(I,)imshow(I,) colorbarcolorbar 【例例】按指定灰度范围显示按指定灰度范围显示 I=imread(moon.tif);I=imread(moon.tif); imshow(I,64,128)imshow(I,64,128) colorbarcolorbar 2 2、imshow(X,MAP)imshow(X,MAP) 显示索引图像，显示索引图像，X X为数据图像矩阵，为数据图像矩阵，MAPMAP 为调色板。为调色板。 【例例】显示索引图像显示索引图像 X,MAP=imrea
13、d(canoe.tif);X,MAP=imread(canoe.tif); imshow(X,MAP);imshow(X,MAP); colorbarcolorbar 【例例】显示伪彩色图像显示伪彩色图像 I=imread(moon.tif);I=imread(moon.tif); imshow(I,jet(256)imshow(I,jet(256) colorbarcolorbar3 3、imshow(RGB)imshow(RGB) 显示真彩色图像。显示真彩色图像。 【例例】 rgb=imread(flowers.tif);rgb=imread(flowers.tif); imshow(rg
14、b);imshow(rgb); 4 4、subimagesubimage 多图显示多个调色板的图像。多图显示多个调色板的图像。 【例例】 load trees;load trees; x2,map2=imread(forest.tif);x2,map2=imread(forest.tif); subplot(2,1,1),subimage(X,map);colorbarsubplot(2,1,1),subimage(X,map);colorbar subplot(2,1,2),subimage(x2,map2);colorbarsubplot(2,1,2),subimage(x2,map2);
15、colorbar 【例例】不用专用函数显示多图不用专用函数显示多图 load trees;load trees; x2,map2=imread(forest.tif);x2,map2=imread(forest.tif); subplot(2,1,1),imshow(x2,map2);colsubplot(2,1,1),imshow(x2,map2);col orbarorbar subplot(2,1,2),imshow(X,map);colorbarsubplot(2,1,2),imshow(X,map);colorbar 图像的写入1 1、imwriteimwrite函数函数 imwrite(I,imwrite(I,文件名文件名,文件格式文件格式) )保存无保存无 调色板的图像调色板的图像 imwrite(X,MAP,imwrite(X,MAP,文件名文件名,文件格式文件格式) ) 保存有调色板的图像保存有调色板的图像 imwrite(.,imwrite(.,文件名文件名) )文件名中含格式文件名中含格式 imwrite(.,imwrite(.,参数参数,值值) )指定保存参数指定保存参数 文件格式：文件格式：bmpbmp、jpgjpg、pcxpcx、tiftif。 【
