遥感数字图像处理
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spContent=我国对地观测技术的迅速发展对遥感数字图像处理人才提出了更多的需求,因此,了解掌握遥感数字图像处理原理和方法是非常重要的。结合相关的课程教材和实验教材,通过较系统的课程学习,可以帮助您形成图像处理的思路,提高利用遥感数字图像解决实际问题的能力。
—— 课程团队
课程概述

遥感数字图像处理是面向地理信息科学专业本科生的专业核心课,也做作为其他专业的辅修课程。课程强调遥感数字图像处理的基本技术和算法,重点是光学遥感数字图像的处理。课程内容包括:遥感图像处理的基本概念,遥感数据的分级和图像文件的基本格式,遥感数据文件的读写,图像统计特征计算,图像合成显示和拉伸算法,图像大气校正方法,图像重采样和几何纠正方法,图像变换和图像滤波的典型算法,图像分割方法,图像分类的典型算法,遥感信息提取方法。通过课堂讲授和实验练习阐述验证相关内容,强化对遥感数字图像处理基本原理和基本方法的理解和应用,培养遥感数字图像处理的基本技能,为遥感图像应用与分析提供技术和方法的支持。

课程大纲

建议学习时间为72-100小时。

总课时建议72个,包括教学讲授和实验两部分内容。


第一章  绪论(2学时)    

1、数字图像的基本概念

2、数字图像处理

3、数字图像处理系统

第二章  遥感数据的获取和遥感图像 (3学时)    

第一节 电磁波谱与遥感传感器

第二节 遥感图像的数字化

第三节 图像类型、图像级别和格式

第三章  遥感图像及其特征(3学时)                        

第一节 遥感图像的模型

第二节 遥感图像的统计特征

第三节 纹理

第四章  图像显示和拉伸(7学时)    

第一节 图像显示

第二节 彩色合成

第三节 图像拉伸

1、线性拉伸

2、直方图均衡化

3、直方图规定化

第五章  遥感图像的校正(9学时)     

第一节 遥感图像恢复的基本原理

第二节 遥感图像辐射校正

1、基本理论

2、基本方法

第三节 遥感图像几何精纠正

1、基本原理

2、纠正方法

第六章  图像变换(7学时)     

第一节 傅里叶变换

第二节 K-L变换和缨帽变换

第三节 波段运算和彩色变换

第七章  图像滤波(8学时)    

第一节 图像平滑

第二节 图像锐化

第三节 频率域滤波

第八章  图像分割(10学时)

第一节 图像分割的原理

第二节 图像分割的主要方法

第三节 数学形态学方法

第九章  遥感图像的分类(12学时)

第一节 图像分类技术和基本原理

第二节 非监督分类的主要方法

第三节 监督分类分类的主要方法

第四节 图像分类的后处理

第十章 遥感信息提取(11学时)

第一节 单一要素的信息提取

第二节 高光谱图像处理的主要方法

第三节 高空间分辨率图像处理和变化检测


实验课时安排(建议36个学时):

序号

实验项目

学时

必做的实验内容

1

图像合成与增强

4

掌握图像处理的基本操作:图像元数据编辑、图像合并、剪裁、窗口联动等。进行图像显示合成和拉伸增强。

2

几何精纠正

6

采用地面控制点进行几何精纠正,分析纠正误差分布。

3

图像变换

4

应用K-LFFTK-T,波段运算,彩色变换进行图像处理和增强。

4

图像滤波

4

应用图像平滑、锐化的典型算法进行图像去噪和增强。

5

图像分割

6

使用阈值法等进行图像分割,使用图像形态学进行分割后处理,分割结果矢量化。

6

图像分类

6

对比应用非监督分类与监督分类的典型方法、进行分类后处理和精度评价。

7

遥感信息提取

6

进行单一目标的信息提取、光谱映射和变化检测处理,提取图像信息。


预备知识

建议的先修课程包括:遥感概论、线性代数、概率论与数理统计、综合自然地理、算法语言与程序设计、地图学。


证书要求

暂时无。

参考资料

(一)课程教材

1、韦玉春,汤国安等主编,遥感数字图像处理教程(第二版),科学出版社,2015年2月版。国家“十一五”规划教材,“十二五”江苏省高校重点教材。

2、韦玉春主编,遥感数字图像处理实验教程,科学出版社,2011年8月版。“十二五”江苏省高校重点教材。

(二)主要参考书目

1、冈萨雷斯主编,数字图像处理(第六版),电子工业出版社,2014年8月版。

2、Jensen,J.R.主编,遥感数字影像处理导论,科学出版社,2007年1月版。

3、(美)肖温格特(Schowengerdt,R.A.)主编,遥感图像处理模型与方法(第三版),电子工业出版社,2010年1月版。

4、(美)桑卡等主编,图像处理分析与机器视觉(第三版),清华大学出版社,2011年1月版。


常见问题

1、实验问题

实验是必须完成的内容,实验教材中的问题和实验后的思考题均需在实验中回答和解决。

建议使用列出的实验教材,按照教学进度自行学习。实验中遇到的难题可在讨论版讨论。

2、学习方法

以自我学习为主,控制好学习进度。建议按照如下的流程学习:

预习、在线学习,复习总结,阅读相关材料,作业,实验,实验报告,小测验。单元总结,单元作业,单元测验。期中总结,期中测验。期末总结,期末测验。

3、杜绝抄袭

必须使用自己的语言组织完成实验报告和相关的作业。一旦发现抄袭或代做,课程为0分。