第一篇:遙感圖像處理實(shí)驗報告
遙感圖像處理實(shí)驗報告
班級 11資環(huán) 姓名 學(xué)號 實(shí)驗專題 實(shí)驗室 F樓機(jī)房 成績評定 教師簽字
專題一:DEM圖像進(jìn)行彩色制圖··························································2(敘述制圖過程并把自己處理結(jié)果加載到本文檔里)
專題二:TM與SPOT數(shù)據(jù)融合····························································3(敘述該過程并處理結(jié)果加載到本文檔里。注意用兩種方法融合的過程)
專題三:航片的配準(zhǔn)與鑲嵌·····························································4(敘述該過程并處理結(jié)果加載到本文檔)
專題四:切取某研究區(qū)域的操作·························································5(具體要求:衛(wèi)星影象疊加,選擇其中三波段彩色合成,采用ROI切取研究區(qū))
專題五:地圖制圖的方法·······························································6(主要是快速制圖。并任選一樣例加載制圖后結(jié)果)
專題六:使用ENVI進(jìn)行三維曲面的瀏覽與飛行············································7(敘述該過程并處理結(jié)果加載到本文檔里)
專題七:監(jiān)督分類試驗(任選一種監(jiān)督分類方法,并敘述···································8(其過程將其結(jié)果加載到本檔里)。實(shí)驗專題: 專題一:DEM圖像進(jìn)行彩色制圖
1、加載一幅DEM的灰度圖像,使用系統(tǒng)默認(rèn)的IDL顏色表來調(diào)整屏幕的顏色表。
2、給生成的彩色圖像添加圖名、格網(wǎng)、比例尺、灰度條、等高線及數(shù)值等信息。
3、調(diào)整位置,保存圖像。結(jié)果如下圖 實(shí)驗專題: 專題二:TM與SPOT數(shù)據(jù)融合
1、主圖象窗口選擇Transform > Image Sharpening > HSV,從一個打開的彩色圖像中選擇三個波段進(jìn)行變換。
2、對原DEM圖像進(jìn)行拉伸處理。
3、將HSV圖像重新轉(zhuǎn)換為RGB圖像。分別對應(yīng)H-R,S-G,拉伸圖像-B。
4、加載最終圖像,并保存結(jié)果。結(jié)果如圖所示:
實(shí)驗專題: 專題三:航片的配準(zhǔn)與鑲嵌
1、加載兩幅圖像,其中一幅作為base image,一幅作為warp image。
2、在主菜單Registration里的Select GCP(Ground Control Points)來選擇地面控制點(diǎn),并調(diào)整誤差。
3、執(zhí)行圖像—地圖配準(zhǔn)。
4、圖像鑲嵌。執(zhí)行Map> Mosaicking > Pixel Based。
5、在Pixel Based Mosaic對話框,選擇Import > Import Files and Edit Properties,調(diào)整羽化、背景等參數(shù)。
6、輸入其他參數(shù),加載結(jié)果圖并保存。結(jié)果如圖:
實(shí)驗專題: 專題四:切取某研究區(qū)域的操作
1、加載一多波段彩色圖像,在主圖像窗口中,選擇Overlay > Region of Interest。
2、ROI的類型選擇polygon,在image窗口中畫出研究的區(qū)域。
3、通過選擇Basic Tools > Masking > Build Mask,建立掩膜。
4、選擇Basic Tools > Masking > Apply Mask,應(yīng)用掩膜來切取研究區(qū)域。結(jié)果如下:
實(shí)驗專題: 專題五:地圖制圖的方法
1、打開顯示要輸出的圖像。
2、從主圖像顯示窗口中,選擇File>Quickmap>New Quickmap,修改輸出頁的大小、頁的范圍以及地圖的比例。
3、設(shè)置圖名、投影并添加map key等信息,保存圖像。結(jié)果如下:
實(shí)驗專題: 專題六:使用ENVI進(jìn)行三維曲面的瀏覽與飛行
1、在顯示圖像的主圖像窗口中,選擇Tools> 3-D SurfaceView。
2、選擇相應(yīng)的數(shù)字高程模型(DEM)輸入文件及所需要的DEM Resolution(像元數(shù))復(fù)選框。
3、調(diào)整垂直方向的放大系數(shù),輸入的值將使得垂直方向真正放大。值越高,放大越多。
4、執(zhí)行User Defined Mode對話框以調(diào)整3D圖像的位置,角度等信息。
5、選取最佳視覺位置保存。
實(shí)驗專題: 專題七:監(jiān)督分類試驗
1、首先選擇感興趣區(qū)域,即ROI。
2、選擇Classification > Supervised > 需要的分類方法,以平行六面體(Parallelepiped)為例。
3、輸入一般的分類參數(shù)(分類參數(shù)對話框中列出的那些),這一對話框包含了一個額外的參數(shù)—標(biāo)準(zhǔn)差數(shù),用于ROI平均值周圍。在“Max stdev from Mean”文本框里,鍵入一個數(shù)值。標(biāo)準(zhǔn)差的默認(rèn)值3被自動輸入到這一文本框里。
4、執(zhí)行,并保存結(jié)果。如圖所示
第二篇:圖像處理 實(shí)驗報告
摘要:
圖像處理,用計算機(jī)對圖像進(jìn)行分析,以達(dá)到所需結(jié)果的技術(shù)。又稱影像處理。基本內(nèi)容 圖像處理一般指數(shù)字圖像處理。數(shù)字圖像是指用數(shù)字?jǐn)z像機(jī)、掃描儀等設(shè)備經(jīng)過采樣和數(shù)字化得到的一個大的二維數(shù)組,該數(shù)組的元素稱為像素,其值為一整數(shù),稱為灰度值。圖像處理技術(shù)的主要內(nèi)容包括圖像壓縮,增強(qiáng)和復(fù)原,匹配、描述和識別3個部分。圖像處理一般指數(shù)字圖像處理。
數(shù)字圖像處理的目的是改善圖像的質(zhì)量,它以人為對象,以改善人的視覺效果為目的。目前,圖像處理演示系統(tǒng)應(yīng)用領(lǐng)域廣泛醫(yī)學(xué)、軍事、科研、商業(yè)等領(lǐng)域。因為數(shù)字圖像處理技術(shù)易于實(shí)現(xiàn)非線性處理,處理程序和處理參數(shù)可變,故是一項通用性強(qiáng),精度高,處理方法靈活,信息保存、傳送可靠的圖像處理技術(shù)。本圖像處理演示系統(tǒng)以數(shù)字圖像處理理論為基礎(chǔ),對某些常用功能進(jìn)行界面化設(shè)計,便于初級用戶的操作。設(shè)計要求
可視化界面,采用多幅不同形式圖像驗證系統(tǒng)的正確性;
合理選擇不同形式圖像,反應(yīng)各功能模塊的效果及驗證系統(tǒng)的正確性 對圖像進(jìn)行灰度級映射,對比分析變換前后的直方圖變化;
1.課題目的與要求 目的:
基本功能:彩色圖像轉(zhuǎn)灰度圖像
圖像的幾何空間變換:平移,旋轉(zhuǎn),剪切,縮放 圖像的算術(shù)處理:加、減、乘
圖像的灰度拉伸方法(包含參數(shù)設(shè)置); 直方圖的統(tǒng)計和繪制;直方圖均衡化和規(guī)定化; 要求:
1、熟悉圖像點(diǎn)運(yùn)算、代數(shù)運(yùn)算、幾何運(yùn)算的基本定 義和常見方法;
2、掌握在MTLAB中對圖像進(jìn)行點(diǎn)運(yùn)算、代數(shù)運(yùn)算、幾何運(yùn)算的方法
3、掌握在MATLAB中進(jìn)行插值的方法
4、運(yùn)用MATLAB語言進(jìn)行圖像的插值縮放和插值旋轉(zhuǎn)等
5、學(xué)會運(yùn)用圖像的灰度拉伸方法
6、學(xué)會運(yùn)用圖像的直方圖設(shè)計和繪制;以及均衡化和規(guī)定化
7、進(jìn)一步熟悉了解MATLAB語言的應(yīng)用,將數(shù)字圖像處理更好的應(yīng)用于實(shí)際
2.課題設(shè)計內(nèi)容描述
1>彩色圖像轉(zhuǎn)化灰度圖像:
大部分圖像都是RGB格式。RGB是指紅,綠,藍(lán)三色。通常是每一色都是256個級。相當(dāng)于過去攝影里提到了8級灰階。
真彩色圖像通常是就是指RGB。通常是三個8位,合起來是24位。不過每一個顏色并不一定是8位。比如有些顯卡可以顯示16位,或者是32位。所以就有16位真彩和32位真彩。
在一些特殊環(huán)境下需要將真彩色轉(zhuǎn)換成灰度圖像。1單獨(dú)處理每一個顏色分量。
2.處理圖像的“灰度“,有時候又稱為“高度”。邊緣加強(qiáng),平滑,去噪,加銳度等。
3.當(dāng)用黑白打印機(jī)打印照片時,通常也需要將彩色轉(zhuǎn)成灰白,處理后再打印 4.攝影里,通過黑白照片體現(xiàn)“型體”與“線條”,“光線”。2>圖像的幾何空間變化:
圖像平移是將圖像進(jìn)行上下左右的等比例變化,不改變圖像的特征,只改變位置。
圖像比例縮放是指將給定的圖像在x軸方向按比例縮放fx倍,在y軸按比例縮放fy倍,從而獲得一幅新的圖像。如果fx=fy,即在x軸方向和y軸方向縮放的比率相同,稱這樣的比例縮放為圖像的全比例縮放。如果fx≠fy,圖像的比例縮放會改變原始圖象的像素間的相對位置,產(chǎn)生幾何畸變。
旋轉(zhuǎn)。一般圖像的旋轉(zhuǎn)是以圖像的中心為原點(diǎn),旋轉(zhuǎn)一定的角度,也就是將圖像上的所有像素都旋轉(zhuǎn)一個相同的角度。旋轉(zhuǎn)后圖像的的大小一般會改變,即可以把轉(zhuǎn)出顯示區(qū)域的圖像截去,或者擴(kuò)大圖像范圍來顯示所有的圖像。圖像的旋轉(zhuǎn)變換也可以用矩陣變換來表示。3>圖像的算術(shù)處理:
圖像代數(shù)運(yùn)算是指對兩幅或兩幅以上輸入圖像對應(yīng)的像素逐個進(jìn)行和差積商運(yùn)算以產(chǎn)生增強(qiáng)效果的圖像。圖像運(yùn)算是一種比較簡單有效的增強(qiáng)處理手段是圖像處理中常用方法。三種圖像處理代數(shù)運(yùn)算的數(shù)學(xué)表達(dá)式如下: C(x,y)=A(x,y)+B(x,y)C(x,y)=A(x,y)-B(x,y)C(x,y)=A(x,y)*B(x,y)4>圖像的灰度拉伸方法:
灰度拉伸又叫對比度拉伸,它是最基本的一種灰度變換,使用的是最簡單的分段線性變換函數(shù),它的主要思想是提高圖像處理時灰度級的動態(tài)范圍??梢杂羞x擇的拉伸某段灰度區(qū)間以改善輸出圖像。如圖,所示的變換函數(shù)的運(yùn)算結(jié)果是將原圖在a到b之間的灰度拉伸到c到d之間。如果一幅圖像的灰度集中在較暗的區(qū)域而導(dǎo)致圖像偏暗,可以用灰度拉伸功能來拉伸(斜率>1)物體灰度區(qū)間以改善圖像;同樣如果圖像灰度集中在較亮的區(qū)域而導(dǎo)致圖像偏亮,也可以用灰度拉伸功能來壓縮(斜率<1)物體灰度區(qū)間以改善圖像質(zhì)量。
5>直方圖設(shè)計和繪制;以及均衡化和規(guī)定化:
灰度直方圖是將數(shù)字圖像的所有像素,按照灰度值的大小,統(tǒng)計其所出現(xiàn)的頻度。通常,灰度直方圖的橫坐標(biāo)表示灰度值,縱坐標(biāo)為半個像素個數(shù),也可以采用某一灰度值的像素數(shù)占全圖像素數(shù)的百分比作為縱坐標(biāo)。
直方圖均衡方法的基本原理是:對在圖像中像素個數(shù)多的灰度值(即對畫面起主要作用的灰度值)進(jìn)行展寬,而對像素個數(shù)少的灰度值(即對畫面不起主要作用的灰度值)進(jìn)行歸并。從而達(dá)到清晰圖像的目的。
3.總體方案設(shè)計
1> GUI圖像處理平臺的總體設(shè)計
圖像處理平臺設(shè)計的目的是能夠?qū)D像處理的各個獨(dú)立算法集成到一個平臺內(nèi),方便用戶選用多種方法對圖像進(jìn)行處理.平臺基于MatlabGUI設(shè)計,實(shí)現(xiàn)圖像處理過程的交互和可視化,并為用戶二次開發(fā)提供平臺接口,提高圖像處理算法的綜合利用效率
2>平臺總體功能設(shè)計 根據(jù)一體化的設(shè)計思想,平臺主要實(shí)現(xiàn)算法集成、交互可視化和提供二次開發(fā)接口等功能.其中算法集成分為已有算法集成和新算法集成.具體功能描述如下:
(1)已有算法集成是對Matlab圖像處理工具
包中提供的算法進(jìn)行集成,可以通過使用函數(shù)名加參數(shù)的方式直接調(diào)用.依據(jù)功能進(jìn)行分類,將同類算法集成到同一菜單項內(nèi),如將傅里葉變換、小波變換、離散變換等算法歸類到圖像變換中,進(jìn)行集成.(2)新算法集成是指對自主開發(fā)的算法進(jìn)行集成,如改進(jìn)水平集算法[12]、交互式圖割算法[13]、細(xì)胞自動機(jī)分割算法[14]等均為自主開發(fā)的圖像分割算法,同已有算法集成方式類似,集成到平臺中,便于綜合運(yùn)用和算法分析與對比.(3)交互式可視化是指對圖像處理過程及結(jié)果的可視化顯示,并提供用戶交互區(qū).(4)二次開發(fā)接口是指通過調(diào)用集成模板方式,為用戶提供一個將自己算法集成到平臺中的一個接口
3>總體布局設(shè)計
一個高性能的圖像處理平臺應(yīng)該為用戶提供
方便快捷的操作.平臺設(shè)計中通過菜單和按鈕實(shí)現(xiàn)快捷操作,其中菜單項提供平臺的整體功能,快捷按鈕顯示具體的獨(dú)立功能.圖像處理平臺的布局設(shè)計如圖1所示.利用MatlabGUI提供的工具包和底層代碼,可以實(shí)現(xiàn)菜單功能區(qū)、快捷按鈕功能區(qū)、DEMO顯示區(qū)、可視化效果顯示區(qū)和用戶交互區(qū)的布局設(shè)計
4.程序?qū)崿F(xiàn)和測試
4.1各個功能模塊的主要實(shí)現(xiàn)程序 基本功能:彩色圖像轉(zhuǎn)灰度圖像
I=imread('C:MATLAB7toolboximagesimdemospeppers.png','png');x=rgb2gray(I);figure(1);subplot(121);imshow(I);title('原始圖像');subplot(122);imshow(x);title('灰度圖像');實(shí)驗結(jié)果:
圖像的幾何空間變換:平移,旋轉(zhuǎn),剪切,縮放
img1=imread('C:MATLAB7toolboximagesimdemosguidemo123jujiao3.jpg','jpg');img1=rgb2gray(img1);figure,imshow(img1);imwrite(img1,'a1.jpg');%%%%%%平移
se=translate(strel(1),[20 20]);img2=imdilate(img1,se);figure,imshow(img2);imwrite(img2,'a2.jpg');%%%%%%旋轉(zhuǎn) img3=imrotate(img1,90);figure,imshow(img3);imwrite(img3,'a3.jpg');% %%%%%縮放 img4=imresize(img1,2);figure,imshow(img4);imwrite(img4,'a4.jpg');
原始圖像:
平移圖像:
旋轉(zhuǎn)圖像:
縮放圖像:
圖像的算術(shù)處理:加、減、乘
加法
A=imread('C:MATLAB7toolboximagesimdemosguidemo123jujiao3.jpg','jpg');B=imread('C:MATLAB7toolboximagesimdemosguidemo123jujiao1.jpg','jpg');subplot(1,3,1);imshow(A);title('圖像1');subplot(1,3,2);imshow(B);title('圖像2');C=imadd(A,B);subplot(1,3,3);imshow(C);title('相加后的圖像')
減法
A=imread('C:MATLAB7toolboximagesimdemosguidemo123jujiao3.jpg','jpg');B=imread('C:MATLAB7toolboximagesimdemosguidemo123jujiao1.jpg','jpg');subplot(2,3,1);imshow(A);title('圖像1');subplot(2,3,2);imshow(B);title('圖像2');C=imsubtract(A,B);subplot(2,3,3);imshow(C);title('相減后的圖像')
乘法
A=imread('C:MATLAB7toolboximagesimdemosguidemo123jujiao3.jpg','jpg');B=imread('C:MATLAB7toolboximagesimdemosguidemo123jujiao1.jpg','jpg');subplot(1,3,1);imshow(A);title('圖像1');subplot(1,3,2);imshow(B);title('圖像2');C=immultiply(A,B);subplot(1,3,3);imshow(C);title('相乘后的圖像')
圖像的灰度拉伸方法(包含參數(shù)設(shè)置);
img=imread('C:MATLAB7toolboximagesimdemosguidemo123jujiao3.jpg','jpg');figure(1);imshow(img);title('原圖');[m,n]=size(img);%測量圖像尺寸參數(shù)
GreyHist=zeros(1,256);%預(yù)創(chuàng)建存放灰度出現(xiàn)概率的向量 for k=0:255 GreyHist(k+1)=length(find(img==k))/(m*n);%計算每級灰度出現(xiàn)的概率,將其存入GreyHist中相應(yīng)位置
end figure(2);bar(0:255,GreyHist)%繪制直方圖 title('原直方圖')xlabel('灰度值')ylabel('出現(xiàn)概率')%灰度拉伸 imggrey=img;prompt={'請輸入系數(shù)a','請輸入系數(shù)b'};words='請輸入線性拉伸函數(shù):';answer = inputdlg(prompt,words,1,{'0.5','2'});a=str2double(answer(1));b=str2double(answer(2));for i=1:m for j=1:n img(i,j)=a*img(i,j)+b;end end figure(3);imshow(img);title('灰度拉伸');GreyHist=zeros(1,256);%預(yù)創(chuàng)建存放灰度出現(xiàn)概率的向量 for k=0:255
直方圖的統(tǒng)計和繪制;直方圖均衡化和規(guī)定化;
%一,圖像的預(yù)處理,讀入彩色圖像將其灰度化
img=imread('C:MATLAB7toolboximagesimdemosguidemo123jujiao3.jpg','jpg');%讀入JPG彩色圖像文件
imshow(img)%顯示出來 title('輸入的彩色JPG圖像')imwrite(rgb2gray(img),'PicSampleGray.jpg');%將彩色圖片灰度化并保存 img=rgb2gray(img);%灰度化后的數(shù)據(jù)存入數(shù)組 %二,繪制直方圖
[m,n]=size(img);%測量圖像尺寸參數(shù)
GP=zeros(1,256);%預(yù)創(chuàng)建存放灰度出現(xiàn)概率的向量 for k=0:255 GP(k+1)=length(find(img==k))/(m*n);%計算每級灰度出現(xiàn)的概率,將其存入GP中相應(yīng)位置 end figure,bar(0:255,GP,'g')%繪制直方圖 title('原圖像直方圖')xlabel('灰度值')ylabel('出現(xiàn)概率')%三,直方圖均衡化 S1=zeros(1,256);for i=1:256 for j=1:i S1(i)=GP(j)+S1(i);%計算Sk end end S2=round((S1*256)+0.5);%將Sk歸到相近級的灰度 for i=1:256 GPeq(i)=sum(GP(find(S2==i)));%計算現(xiàn)有每個灰度級出現(xiàn)的概率 end figure,bar(0:255,GPeq,'b')%顯示均衡化后的直方圖 title('均衡化后的直方圖')xlabel('灰度值')ylabel('出現(xiàn)概率')%四,圖像均衡化 PA=img;for i=0:255 PA(find(img==i))=S2(i+1);%將各個像素歸一化后的灰度值賦給這個像素 end figure,imshow(PA)%顯示均衡化后的圖像 title('均衡化后圖像')imwrite(PA,'PicEqual.jpg');
4.3.問題說明和總結(jié):對在調(diào)試中發(fā)現(xiàn)的問題和解決方法做說明。
圖像處理,是對圖像進(jìn)行分析、加工、和處理,使其滿足視覺、心理以及其他要求的技術(shù)。圖像處理是信號處理在圖像域上的一個應(yīng)用。目前大多數(shù)的圖像是以數(shù)字形式存儲,因而圖像處理很多情況下指數(shù)字圖像處理。
進(jìn)行程序調(diào)試的過程中,最重要的是輸入圖像,剛開始是為了找到原始圖像耗費(fèi)了很多時間,一般的條件書上有,但要對其進(jìn)行磨合。程序編寫時,應(yīng)該注意大小寫。應(yīng)該注意最后的輸出部分,保證輸出條件與輸入條件相同。
5.總結(jié)與體會 這次使用MATALB進(jìn)行圖像處理的編寫,是我對MATALB軟件有了更深入的了解,對其的應(yīng)用能力也有了相應(yīng)的提高,更深入的了解到MATALB作為繪圖軟件的方便與快捷。在進(jìn)行程序調(diào)試的過程中,最重要的是輸入圖像,只有找到圖像的原始位置,才能進(jìn)行下面的程序編碼。編碼程序時,應(yīng)該在MATLAB原始文檔的位置先行輸入,輸入時應(yīng)該注意大小寫。程序應(yīng)該盡可能地簡單,只要能達(dá)到目的就行,程序越復(fù)雜,運(yùn)行時的錯誤就越多。以上是我的程序編碼經(jīng)驗與感受。
6.參考文獻(xiàn)
《數(shù)字圖像處理實(shí)驗指導(dǎo)書》 厙向陽 曹穎超 編著 《MATLAB與數(shù)學(xué)實(shí)驗》 艾冬梅 李艷晴 編著 《圖像處理和分析技術(shù)》 章毓晉 編著 《MATLAB實(shí)用教程》 鄭阿奇 編著
第三篇:遙感數(shù)字圖像處理實(shí)驗報告
遙感數(shù)字圖像處理
學(xué)院 理學(xué)院 班級 地信131 學(xué)號 姓名
編寫日期:1
2015.5
??作業(yè)a
1.LS8_C_20140613_022505_000000_118039_GEOTIFF_L4
2.L5118_39_19860531 ProductDescription用記事本打開,讀取頭文件,并填寫相關(guān)信息與相應(yīng)位置即可
3.L5118-39-19960103
4.L7118039_20050815 直接打開以_mtl為后綴的文件,該文件中包含了遙感影像的所有波段 5.LM*** 直接打開波段,然后波段合成即可
6.s5kj297_289_10m
7.WORLDVIEW-052606622010_01
??作業(yè)b
在ENVI中將landsat的4景影像和SPOT-5的1景的影像打開,并聯(lián)動連接查看同一區(qū)域
link displays是根據(jù)象元位置來連接的,geographic link是通過地理坐標(biāo)位置來連接的。
由上圖可知,將遙感影像聯(lián)動時亦可實(shí)現(xiàn)不同影像同一區(qū)域的快速檢索,但是我們也可以看到,由于受到各方面因素的影像并不能特別精確的指在同一地方。
??作業(yè)c
1.WORLDVIEW-2影像保存為jpg和TIF格式的4-3-2波段合成的假彩色圖像??捎猛瑯拥姆椒▽POT-5影像保存為jpg和tif格式的4-3-2波段合成的假彩色圖像 2.為landsat的5景影像附上波段的波長,并根據(jù)波長用landsat 5的7-4-3波段,保存為jpg和tif格式影像
為波長復(fù)制后,導(dǎo)入影像文件各波段顯示差異前后對比
轉(zhuǎn)換為JPG格式后可以用看圖軟件直接打開
??作業(yè)d
需要對影像進(jìn)行裁剪,裁剪的基本步驟如下:
1.L5118_39_19860531裁剪前后對比
2.L5118-39-19960103裁剪前后對比
3.L7118039_20050815裁剪前后對比
4.LS8_C_20140613_022505_000000_118039_GEOTIFF_L4裁剪前后對比
??
作業(yè)e
將剪裁影像,重采樣成10m,重采樣的操作主要如下
1.L5118_39_19860531重采樣前后對比
2.L5118-39-19960103重采樣前后對比
3.L7118039_20050815重采樣前后對比
4.LS8_C_20140613_022505_000000_118039_GEOTIFF_L4重采樣前后對比
第四篇:遙感圖像處理實(shí)習(xí)總結(jié)
遙 感 實(shí)習(xí)總 結(jié)
專業(yè):攝影測量與遙感技術(shù)
班級:
姓名:
學(xué)號:
為期兩周的遙感數(shù)字圖像處理結(jié)束了,在老師的精心安排下,我們?nèi)硇牡耐度氲竭@次實(shí)習(xí)中。雖然是滿天的時間,但是由于教室還有其他人占用并不能在那全天使用,所以說是兩周實(shí)習(xí)但是我們能用是時間依然很少,我們要力抓每一分每一秒,熟練操作遙感數(shù)字圖像處理軟件。整個實(shí)習(xí)是以黃河水院為基礎(chǔ)圖形。通過格式變換、幾何校正、圖像剪裁、圖像分類,以及最后的專題地圖制作。
實(shí)習(xí)的過程簡單又復(fù)雜,簡單的是,只要動手,計算機(jī)幾乎自動化的替你操作,復(fù)雜的是,在操作過程中,又有好多選項和注意的事項,有很多參數(shù)的設(shè)置很有講究。所以在練習(xí)中我遇到好多問題,并通過解決這些問題進(jìn)一步加深了對軟件和課本知識的理解。
首先我們進(jìn)行的是數(shù)據(jù)預(yù)處理。我們需要進(jìn)行遙感圖像的幾何校正。由于各種誤差所以遙感圖像存在著幾何變形,因此需要在操作前進(jìn)行幾何校正。流程如下:第一步:顯示圖像文件(打開兩個視窗窗口),第二步:啟動幾何校正模塊,第三步:啟動控制點(diǎn)工具,第四步:地面控制點(diǎn)(GCP)的采集,第五步:采集地面檢查點(diǎn),第六步:圖象重采樣,第七步:保存幾何校正模式。其中最關(guān)鍵最難的就屬地面控制點(diǎn)的采集,我們使用的是二次多項式,所以得選取六個控制點(diǎn)然后再選出六個檢查點(diǎn)。但是圖像存在著誤差,而我們要把誤差控制在一個像素以內(nèi),這就更加困難了。在進(jìn)過長時間的摸索和練習(xí),精度慢慢的就達(dá)到了,但是圖糾正后依舊不是很好,在詢問同學(xué)后發(fā)現(xiàn)原來是點(diǎn)的分布不是很均勻,所以導(dǎo)致了圖的變形。在圖的校正后就得進(jìn)行圖范圍的裁剪得到所需的范圍。裁剪有兩種方法一種是規(guī)則分幅裁剪,一種是不規(guī)則分幅裁剪。規(guī)則分幅裁剪需要知道坐標(biāo),而不規(guī)則分幅裁剪則只需要在圖上手選出需要裁剪的范圍。而我們沒有坐標(biāo)只能用不規(guī)則分幅裁剪。
第二項就是圖象增強(qiáng)處理,主要包括:空間、輻射、光譜增強(qiáng)處理的主要方法??臻g增強(qiáng):包括卷積增強(qiáng)處理,輻射增強(qiáng):直方圖均衡化處理,光譜增強(qiáng):主成份變換、纓穗變換、色彩變換。這一項比較簡單,通過指導(dǎo)書和上課的學(xué)習(xí),這些增強(qiáng)只要知道步驟就能很快完成。
第三項我認(rèn)為也是最關(guān)鍵的一項,遙感圖像的分類,所謂的遙感圖像的分類就是通過人工目譯或計算機(jī)自動分類處理相結(jié)合識別出地物屬性。我們做的分類是非監(jiān)督分類,在進(jìn)行的分類評價時,應(yīng)用分類疊加方法來評價分類結(jié)果、分類精度及定義時應(yīng)注意分類文件在上,而且取消柵格參數(shù)中清楚選示選項,以使兩圖像疊加顯示。非監(jiān)督分類步驟如下:第一步:顯示原圖像與分類圖像,第二步:打開分類圖像屬性并調(diào)整字段顯示順序,第三步:給各個類別賦相應(yīng)的顏色,第四步:不透明度設(shè)置,第五步:確定類別專題意義及其準(zhǔn)確程度,第六步:標(biāo)注類別的名稱和相應(yīng)顏色,第七步:將相同的類進(jìn)行合并,最后分為五大類:建筑物、道路(空閑地)、水系、草地和灌木林。
第四項是制作專題地圖。其操作步驟為:
一、準(zhǔn)備專題制圖數(shù)據(jù),二、生成專題制圖文件,三、確定專題制圖范圍,四、放置圖面整飭要素。而圖面整飾又包括1.繪制格網(wǎng)線與坐標(biāo)注記,2.繪制地圖比例尺,3.繪制地圖圖例,4.繪制指北針,5.地圖名稱的設(shè)定,6.地圖的保存。其中創(chuàng)建格網(wǎng)中可以設(shè)置格網(wǎng)線的多少和起始值,這一步主要是對制作專題圖的一些整飾,可以使圖美觀易懂。
為期兩周的實(shí)習(xí)結(jié)束了,經(jīng)過這次系統(tǒng)全面的實(shí)習(xí),讓我更深刻的了解了遙感圖像的操作流程,也掌握了面對常出現(xiàn)問題的解決方法,同時也讓我對課程有了更確切的理解,把理論應(yīng)用于實(shí)際,同時加深了對理論部分的重點(diǎn)理解,還提升了動手能力。
第五篇:圖像處理實(shí)驗報告
實(shí) 實(shí) 驗 報 告
實(shí)驗課程名稱
圖像處理(第二版)
指 指 導(dǎo) 老 師
鄧天明
學(xué) 學(xué)
院
交通運(yùn)輸
年級
2012 級
專業(yè)及班級
交通信息與控制工程二班
學(xué) 學(xué) 生 姓 名
田
飛
學(xué)
號 631205090230
開 開 課 時 間
2014
至
2015
學(xué)年第 2
學(xué)期
總 總 成 績
教師簽名
實(shí)驗名稱 直方圖均衡化 實(shí)驗類型 驗證型 實(shí)驗時間 2015/6/2 實(shí)驗地點(diǎn) 基礎(chǔ)實(shí)驗樓北 501 實(shí)驗?zāi)康模?/p>
1.熟悉圖像數(shù)據(jù)在計算機(jī)中的存儲方式; 2.掌握圖像直方圖均衡化這一基本處理過程。
儀器、設(shè)備名稱:
PC 微機(jī)一臺和 MATLAB 軟件。
實(shí)驗要求及注意事項:
本次實(shí)驗注意事項總結(jié)如下:
1、要學(xué)會利用 Matlab 中的幫助信息,因為很多函數(shù)的調(diào)用方法都是可以在幫助中找到的。在調(diào)用函數(shù)時應(yīng)重點(diǎn)看 Examples 中的方式。
2、在 Matlab 中進(jìn)行重復(fù)操作時,可以用方向上鍵重復(fù)命令,也可以在命令窗口中進(jìn)行復(fù)制粘貼。
3、使用軟件處理圖像時,注意不要使用復(fù)雜圖像,以免處理時間過長且顯示效果不理想。
實(shí)驗內(nèi)容、操作步驟:
實(shí)驗內(nèi)容:
1.讀入圖像數(shù)據(jù)到內(nèi)存中,并顯示讀入的圖像; 2.實(shí)現(xiàn)直方圖均衡化處理,顯示處理前后圖像的直方圖。
3.顯示并保存處理結(jié)果。
實(shí)驗步驟:
1.打開 Matlab 編程環(huán)境; 2.獲取實(shí)驗用圖像。用’imread’函數(shù)將圖像讀入 Matlab;用’imshow’函數(shù)顯示讀入的圖像。
3.獲取輸入圖像的直方圖:用’imhist’函數(shù)處理圖像。
4.均衡化處理:用’histeq’函數(shù)處理圖像即可。
5.獲取均衡化后的直方圖并顯示圖像:用’imhist’和’imshow’函數(shù)。
6.保存實(shí)驗結(jié)果:用’imwrite’函數(shù)處理。
實(shí)驗結(jié)果分析(含數(shù)據(jù)、圖表整理):
程序源代碼 :
A = imread(‘D:TF.gif’, ‘gif’);imshow(A);imhist(A);histeq(A);Imhist(A);Imshow(A);Imwrite(A, ‘D:TF.gif’, ‘GIF’);
處理結(jié)果:
圖 1
灰度圖
圖 2
均衡化圖
圖 3
直方圖
實(shí)驗收獲、心得及建議:
直方圖均衡化是直方圖變換方法中的一種,進(jìn)行圖像增強(qiáng)的方法是以概率論為基礎(chǔ)的。
直方圖均衡化主要用于增強(qiáng)動態(tài)范圍偏小的圖像的反差。這個方法基本思想是把原始圖的直方圖變換為均勻分布的形式,這樣就增加了像素灰度值的動態(tài)范圍,從而達(dá)到增強(qiáng)圖像整體對比度德效果。
數(shù)字圖像直方圖均衡化之后直方圖不是絕對平坦的,因為不能將同一個灰度值的各個像素變換到不同灰度級(或說此時僅根據(jù)灰度值區(qū)分不開不同的像素),所以數(shù)字圖像直方圖均衡化的結(jié)果一般只是近似均衡化的直方圖。
在本次實(shí)驗中發(fā)現(xiàn):直方圖均衡化在增強(qiáng)反差的同時也增強(qiáng)了圖像的可視粒度。
實(shí)驗名稱 頻域平滑濾波 實(shí)驗類型 驗證型 實(shí)驗時間 2015/6/9 實(shí)驗地點(diǎn) 基礎(chǔ)實(shí)驗樓北 501 實(shí)驗?zāi)康模?/p>
1.熟悉圖像數(shù)據(jù)在頻率域的表示; 2.掌握頻域圖像增強(qiáng)的基本步驟。
儀器、設(shè)備名稱:
PC 微機(jī)一臺、MATLAB 軟件、GIF 格式圖片一張。
實(shí)驗要求及注意事項:
在選擇圖片時應(yīng)當(dāng)選擇 TTF 格式或者 GIF 格式的圖片,若不是這種格式則應(yīng)該在畫圖工具中改為上述格式,因為其他格式都打不開。
實(shí)驗內(nèi)容、操作步驟:
實(shí)驗內(nèi)容:
1.綜合利用所學(xué)的數(shù)字圖像基本存儲結(jié)構(gòu)、圖像變換、圖像增強(qiáng)等知識實(shí)現(xiàn)頻率域圖像增強(qiáng); 2.在頻率域進(jìn)行用半徑值分別為 5,15,30,80 和 230 的理想低通濾波器對圖像進(jìn)行平滑,并觀察濾波效果。
操作步驟:
1.打開 Matlab 編程環(huán)境; 2.獲取實(shí)驗用圖像。用’imread’函數(shù)將圖像讀入 Matlab;用’imshow’函數(shù)顯示讀入的圖像。
3.將圖像’uint8’格式轉(zhuǎn)換為’double’格式,并將各點(diǎn)數(shù)據(jù)乘以-1 的(x+y)次方以便 FFT 變換后的結(jié)果中低頻數(shù)據(jù)處于圖像中央。
4.用’fft2’函數(shù)對圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行二維 FFT 變換,得到頻率域圖像數(shù)據(jù)。
5.計算頻率域圖像的幅值并進(jìn)行對數(shù)變換,利用’imshow’顯示頻率域圖像。
6.在頻率圖像上去除濾波半徑意外的數(shù)據(jù)(置 0)。
7.計算頻率域圖像的幅值并進(jìn)行對數(shù)變換,利用’imshow’顯示頻率域圖像。
8.用’fft2’函數(shù)對圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行二維 FFT 逆變換,并用’real’函數(shù)取其實(shí)部,得到處理過的空間域圖像數(shù)據(jù)。
9.將圖像數(shù)據(jù)各點(diǎn)數(shù)據(jù)乘以-1 的(x+y)次方。
10.用’imshow’函數(shù)顯示處理結(jié)果圖像數(shù)據(jù),并用’imwrite’函數(shù)保存圖像處理結(jié)果數(shù)據(jù)。
實(shí)驗結(jié)果分析(含數(shù)據(jù)、圖表整理):
程序源代碼:
function
idlvbo(r)
I=imread(“E: tu bailong1.gif”);
subplot(1,2,1),imshow(I);% 顯示原圖
title(“bailong2 原 圖 ”);
k=double(I);% ‘ uint8 格式轉(zhuǎn)換為‘ double ’
g=fft2(k);% 傅里葉變換
g=fftshift(g);% 實(shí)現(xiàn)低頻數(shù)據(jù)處于圖像中心
figure,imshow(g);
% % 除去濾波半徑以外的數(shù)據(jù)
[M ,N]=size(g);% 計算幅值
m=fix(M/2);
n=fix(N/2);
%m=round(M/2);
%n=round(N/2);
for i=1:M
for j=1:N
d=sqrt((i--m)^2+(j--n)^2);
if
d<=r
h=1;
else
h=0;
end
y(i,j)=h*g(i,j);
end
end
y=ifftshift(y);
E1=ifft2(y);
E2=uint8(real(E1));
subplot(1,2,2),imshow(E2);
title(“ 處理后的圖像 ”);
imwrite(E2,“E2.tif”,“tif”);
處理結(jié)果:
原圖
r=5 的結(jié)果圖
r=15 的結(jié)果圖
r=30 的結(jié)果圖
r=80 的結(jié)果圖
r=230 的結(jié)果圖
實(shí)驗收獲、心得及建議:
在頻域空間,圖像的信息表現(xiàn)為不同頻率分量的組合。如果能讓某個范圍內(nèi)的分量或某些頻率的分量受到抑制而讓其他分量不受影響,就可以輸出圖的頻率分布,達(dá)到不同的增強(qiáng)目的。
頻域空間的增強(qiáng)方法有三個步驟:
1、將圖像從圖像空間轉(zhuǎn)換到頻域空間; 2、在頻域空間對圖像進(jìn)行增強(qiáng); 3、將增強(qiáng)后的圖像再從頻域空間轉(zhuǎn)換到圖像空間; 本次試驗中在 FFT 變換前后,將各點(diǎn)數(shù)乘以-1 的(x+y)次方,是為了將圖像處理后它的中低頻數(shù)據(jù)處于圖像中央位置。
頻率域圖像處理是把圖像看成一種二維信號,對其進(jìn)行基于二維傅里葉變化的信號增強(qiáng);空間域圖像增強(qiáng)的方法是直接對圖像中的像素進(jìn)行處理的過程。
實(shí)驗名稱 圖像去噪 實(shí)驗類型 驗證型 實(shí)驗時間 2015/6/9 實(shí)驗地點(diǎn) 基礎(chǔ)實(shí)驗樓北 501 實(shí)驗?zāi)康模?/p>
1.熟悉圖像高斯噪聲的特點(diǎn); 2.掌握利用中值濾波器去除圖像噪聲的方法。
儀器、設(shè)備名稱:
PC 微機(jī)一臺、MATLAB 軟件、GIF 格式圖片一張。
實(shí)驗要求及注意事項:
在選擇圖片時應(yīng)當(dāng)選擇 TTF 格式或者 GIF 格式的圖片,若不是這種格式則應(yīng)該在畫圖工具中改為上述格式,因為其他格式都打不開。
實(shí)驗內(nèi)容、操作步驟:
實(shí)驗內(nèi)容:
編寫代碼實(shí)現(xiàn)中值濾波算法,并觀察增強(qiáng)效果。
操作步驟:
1.打開 Matlab 編程環(huán)境。
2.利用’imread’ 函數(shù)讀入包含噪聲的原始圖像數(shù)據(jù)。
3.利用’imshow’ 顯示所讀入的圖像數(shù)據(jù)。
4.編寫代碼實(shí)現(xiàn)中值濾波算法,并對原始噪聲圖像進(jìn)行濾波處理。
5.利用’imshow’ 顯示處理結(jié)果圖像數(shù)據(jù)。
6.利用’imwrite’函數(shù)保存圖像處理結(jié)果數(shù)據(jù)。
實(shí)驗結(jié)果分析(含數(shù)據(jù)、圖表整理):
程序源代碼:
I1=imread(“D:tfYUAN.jpg”);
I3=rgb2gray(I1);I2=imnoise(I3,“salt & pepper”,0.02);subplot(1,2,1);
imshow(I2);
title(“jia zao yin”);
L=medfilt2(I2);
subplot(1,2,2);
imshow(L);
title(“ 中值濾波所得圖像”);處理結(jié)果:
去噪聲后的圖像對比
實(shí)驗收獲、心得及建議:
噪聲是常見的退化因素之一,也是圖像恢復(fù)中重點(diǎn)研究的主要內(nèi)容。圖像中的噪聲可定義為圖像中不希望有的部分,或圖像中不需要的部分。
中值濾波算法處理速度快。均值濾波對一個像素,取其周圍的像素均值作為當(dāng)前像素的值;中值濾波對一個像素,取其周圍的像素的中間值作為當(dāng)前像素的值,不需要求出均值,因此中值濾波算法較快。先得到圖像的頻率空間,然后對得到的二維空間數(shù)據(jù)進(jìn)行比較得到最大值和最小值,求這兩個值的平均值得到。它比中值濾波算法慢。
本次實(shí)驗中,通過相關(guān)軟件自帶函數(shù)對圖像進(jìn)行處理,實(shí)現(xiàn)圖像噪點(diǎn)的處理。
實(shí)驗名稱 Matlab 在數(shù)字圖像處理中的應(yīng)用
實(shí)驗類型 驗證行 實(shí)驗時間 2015/6/16 實(shí)驗地點(diǎn) 基礎(chǔ)實(shí)驗樓北 501 室 實(shí)驗?zāi)康模?/p>
1.熟悉圖像的四種類型。
2.熟練掌握圖像的讀、寫操作以及顯示方法。
3.熟悉圖像的類型轉(zhuǎn)換以及格式轉(zhuǎn)換。
儀器、設(shè)備名稱:
計算機(jī)、MATLAB 軟件、《圖像處理實(shí)驗指導(dǎo)(電子版)》、MATLAB 相關(guān)書籍 實(shí)驗要求及注意事項:
1、注意在 Matlab 中不同圖像對應(yīng)的格式。在 Matlab 中采用 4 種不同的方式把圖像數(shù)據(jù)矩陣中的元素值(又稱像素值)解釋為對應(yīng)像素的顏色。
2、使用 Matlab 中自帶的函數(shù)可以實(shí)現(xiàn)不同格式的圖像的格式間的轉(zhuǎn)換。要熟悉相應(yīng)的函數(shù)的使用參數(shù)。
實(shí)驗內(nèi)容、過程記錄:
1.利用 imread()函數(shù)分別讀取四種類型的圖像。
2.讀取一幅 RGB 圖片,并將它轉(zhuǎn)換成其他幾種圖像類型。
3.讀取一幅 TIF 格式的圖像,將它轉(zhuǎn)換成 JPG 文件格式,并嘗試使用不同的壓縮品質(zhì)(使用 help imwrite 查詢其‘quality’參數(shù)的用法)壓縮文件,比較壓縮前后文件的大小和圖像質(zhì)量。
4(選做).讀取一幅索引圖像,將圖像顯示出來。嘗試修改 MAP 顏色矩陣的值,再將圖像顯示出來,對比觀察圖像顏色的變化。
實(shí)驗分析結(jié)果(含數(shù)據(jù)、圖表整理):
程序源代碼:
function dutu
I=imread(“C: ABCDEFG-------TF tf tf.jpg”);
subplot(2,2,1),imshow(I);
B title(“RGB 原圖 ”);
A=dither(I,gray);
subplot(2,2,2),imshow(A);
title(“ 索引圖 ”);
imwrite(A ,“suoyin.tif”,“tif”);
B=rgb2gray(I);
subplot(2,2,3),imshow(B);
title(“ 灰度圖 ”);
imwrite(B,“huidu.tif”,“tif”);
C=im2bw(I,0.4);
subplot(2,2,4),imshow(C);
title(“ 二值圖 ”);
imwrite(C,“erzhi.tif”,“tif”);
end
function gaitu
clc
clear
I=imread(“C: ABCDEFG-------TF tff.tif”);
subplot(2,2,1),imshow(I);
title(“ TF1.tif”);
imwrite(I,“TF1.jpg”,“jpg”);
B=imread(“C: ABCDEFG-------TF TF1.jpg”);
subplot(2,2,2),imshow(B);
title(“TF1.jpg”);
imwrite(I,“TF1(25).jpg”,“quality”,25);
C=imread(“C: ABCDEFG-------TF TF1(25).jpg”);
subplo t(2,2,3),imshow(C);
title(“TF1(25).jpg”);
imwrite(I,“TF1(50).jpg”,“quality”,50);
D=imread(“C: ABCDEFG-------TF TF1(50).jpg”);
subplot(2,2,4),imshow(D);
title(“TF1(50).jpg”);
end
1、圖像格式間的轉(zhuǎn)換 結(jié)果見下圖
圖 1 圖像格式轉(zhuǎn)換結(jié)果圖 使用 imread 函數(shù)讀入一張 RGB 圖像,然后使用“dither”、“rgb2gray”、“im2bw”函數(shù)實(shí)現(xiàn) RGB 圖像向索引圖像、灰度圖像、二值圖像的轉(zhuǎn)換。圖像結(jié)果使用“imwrite”函數(shù)進(jìn)行保存。
2.讀取一幅 TIF 格式的圖像,將它轉(zhuǎn)換成 JPG 文件格式
圖 2 tif 格式轉(zhuǎn)換為 jpg 格式結(jié)果 使 用 imwrite 函 數(shù) 使 “tif” 格 式 轉(zhuǎn) 換 為 “jpg” 格 式,然 后 使 用 “ imwrite(I,“TF1(25).jpg”,“quality”,25)”和“imwrite(I,“TF1(50).jpg”,“quality”,50)”使圖像分別以 25 和 50 的質(zhì)量進(jìn)行壓縮保存。
實(shí)驗收獲、心得及建議:
實(shí)驗中主要注意的時使用函數(shù)時,要與函數(shù)要求的格式相對應(yīng)。處理不同類型的圖像,所使用的函數(shù)語句是不一樣的,對于結(jié)果的顯示也會有所不同。有時圖像的改變在顯示時改變的跡象可能不太明顯,這時可以通過查看圖像的格式,具體的屬性參數(shù)直觀的看到改動。
查看文件的格式時可以根據(jù)其文件的后綴名?;蛘卟榭?imread 函數(shù)讀到的矩陣格式。比如 TIFF 格式的文件,其文件包含文件頭、參數(shù)指針表與參數(shù)域、參數(shù)數(shù)據(jù)表和圖像數(shù)據(jù) 4 部分,這樣讀入到 MATLAB 中的矩陣格式就會為格式。