影像处理范文

影像处理篇1

关键词：数码图像；后期处理；摄影

中国分类号：J404文献标识码：A文章编号：2095-4115（2014）05-74-1

一、引言

数字技术不断发展，并且对于影像技术产生了巨大的影响。传统的胶片冲印在暗房中完成胶片的处理，而数码技术的应用，可以通过采用先进的数字手段，对于照片进行调整和后期修改，提高照片的视觉表达效果。在进行数码图像的后期处理中，必须要遵循原有的拍摄事实，并且尊重现实存在。图像的后期处理，是对于拍摄环节质量和效果保证的关键环节。数字技术的应用，使得数码图像后期处理成为了替代传统照片后期处理的主要方式，并且具备了对于照片构图、色调等更多调节的空间，可以更好的对于摄影师的拍摄目的进行表达。通过后期处理，可以对于拍摄过程中的不足进行有效的弥补，通过对于曝光、构图的调整，更好的提高整体拍摄效果，制作出令人满意的摄影作品。随着摄影创作与后期处理的关系不断密切，优秀的图片后期制作能力已经成为摄影师所必须重视的能力之一。

二、数码图像后期处理促进了当代摄影技术的发展

随着数字技术的不断发展，数码图像的后期处理水平不断提高，并且从另一方面来说，更好的促进了当代摄影技术的发展。数码图像的后期处理有效的通过简单的电脑操作，完成了复杂的拍摄准备工作，提高了拍摄效率。很多人出于对数码后期处理的重视，逐渐的忽视了拍摄前期的技术操作，提高了拍摄过程的依赖性。这个问题的产生，孰是孰非具有明显的双面性。依赖后期处理，是对于照片完善的有效方法，对于拍摄内容没有影响，并且不属于影响创造的一部分内容。摄影技术水平和后期处理水平都决定了整体作品的效果，而摄影技术则是开展后期处理的基础。如果前期拍摄水平较高，整体构图、曝光都相对合理，后期处理就相对轻松，并且可以更好的对于摄影者的拍摄目的进行还原。通过数码照片后期处理技术的应用，可以让摄影师专注于前期拍摄，并且更好的打消了摄影师的拍摄顾虑，可以更好的实现对拍摄理念的专注，提高了当代摄影技术的发展。

三、数码图像后期处理对于摄影技能进行了创新

艺术的灵魂在于创新，如果不能创新，艺术的发展就会停滞不前。摄影艺术中，创新是摄影技术发展的关键，也是摄影活动开展的最初动力。摄影艺术本身的发展和进行也有一定的艺术规律和创作规律，并且需要摄影师严格遵守。拍摄照片需要具有正确的曝光度，并且聚焦准确。在摄影过程中，保证照片的清晰是非常重要的。但是，如果摄影者在拍摄时，在特定的条件下曝光不足或者聚焦不准确，也会创作出令人刮目相看的作品。创新作为一种艺术活动的尝试，需要就思想和技术两方面进行应用。数码图像的后期处理技术应用，可以对于摄影师的创新潜能进行激发，并且带领摄影师去寻找更加宽广的创新空间，更好的推动自身创作意图的变化和发展，提高摄影师的摄影水平。

四、数码图像后期处理对于摄影思路进行了拓展

摄影创作主要是基于摄影家其自身创作意图基础上而出现的，并且以表达创作者思维方式和审美感受为主要目的，通过对于视觉器材的运用，将素材捕捉在画面当中，通过特定的裁剪、调色等处理，输出的意象作品。摄影创作活动的开展，创作者对于美的瞬间把握和后期加工，是创作活动的两个重要的组成部分。创作者对于美的瞬间把握，属于主观的艺术创作过程，后期加工则是客观的创作再处理过程。摄影创作是一种艺术行为，其中主观与客观的创作都是非常重要的。在以往摄影创作的过程中，受限于传统后期处理技术的限制，前期主观创作的过程中过多的考虑到为后期处理做准备，而产生对主观创作意图的制约和影响，进而造成了很多艺术创作意图不能充分的表达。而数码图像处理技术的出现，提高了后期处理技术水平，并且通过客观、简单、直观、丰富的处理方式，极大限度的解放了创作者的创作过程，并且提高了拍摄方法多样化的发展，为创作者提供了更多的选择和发展的空间，简化了创作的过程。通过数码图像后期处理，对于数码底片进行加工，为摄影者提供了更多、更宽广的创作空间，并且使很多天马行空的拍摄手段和方案成为了可能，极大限度的提高了创作出优秀作品的可能性，拓宽了拍摄思路。

五、结语

当代数字技术的发展，推动了摄影技术的发展，并且为摄影艺术创作过程提供了新的思路和空间，极大的促进了摄影行业的发展。摄影师要关注数码图像后期处理技术的应用，加强研究，认识到数码图像后期处理对摄影的影响，更好的对于创作思路和技术手段进行创新，进而更好地提高摄影技术水平。

参考文献：

[1]魏争驰，章瑞智.浅析数字时代的摄影图像后期设计[J].艺术与设计（理论），2010，（02）.

[2]赵亮.数码照片的后期制作在摄影作品中的影响[J].艺术研究，2010，（01）.

影像处理篇2

[关键字] CBERS-02B 纠正HR CCD 无控制 几何纠正

[中图分类号] P236 [文献码] B [文章编号] 1000-405X（2013）-2-143-2

0引言

CBERS-02B星是由中巴两国共同投资、联合研制的传输型地球资源遥感卫星，我国于2007年9月19日发射成功；CBERS- 02B星搭载了一台高分辨率全色相机HR和多光谱相机CCD，其中搭载的HR相机可获取到的全色影像空间分辨率可达2. 36m，光谱范围0.5～0.8μm，CCD相机分辨率为19.5m 和258m的宽视场成像仪（WFI）。

为了进一步提高贵州省内的多源影像的积累以及最新遥感影像的获取，笔者单位获取了中国资源卫星中心CBERS-02B遥感数据使用资格，而了更好的应用02B卫星遥感影像数据，扩大基础地理信息更新的影像资料来源，通过中国资源卫星应用中心获取了贵州省内的遥感影像数据，并对影像数据进行了纠正和影像融合工作。

1纠正处理方法与项目内容

1.1纠正方法

目前常用纠正方法主要有物理模型纠正和几何模型纠正。物理模型纠正是对于地形起伏大或影像侧视角大的地区，利用成像的卫星轨道参数、传感器参数及DEM数据，一般对影像进行精确的物理模型纠正。另外一种则为几何模型纠正。对于平坦地区或未能提供影像卫星轨道参数、传感器参数的地区，采用多项式变换的几何模型进行纠正。

本次采用了几何模型纠正并结合DEM数据对地表投影差进行纠正，实现了全省资源02B影像正射纠正。工作流程图如下：

1.2项目内容与数据准备

项目资料准备过程中，从中国资源卫星应用中心获取覆盖贵州省全部的高分辨率影像（HR）影像1003景、多光谱（CCD）影像200景。经过遥感影像覆盖范围的分析，需要处理的总数约为900余景（但考虑重叠度因素，其实际处理数据面积可能会更多）。

1.2.1DEM数据准备

使用全省1︰1万DEM作为纠正数据；针对贵州山地较多，高差较大的特点。利用整理好的DEM对地表投影差进行纠正，在纠正之前对全省的DEM进行整合处理，不同投影带的数据归于统一的投影带上。

1.2.2参考影像准备

利用贵州省已有SPOT5影像作为参考影像，影像已进行了正射纠正，但时间分辨率较低为2002-2005年期间影像资料。因本次处理的数据量较大，不采取外业实测获取纠正控制点以及检查点，而是根据参考影像进行无控制无模型的遥感影像纠正实验，经过投影换带以及拼接整理后准备好。

1.2.3元数据准备与管理

为对02B资源卫星遥感影像数据管理方便，针对其02B卫星影像的XML元数据进行管理，将重要的元数据全部录入数据库；对卫星影像的组织管理更加系统，以后在工作中查询使用也更加方便。

1.2.4 02B资源卫星遥原始影像数据准备

利用自主开发的“卫星影像范围示意图标绘程序”对原始数据进行标绘；根据卫星影像元数据自动标绘影像范围和编号、拍摄时的轨道编号将数据分层分颜色显示，叠合贵州省的省界以及1︰10万分幅的格网和分幅编号等资料整理制作结合关系表，使卫星影像的管理和使用更加直观和形象。

HR影像准备：从中国资源卫星应用中心获取贵州省的2007、2008、2009和2010年的HR影像，经过筛选卫星影像成图时影像运量不超过10%，且结合部等关键地区无云雾的共计约1003景，覆盖范围如下：

2影像处理

2.1 02B资源卫星HR影像处理

2.1.1 HR影像匀光

从中国资源卫星应用中性获取的原始HR影像整体反差较弱，画面比较模糊，利用软件自动匹配同名点成功率低，故需要在纠正前将影像整体匀光一次，目的是为了提高对比度和亮度，以提高软件自动匹配同名点的精度。

2.1.2 HR影像纠正

02B资源卫星影像采用UTM投影WGS84坐标系，但在实际使用过程中发现其提供的初始位置不完全正确。

影像纠正的方法采用ERDAS软件进行。

经过试验，项目采用粗纠正+精纠正的方式处理。纠正过程中可选用128像素的搜索窗口匹配大量的同名点（每景2000以上）。

纠正后影像位置精度中误差小于2个像素（5米），符合设计和使用需求。

2.1.3 CCD影像纠正

HR影像虽然空间分辨率高，但只有一个波段的数据，光谱分辨率低。资源卫星应用中心提供的影像数据还包含分辨率19.5米的多光谱数据（CCD相机影像）。CCD影像包含5个波段的数据，色彩丰富。

2.1.4HR和CCD影像融合

将纠正好的HR影像和对应的CCD影像用ERDAS进行融合，融合方法选用主成分变换算法。

2.1.5融合影像镶嵌裁切和匀光

融合结果影像边缘带有不规则的黑边融合的干扰数据，需要将其成果中有用数据裁切出来并拼接成规则图幅。

融合的成果图像色彩不一致，而且与地物实际颜色不一致，最后还需要将影像与标准片进行匀光。

处理后效果见下图：

3使用后的优势与效益

完成了全省已有可用的HR影像的纠正以及CCD影像的纠正，融合和匀光工作。项目完成后将更新大量我院的基础影像数据，并为各类工程项目提供服务：

（1）完善我院贵州省内卫星影像资料数据，进行周期性积累；

（2）为1：1万基础地理信息数据国家任务提供调绘以及更新的最新影像资料，减轻目前调绘数据现实性差的压力；

（3）提供我省最新最全的卫星影像资源储备，为紧急发生的地质灾害与其他情况提供快速的影像数据辅助支持。

（4）提供项目前期筹备、辅助决策基础数据。

（5）监测地理国情。响应国家“十二五”规划，利用最新的卫星遥感数据监测地理国情研究，即是监测国土疆域面积，地理区域划分，地形地貌特征，更好的开展地理国情综合调查。

4 结论

CBERS-02B对地观测技术的进步，标志我国遥感技术的巨大发展。初步试验结果表明，从影像纠正后的几何精度和融合质量方面来看CBERS-02B影像数据可以作为国家基础数据库更新以及其他测绘项目前期准备以及项目辅助的应用影像数据源。通过对其他卫星影像采用此纠正方法的实验，进一步验证了此纠正方法的可行性与高效性，能够达到无模型影像数据的快速纠正与处理的效果。

参考文献

[1]顾行发，田国良，李小文，等.遥感信息的定量化[J].中国科学E辑，2005，35（增刊I）：1-10.

[2]张剑清，张祖勋.高分辨率遥感影像基于仿射变换的严格几何模型[J].武汉大学学报.信息科学版，2002，27（6）：555-558.

[3]廖安平，陈利军，张宏伟.CBERS-02B卫星影像几何纠正与融合试验初步研究[C]//第三届区域遥感应用国际论坛论文集.2008-04.

[4]国家测绘局.国家1∶50000数据库更新工程-航空数字正射影像数据生产技术规定（第二版）（内部资料）[Z].2007.

[5]赵书河，冯学智.中巴资源一号卫星南京幅数据质量与几何配准评价[J].遥感技术与应用，2000，15（3）：170-174.

影像处理篇3

1.1大比例尺基础测绘工程。基础测绘工程，就是指对某一个区间、空间进行测量，或者是对某个区域的土地及面积进行测量，通过测量到的各种有效信息、资料来绘制地形地图等。在我们这里，通常会在一些大型工程建设之前来对其所在区域进行地形图的绘制工作，或者是在开发处女地（未经开垦的土地或未探索的领域）的时候进行基础航空摄影，来获取基础地理信息的遥感资料。

1.2无人机影像。无人机影像就是指无人机遥感影像，在新形势下背景下，无人机遥感是遥感的发展趋势之一。无人机遥感影像技术之所以得到了广泛的应用和发展，主要体现在两个方面：①无人机遥感影像技术应用系统具备很多优点、优势，它运行工作的成本较低，再者就是在执行任务的时候灵活性非常强。②无人机遥感影像应用技术是作为卫星遥感、航空遥感的补充而存在和发展的，因为无人机由于自身特性，所以很多的功能是卫星遥感、航空遥感所不具备的。无人机影响的特点：前面也稍微的提及到了一点，无人机摄影相比较于那些载人的常规比较大的航空摄影飞机而言，其摄影相机的小型化、非专业化以及无人机飞行平台的低空化是其独有的特点，同时也是一定意义上的优势。其具体的优势主要表现为，无人机的种类多样化、所搭配的摄影相机也多样化，所以不同种类的无人机搭配不同类型摄影相机，其获取到的影像信息及数据方面的质量也就不同。像幅小、色彩真实、分辨率高是无人机影像普遍存在的特点和优势。

2无人机影像处理应用技术

2.1空三加密应用技术。关于空三加密，空三加密是我国无人机影像处理技术的关键所在，同时它也是整个工作流程当中的处理最难点，其质量和程度的好坏直接影响到后续的成果精度的准确性。我国早期发展无人机影像处理技术时，在大比例尺的基础测绘工程过程中，空三加密是当时的主要瓶颈。后来经过综合的运用多项相关的先进技术，以及科学的处理方法和策略，才得以解决这个问题。目前，空三加密多是采用我国测绘科学研究院研究制作的PixelGrid这种高分辨率的远程低空遥感影像一体化测图系统。

2.2大比例尺基础测绘工程影像数据预处理。无人机影像本身在航空测绘拍摄的过程中，所用到的摄影相机基本上都是非量测相机，所以其所拍摄到的影像图片也存在边缘上的光学畸变，所谓畸变现象在图E中可以看到。这种影像相片的边缘光学畸变，它已经改变了所拍摄区域的实际地面地形位置等方面。所以，在基础测绘过程中进行数据预处理可以更好的对影像图片进行矫正。

2.3影像畸变改正。前面也提到了影像畸变，无人机影像航空测绘与传统航空摄影有所不同，我们所使用的低空遥感平台，通常情况下搭载的都是非量测摄影相机。就目前而言，我国国内在进行大比例尺基础测绘工程过程中，在无人机影像处理技术的运用领域上，普遍使用的是500D、5DMarkII等民用普通单反摄影相机，它是用来配合定焦镜头来进行空中拍摄的。受到以上这些因素的影响和作用下，无人机拍摄到的影像相片存在着不同程度的畸变现象，如图E所示。所以，我们在测绘的时候为了削弱和降低非量测摄影相机由于畸变而带来的误差，采取以下必要的改正措施。改正模型如下：①Δx=（x-x0）（k1r2+k2r4）+p1［r2+2（x-x0）2］+2p2（x-x0）（y-y0）+α（x-x0）+β（y-y0）②Δy=（y-y0）（k1r2+k2r4）+p2［r2+2（y-y0）2］+2p1（x-x0）（y-y0）①式和②式中的x，y分别表示像素坐标系中像点的坐标，K1和K2为影像图片畸变系数，P1，P2表示偏心畸变系数。通过计算来对其进行还原。

在大比例尺基础测绘工程中，运用无人机影像处理技术可以更方面的获取地形图等相关资料。无人机本身具有机动化、快速航测拍摄等优势特点，所以获取的影像图片也具有高分辨率特点。在运用的过程中，像一些技术性的处理措施是非常重要的，它可以帮助无人机航测过程中提高其工作运行的效率，更好的为相关部门进行大比例尺基础测绘工程提供服务和保障。

影像处理篇4

1 伪影一

1.1 现象扫描头颅时，图像区域出现少许斜线(Sreak Lines)，扫描空气图像类似一个打了多个折的幕布。

1.2 分析与处理利用计算机将存储于磁带上的标准水模的原始数据和空气校准数据重建(相当于正常采集扫描的数据传入磁盘)，通过图像正常与否判断故障所在，若正常，表示计算机系统正常，故障在扫描采集部分，反之为重建显示不正常。将标准水模原始数据及空气标准数据传人磁盘，重建该区数据，图像正常，由此判断故障在数据采集系统中，而计算机系统正常，用DITA(原始数据查看工具)，观察头颅原始数据，经放大显示仔细找出45、345、645、945四个通道均有一小段异常，这4个间隔300不在一个探测器模块(Detector Module)的通道同时异常，单个探测器及其模块不会有故障，而对探测模块输出频率脉冲信号进行处理的信号处理板(Sigal Conkitioning Card)，对每4个间隔300的通道是共用同一电路，查图(DT61 g145)，可知45、345、645、945信号由V9输出，将该片子更换后，扫描图像正常。

2 伪影二

2.1 现象扫描当中，经常出现错误D，最终像出现伪影，呈波纹状，或多或少，有时接近正常。

2.2 分析与处理重建标准水模原始数据后判断故障在数据采集系统中，用DITA观察原始数据，空气表现为一段正常，一段全黑，头颅或其他实体一段无明显异常，一段变暗，结合错误D，打开扫描架前盖，对于管前X线处理装置(包括准直、补偿、光栅、滤线)，发现补偿器时转时停，用维修小车(Maintneance Panel)作一个控制字OV传送，其值分析为A047/A147/A247，补偿器无相应动作，观察状态字07内容，第9位和第10位数据闪烁不定，由此分析，非本身问题，而是控制电路问题，查图(DT61E282)可知，补偿器(Compensator)由Misc板中F15输出，DFS1、DFS2、DFS3，控制其动作，其值分别为0、1、0时，补偿器处理全野位置，将相关集成电路(F157AC5240，G1674 c14)更换后，开机数秒后补偿器停止，扫描图像正常。

3 伪影三

3.1 现象扫描出图像有浓重的均匀的蜂窝状、海绵状伪影。

影像处理篇5

关键词 地形；遥感影像；几何纠正

中图分类号P237 文献标识码A 文章编号 1674-6708（2011）45-0218-02

0 引言

辽宁省遥感影像信息处理平台建设――基础地形数据库项目属于辽宁省金土工程一期建设项目的子项目。目前遥感技术已广泛应用于土地利用调查、国土资源动态监测、土地开发整理等方面[1-3]。项目的主要目的是为辽宁省国土资源部门，纠正卫星影像提供准确的基础地理信息数据，为经济持续快速协调健康发展提供基础保障。项目主要内容为制作辽宁省区域范围内1:1万基础地形数据库，分辨率为200 DPI，格式为北京54和西安80两套坐标系的GEOTIFF数据。

1 项目区概述

辽宁省简称辽，位于中国东北地区的南部，是中国东北经济区和环渤海经济区的重要结合部。地理坐标处在东经118°53′至125°46′，北纬38°43′~43°26′之间，东西端直线距离最宽约550km，南北间直线距离约550km。

2 数据准备

2.1 资料收集

辽宁省1:1万基础地形数据库成果的制作，根据资料源有两种格式：一种是矢量格式，另一种为栅格数据。辽宁省区域范围共涉及1:1万地形图6508幅，由于资料收集困难的原因，个别边界地区的1:1万地形图资料缺失，共收集到1:1万地形图6445幅，其余的以40幅1:5万地形图补充。

2.2 求解转换参数

由于地形图原图只有54坐标或者80坐标一套成果，根据实际要求，需要对这些像控点成果进行北京54坐标系到西安80坐标系或者西安80坐标系到北京54坐标系的坐标转换。作业中，考虑到要保证像控点的精度，不能进行简单的平移与旋转，本项目以市为单位作为工作区，在每个工作区内选择能够覆盖工作区具有80和54坐标的国家D级控制点求取转化参数，转化模型选择布尔莎七参数模型[4-5]，对每个工作区求解54坐标到80坐标及80坐标到54坐标各一套参数，共求得28套参数。作业过程中，由于辽宁省区域范围内1:1万地形图涉及的中央经线有120°、123°和126°，涉及到每个带边缘处接边时要注意检查数据的接边情况。

3 数据加工

3.1 总体技术路线

现有的地形图资料有矢量和栅格两种格式，图1为数据加工的总体技术路线流程。矢量数据原始数据格式为AutoCAD的*.dwg格式，由于AutoCAD的*.dwg格式数据无法转换为栅格数据，因此将AutoCAD数据转换为MapGis的数据格式，并在MapGis软件中依据1:1万图式对数据的线型、符号和文字进行处理，输出分辨率为200DPI的TIF格式栅格数据，而后在Erdas软件中进行配准。栅格数据为1:1万纸质地形图，将1:1万地形图扫描后，利用已经生成的1:1万地形图标准图廓，采用清华山维软件或者ERDAS软件逐公里网格进行几何纠正；同时必须保证4个图廓点以及公里网格与图廓的交点，都进行严格的几何纠正。纠正后输出分辨率为200DPI的GeoTiff格式。

3.2 清华山维纠正

清华山维sunway survey Epscan （扫描矢量化系统）主要功能是解决数据采集和数据加工，主要包括处理扫描图像并进行矢量化处理，系统中提供了标准模板，进行1:1万地形图扫描选择的模板是GB-10000.mdt。图像处理的操作流程包括打开图片、图片定位、图像配准、图片存盘，详细流程如图2所示。

3.3 ERDAS纠正

ERDAS IMAGINE是美国ERDAS公司开发的专业遥感图像处理与地理信息系统软件。 ERDAS IMAGINE软件中的几何校正模块能够实现 1:1万地形基础数据的纠正，通过实验我们已经得到验证，具体的纠正技术流程如3所示。

3.4 ERDAS基础地形图的配准

辽宁省1:1万基础地形数据成果要求，同一幅图提供54、80两套坐标数据成果。由于1:1万地形图数据和扫描后的纸质地形图原图坐标系有54坐标的，也有80坐标的，地形图配准时要依据原始数据的坐标系统对地形图进行配准，即原始数据坐标系为54坐标系的，需要首先利用ERDAS软件配准该图1:1万地形图数据的54坐标系成果，然后再依据54与80坐标之间的转换参数，进行该图80坐标系成果的配准。反之亦然。进行配准时，投影类型应选择“Transverse Mercator”，基准面名称选择“Undefined”，比例因子为1，中央经线依据地形图数据本身的地理位置可为120°、123°和126°，东偏移为500公里，北偏移为0公里，原图为北京54坐标情况下椭球名称选择“Krassovsky”，原图为80坐标系椭球选择“IAG 75”。

3.5 数据加工中应注意的问题

1） 资料收集过程中，一定收集采用现有的现势性最好的地形图和数据，避免重复工作；

2）纸质地形图扫描后，利用已经生成的1:1万地形图标准图廓，采用清华山维软件逐公里网格进行几何纠正；同时必须保证4个图廓点以及公里网格与图廓的交点都进行严格的几何纠正；

3）元数据填写时注意原始的数据的坐标系统；

4）ERDAS软件中投影参数的设置54和80两套坐标系统应该注意区分；

5）注意54和80两套坐标系统文件名称中新旧图号的区分；

6）数据检查过程中要注意投影参数的检查，保证所有数据接边正确。

4 结论

该项目的完成为辽宁省国土系统遥感影像数据加工提供了基础地理信息数据，所取得的成果将会在土地调查、国土资源动态监管、矿业权核查等国土资源管理工作中发挥重要作用。

参考文献

[1]陈良军，等.黑龙江省国土资源遥感影像数据库系统相关技术研究[J].国土资源信息化，2008(3)：15-17.

[2]马洪斌，等.3S 技术在土地变更调查中的应用[J].测绘科学，2008(3)：195-198.

[3]梅涂术，等.基于3S技术的矿产资源移动执法监察系统的设计与实现[J].测绘科学，2009(3)：174-175.

[4]何宗，等.基于GPS的遥感图像纠正铁道勘察论文[J].铁道勘察，2005(2)；22-24.

[5]佟彪.VB语言与测量程序设计[M].北京：中国电力出版社，2007：186-188.

影像处理篇6

【关键词】土地利用更新调查 遥感影像处理技术 应用

为了促进我国国民经济的发展，合理利用土地资源是一项重要手段，目前，原有的土地利用更新技术已经不能满足时展的需求，怎样做到图、数、实、地相一致成为人们面对的新问题。随着遥感技术的开发和利用，土地利用更新调查技术得到了很好地发展，也为土地利用调查工作带来了极大方便。

1 遥感影像处理技术

遥感技术，指应用各种传感器对远距离目标所辐射和反射的电磁波信息，进行收集、处理后形成影像，以达到对地面各种物体进行探测和识别的目的，如航空摄影就是一种遥感技术。遥感影像处理技术，是在利用遥感技术的基础上，对遥感图像进行辐射校正、几何纠正、图像整饰等，常用的遥感图像处理技术有光学处理和数字处理两种。光学处理包括一般的光学几何纠正、分层叠加曝光处理等；数字处理指用计算机进行图像分析处理，这种处理方式灵活性好，处理速度快，且成像品质高，因而得到广泛应用。在土地管理中，不论是对于土地资源调查还是对于土地的征用，遥感影像处理技术都发挥了巨大作用。遥感技术的动态监测能力实现了对地的定期重复观察，同时对土地的违法利用以及土地利用的变化情况起到了有效监测作用，从而便捷地获取土地变化相关信息，这是遥感技术相较于其他传统方法的优势。随着遥感影像处理技术的发展，其作为一种高容量信息的载体，已经在土地利用更新调查中起着越来越重要的作用。

2 遥感影像处理技术在土地利用更新调查中的应用

遥感影像处理技术在土地利用更新调查中应用的总体思路，是利用现存的历年详细土地变更资料，结合先进的遥感技术实施对地监测，采取内外共同工作的调查方式，获取较为精准的土地基础数据的技术。在使用中，通常采用3S技术相结合的方式进行最新信息的获取，将遥感图像与GIS平台相结合，通过分析来获取土地利用变化的相关信息，然后利用GPS精准定位功能，对已获取的信息进行核查，最后将全部信息整理输入计算机。

2.1 遥感影像处理技术的增强措施

遥感影像增强处理是指通过一定手段对原图像附加信息或进行数据变换，有选择地突出图像中重要的部分，使图像与视觉相匹配。影像增强处理是整个土地利用更新调查的基础工作，同时也是遥感数据处理的核心工作，影像增强的最终目的，是优化影像视觉效果，提高影像的清晰度，突出土地变化信息，将影像转换成便于人类及计算机分析处理的形式。图像增强可以分为两大类，一类是空间域法，一类是频率域法，前者是通过局部求平均值法除去或减弱瑕疵部分，后者是采用高、低同滤波法使模糊的图片变清晰。其中，多光谱影像的光谱信息极其丰富，不同的物质可以通过不同的波段反映出来，分辨率极高，纹理信息较丰富，所以，为了避免影像合成时出现色调不均匀的现象，应进行波段选择和彩色合成，合理利用波段信息，辅助分析影像。

2.2 遥感影像处理技术几何精校正

遥感卫星的扫描仪每次扫描有6个平行光电转换器共同工作，而制图仪每次扫描有16个平行光电器件共同工作，由于各个光电转换器件存在特性差异以及电路漂移，图像中各个像元灰度值不能准确反映地面物体反射的电磁波的强度，并且图像时常带有条纹，清晰度极差。卫星图像的几何校正是指消除图像中的几何畸变，将遥感图像投影到平面，使其符合地面物体的地理坐标。卫星图像的几何校正是根据卫星轨道公式进行计算的，包括卫星的轨道、位置以及扫描特征等，按照一定计算方法来确定图像中地面物体的位置，生成符合某种要求的新图像。但是在实际应用中，遥感器的位置和姿态测量值往往存在一定问题，如精度不高等，致使图像几何校正的精度也随之变得不高，因此，需要进一步进行几何校正工作，可以参考以下几点：第一，建立原始图像和校正后图像坐标系；第二，确定控制点；第三，建立畸变模型；第四，根据畸变模型进行图像几何转换，并重新采样。

2.3 遥感影像处理技术的配准

遥感图像的配准是指将不同时间、不同传感器、不同条件下获取的两幅或者多幅图像进行匹配以及叠加，实现影像及坐标统一的过程。其原理是首先对两幅图进行特征提取找到特征点，然后通过匹配的特征点得到图像空间坐标变换参数，最后根据该参数进行图像配准，其中，特征提取是保证匹配成功的关键所在，因此，应寻求准确性极高的特征提取方法以保证匹配的精准度，在配准后，采用“卷帘式”方法进行比较，及时确认是否配准超限。

2.4 遥感影像处理技术的融合处理

遥感图像数据融合是一个队多遥感器的图像数据和其他信息的处理过程，着重于把那些在空间上冗余的数据，按照一定规则进行处理，获得更丰富的信息，生成具有空间特征的合成图像。图像的融合并不是简单的将图像进行叠加，而是通过图像融合过程生成更有价值的信息图像，融合后的图像既能提高多光谱影像的空间分辨率，同时又保留其特性，不仅美观而且色彩丰富，让使用者得到更多的信息，减少理解的困难，提高利用遥感技术所收集数据的利用率。遥感图像融合可分为以下几种融合方式：

第一，基于像元的图像融合。指直接在采集的原始数据上进行融合，以改善图像处理的效果，获得更好的视觉效果。

第二，基于特征的图像融合。指运用不同的算法，对数据源进行识别和特征提取，然后对这些信息进行分析处理，然后运用特殊方法进行融合。

第三，基于决策层的图像融合。指在理解和识别图像的基础上进行融合，这是一种高层次的融合，往往直接针对于应用。

3 结语

土地利用更新调查是土地管理中的基础工作，也是相对较重要的环节，传统的土地变更调查法比较落后，不能很好地满足时展的需求，遥感技术的应用及发展就很好地解决了这一问题，实现了图、数、时、地相一致，为土地利用更新调查提供了极大方便。

参考文献：

[1]施军.遥感影像处理技术在土地利用更新调查中的应用[J].科技致富向导，2013，17：212.

[2]幸义田.江苏省土地调查遥感影像存储与管理研究[D].南京师范大学，2013.

影像处理篇7

【关键词】多层螺旋CT;多平面重建;各向同性; 图像处理

Application value of multislice spiral(MSCT) multiplaner reconstruc -tion(MPR)

GAO Qiang,JANG Xi-gang, XIA Hai-hong,et al.

radiology department of the Second municipal hospitol in Weihai,Shangdong,Weihai 264200,China

【Abstract】 Objective To evaluate the chinical application value of multislice spiral(MSCT) multiplaner reconstruc -tion(MPR) in improving the diagnostic ability.Methods 655 patients were examined by multislice spiral CT,including 150 cases of head trauma,165 cases of thorax,175 cases of pared its MPR image which confirmed by CT post processing with its axial image,then evaluated the diagnosis effect.Results 2 cases of fracture failed to diagnose in 150 cases of head trauma,the rate was 1.5%,some case with multy fracture.35 cases in 165 neck cases found swollen lymph nodes,but the number of 3 cases failed to diagnose,the rate was 0.8%. 1 case in 165 thorax cases failed to localization,the rate was 0.6%.2 cases in 175abdomen cases failed to diagnose,the rate was 1.1%.Conclusion MSCT MPR techniques with isotropy improved the rate of correct diagnosis,which should be used widly as a routine diagnostic imaging technology.

【Key words】 multislice spiral(MSCT) multiplaner reconstruction(MPR)isotropyimage processing

作者单位:264200 威海市立第二医院放射科

在医学影像诊断工作中,以往单排及双排螺旋CT只限于轴位和冠状位扫描,而冠状位扫描只限于颅面部,其他部位均不能进行冠状位扫描。受检部位的矢状位、斜位及切线位MPR图像失真,就给精确影像诊断带来困难,对病灶的定位、定性及定量诊断均受到影响,往往造成漏诊和误诊,对临床治疗带来直接影响,对患者带来痛苦和经济损失。多层螺旋CT的MPR影像处理技术的应用,提高了CT的定位、定性及定量诊断的符合率。因为,多层螺旋CT扫描速度快,准直薄,基本实现了图像的各向同性,解决了图像部分容积效应,提高了空间分辨率,改善了MPR图像的质量,提高了CT诊断的临床应用价值。本研究通过部分病例的MPR处理得到正确诊断,现将研究方法及步骤介绍如下。

1 材料与方法

1.1 一般资料 从日常就检病例中随机选择颅脑外伤150例,年龄在17~80岁;颈部扫描165例,年龄在2~60岁;胸部扫描165例,年龄35~75岁;腹部扫描175例,年龄33~75岁。

1.2 方法 采用西门子公司SomatomEmotion16层螺旋CT,扫描参数为: 120KV,预设70 mAs(有效毫安秒effective mAs),0.5 s/圈,准直为0.6 mm,螺距为0.8或1。颅脑卷积核为H30 s,二次重建H70 s,胸部卷积核为B41 s,二次重建B70 s,腹部卷积核为B41 s,颈部卷积核为B50 s。重建层厚为0.75~1 mm,准直均为0.75 mm,重建间距0.5~0.7 mm。对每一病例均进行MPR处理得出冠状及矢状位图像,可以任意位置进行观察,确定病灶位置、形态及数量,然后综合分析得出正确诊断。对扫描时双侧不对称的图像,通过校正位置再进行MPR处理,这样充分展示出器官的对称性,有利于诊断分析。见(图1、2)。

2 结果

150例颅脑外伤患者初始横断位图像发现骨折16例,其中有3例通过MPR处理后发现多发性骨折,而当时只诊断1处骨折,个别病例还发现粉碎性骨折(图3、4、5、6)。其余134例通过MPR处理后发现3例遗漏骨折。颈部165例患者,均为B超诊断甲状腺占位,从横断位图像很难确定肿大淋巴结的数量,通过MPR处理后,不仅能确定肿大淋巴结的位置、大小及数量, 而且还能发现成串肿大的淋巴结。以及肿大淋巴结的分布范围(图7、8)。胸部165例患者,轴位图像有3例病变部位诊断为肺内肿块,通过MPR处理后明确为叶间胸膜病变(图9、10)。在肺癌的诊断过程中通过MPR处理后,不仅能确定肿块的位置、形态、大小、及与周围器官的关系,而且,还能充分显示纵隔及腋窝内肿大的淋巴结的位置、数量。腹部175例其中有35例肝内外胆管扩张的病例,通过MPR处理后明确发现胆总管有占位性肿块5例,结石15例(图11、12)。肾脏轴位扫描有1例漏诊,因为肿块位于右肾下极,将肿块误认为正常右肾下极,通过MPR处理后发现肿块(见图13、14)。

3 讨论

MPR(Multiple planar reformation)影像处理技术是从原始横断面图像获得人体相应组织器官任意层面的冠状、矢状、横轴面和斜面的三维图像后处理技术。随着多层螺旋CT的广泛应用,基于多层螺旋CT极窄准直和极小螺距,极大提高了Z轴的分辨率,使MPR重建图像的各向同性成为可能。CT扫描获得的容积数据,可进行任意层厚、任意间隔的图像重建,减少了图像部分容积效应,各向同性数据可补偿横断面CT的一些限制,这样一来MPR可获得任意平面的而无质量丧失,使MPR图像质量与传统轴位图像质量基本相同。多层螺旋CT不需特殊扫描和多重复扫描,利用MPR影像处理技术即可获得高质量的任一状面的图像。可以明显提高CT的空间分辨率,克服了普通螺旋CT扫描MPR图像失真,不能直观显示部分解剖结构的弊端。

关于多层螺旋CT轴位扫描,在轴位图像上往往出现图像两侧不对称,在MPR处理前必须校正图像,使器官图像两侧完全对称后,再进行MPR处理,确保疾病诊断的准确性。在655例图像的处理过程中,出现的图像不对称,笔者均进行了图像校正。图1示器官两侧不对称,图2校正后图像,充分体现器官的对称性。图3 为头颅外伤患者,轴位图像,只显示颧弓及颧骨骨折,通过MPR处理,显示出颧骨体粉碎性骨折,同时可见眶下壁及左侧上颌窦下壁骨折(图3、4)。由于器官所处位置不同,仅从轴位图像难以显示,例:眶下壁及上颌窦下壁,轴位图像显示欠佳,通过MPR处理后,眶下壁显示良好并清晰地显示骨折征象(图4、5)。

图1 校正前图像

图2 校正后图像

图3 左侧颧骨体部及颧弓骨折

图4 左侧上颌窦前壁、外侧壁及颧弓骨折

图5 通过MPR处理后示颧骨体部粉碎性骨折

图6 眶下壁骨折及左上颌窦下壁骨折 图7、8 左侧胸锁乳突肌内侧成串肿大 淋巴结

图9 相当于右肺中叶结节灶 图10 通过MPR处理矢状位示右斜裂积液

图11 轴位示胆总管下段扩张

图12 示胆总管下端中断手术病理证实胆管Ca

图13 轴位图像肿块酷似右肾下极

图14 MPR处理后右肾癌肿显示明显

总之,随着多层螺旋CT的广泛应用,充分显示了MPR技术的重要性和必要性,它不仅能提高影像诊断符合率,而且还大大降低了误诊率和漏诊率。是医学影像诊断工作中不可缺少的诊断技术,应当广泛推广使用。

参 考 文 献

[1] 陈海松,柳澄,等.64层 CT 多向调整多平面重组诊断长骨病变的价值.中华放射学杂志,2006,40:204-207.

[2] 彭芸,张宁宁,等.16层螺旋CT 三位和多平面重组对儿童先天性脊柱侧弯的评价.中华放射学杂志,2006,40:297-300.

影像处理篇8

关键词：遥感；ASAR数据；CBERS数据；HPF像素级融合；土壤侵蚀信息

中图分类号：TP79 文献标识码：A 文章编号：0439-8114（2017）10-1956-04

DOI：10.14088/ki.issn0439-8114.2017.10.039

Fusion of CBERS and ASAR Images and Application for

Extracting Soil Erosion Information

LI Tao， YAN Wei

（Management Station of Forest Resources，Guiyang 550003，China）

Abstract：Using CBERS image and ASAR image as date source for image fusion at pixel level HPF， the high spatial resolution multi-spectrum image HPF fusion image were obtained. Combining with the DEM data， extraction of vegetation coverage， land type， and slope soil erosion information， the ideal results were obtained in the aspect of soil erosion information accuracy， which provided reference for extracting soil erosion information.

Key words：remote sensing；CBERS image；ASAR image；HPF fusion image；soil erosion information

在^域尺度土壤侵蚀调查中，遥感应用存在着遥感数据源和信息提取方式的局限性。遥感数据源多为美国陆地资源卫星TM[1，2]，其数据应用较少，尤其是雷达数据的应用较少，信息提取方式单一，主要依赖目视解译，其他方法的应用相对不足[3]，来自多源传感器信号所提供的信息具有冗余性和互补性。而光学遥感具有丰富的光谱信息，但雷达遥感所使用的波长比光学遥感长，空间分辨率高，且不受天气的影响和制约，因此将多源遥感影像数据融合，使多源影像数据各自的优势结合起来加以利用，可以充分利用其互补信息，且进一步提高影像分析、理解与目标识别能力，是现代多源遥感影像处理和分析中非常重要的方法[4-7]。

CBERS数据与ASAR数据融合处理可以最大限度地获取对目标或场景的信息描述，且为大范围土壤侵蚀研究提供基础数据，特别在对土壤信息提取方面将会更加全面、高效，对研究区土壤侵蚀状况评价的准确性和全面性有着重要意义[8-12]。

1 CBERS与ASAR影像融合处理

遥感影像数据融合是在同一地理坐标系中，对同一目标检测的多幅遥感图像采用一定的算法，获得比任何单一数据更精确、更丰富的信息，生成一幅具有新的空间、波谱、时间特征的更能有效表示该目标的图像信息。它不是数据间的简单复合，而强调信息的优化，以突出有用的专题信息，消除或抑制无关的信息，改善目标识别的图像环境，从而增加解译的可靠性，减少模糊性（即多义性、不完全性、不确定性和误差）、改善分类、扩大应用范围和效果。

为了进一步提高遥感数据的利用效率，特别是提高目标识别的精度，就有必要对多源遥感信息进行综合分析和利用。遥感影像是目标的电磁波辐射特征或地物波谱特征，用不同的成像方式生成的各种影像，因此，遥感数据的分析和挖掘主要包括对遥感影像和目标波谱特征两个方面的研究：①通过对遥感影像进行数据融合，同时获得较高的空间分辨率和光谱分辨率，从而提高了遥感影像的性能；②对目标波谱数据进行数据挖掘与信息融合，得到目标波谱更深层次的特点，从而提高目标识别的精度。

1.1 CBERS与ASAR影像预处理

1.1.1 CBERS影像预处理 采用图像对图像的校正，即以原有校正和配准好的地形图为基准底图，对所用影像进行几何校正，所用处理软件为ENVI5.0，影像投影选用UTM方式，选取的地面控制点（GCP）20个。预处理过程如图1所示，由于本研究所用的CBERS数据前4个波段位置一致，第5波段存在位置偏移，因此首先对CBERS前4个波段进行合成，合成之后用地形图进行几何校正，得到合成的1～4波段，然后利用1～4合成波段对第5波段进行几何校正，再将1～4合成波段与第5波段进行融合，得到5个波段合成的CBERS影像，最后利用研究区域的矢量数据对CBERS影像裁剪，然后进行图像增强得到研究区的CBERS影像。

1.1.2 ASAR影像预处理 雷达影像不同于可见光、红外的遥感影像，其成像机理明显区别于常规遥感影像。雷达不是通过垂直投影获得影像，而是通过倾斜投影――即雷达波束与地面成一定角度后向散射而获得的初始影像为斜距影像，通过斜距到地距的转换后才能获得地距影像（图2）。因此对于每一像元来说，在其斜距方向上每一像元入射角都不相同，每一像元的后向散射增益也不相同，这些独特的成像机理使得雷达影像的处理比常规影像处理更为困难复杂。在一般定量遥感分析中，雷达影像预处理包括雷达影像定标、滤波和几何校正[13]。

1.2 CBERS与ASAR影像融合

遥感数据融合的过程应具有空间和时间上的连续性。在同一地区获得的不同分辨率、不同光谱或不同时相的图像数据，可以构成同一地区的多源数据。随着图像分析硬件和软件的飞速发展，为图像融合的实用性和普及性提供了坚实的基础。一般来说，遥感数据融合的过程可以分为3个阶段：预处理层、信息融合层、应用层。本研究针对ASAR图像与CBERS图像进行融合处理，预处理主要是针对输入的CBERS和ASAR图像进行几何校正、噪声消除及配准（图3）。

2 融合影像在提取土壤侵蚀信息中的应用

通过对CBERS与ASAR融合图像进行分析，结合研究区域植被、土壤、土地类型等有关土壤侵蚀信息的概况，采用以目视解译为主的人机交互式解译，完成研究区域融合影像的解译。根据归一化植被指数（NDVI）来计算植被覆盖度提取研究区域植被覆盖度，采用了ISODATA非监督分类法对研究区域土地资源进行分类提取土地利用类型，利用原始数据为覆盖研究区的全球30 m分辨率DEM数字高程数据提取研究区域坡度信息。

2.1 植被覆盖度信息提取结果与分析

采用归一化植被指数（NDVI）计算植被盖度，使用预处理好的CBERS与ASAR的融合图像，在ENVI软件的Band Math下，先用NDVI=NIR-R/NIR+R编辑公式float（float（b4-b3）/float（b4+b3））计算植被指数。然后根据公式VC=（NDVI-NDVIsoil）/（NDVIveg-NDVIsoil）计算得出植被覆盖度（图4）。

从表1可以看出，基于HPF融合影像提取研究区域各植被覆盖度45%～60%所占面积最大，覆盖度30%～45%次之，覆盖度>75%所占面积最小，研究区域大部分面积植被覆盖度集中在30%至60%之间，说明研究区域植被情况较差，水土流失隐患较重。通过野外实际考察分析，研究区域地处岩溶地区，立地条件较差，植被单一，石漠化现象较为严重，进一步说明融合影像提取的植被覆盖度信息与研究区域植被情况相符，融合影像提取的植被覆盖度信息效果较为理想。

2.2 土地利用类型信息提取结果与分析

采用非监督分类（Unsupervised classification）方法分类，根据图像本身的统计特征及自然点群的分布来进行土地利用类型分类，如图5所示。

从表2可知，融合影像提取的研究区域土地利用类型中草地面积为6.35 km2，建筑和岩石为70.88 km2，山体面积为299.41 km2，坡耕地为445.36 km2，林地面积为856.82 km2，水体面积为10.56 km2，空地面积为20.98 km2，林地面积所占比例最大，坡耕地面积比例次之。由研究区域林地保护利用规划数据库可知，研究区域林地面积为875.03 km2，水体面积为10.10 km2，这与融合影像提取的林地和水体类型面积大小相近，说明融合影像数据信息与研究区域林地现状信息相差不大，效果较好。

2.3 DEM数据提取坡度信息分析

地形因子主要考虑了坡度因子，将获取的数字高程模型（DEM）在ERDAS图像处理软件图像解译模块的地形分析功能得到地形坡度要素（图6），并在Arc GIS中按照土壤侵蚀分级的参考指标进行分级（Arc GIS-Arc Map-spatial-analyst-reclassify），得到分级坡度信息矢量数据库，将作为土壤侵蚀分级的辅助信息，与植被覆盖度信息、土地利用类型信息进行空间叠加分析，并为下一步进行研究区域土壤侵蚀等级状况分析和评价提供基础数据。

3 结论

1）CBERS与ASAR影像进行融合，得到了多光谱高分辨率的HPF融合影像，融合影像不但具有CBERS影像的多光谱性，还保持了ASAR数据纹理结构信息，使融合后影像纹理细节信息得到不同程度加强，达到增强影像线性地物信息的目的，且使不清楚的地物得到补充。

2）基于HPF融合影像提取的植被覆盖度信息与研究区域野外考察的植被情况相符，融合影像提取的植被覆盖度信息效果较为理想。

3）融合影像提取的研究区域土地利用类型中林地面积为856.82 km2，水体面积为10.56 km2，与研究区域林地保护利用规划数据库中林地和水体类型面积大小相近，融合影像提取的信息与研究区域现状信息相差不大，融合影像提取土地利用类型信息效果较好。

4）基于HPF融合影像提取的植被覆盖度、土地利用类型信息和利用DEM提取的坡度信息因子为下一步进行大范围土壤侵蚀等综合分析研究提供了大量基础数据，并为研究区土壤侵蚀等级状况分析和评价中提取土壤侵蚀信息提供了参考。

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