遙感數(shù)字圖像處理課程教學大綱遙感數(shù)字圖像處理課程教學大綱課程編碼：課程名稱：遙感數(shù)字圖像處理課程英文名稱：The digital image processing of remote sensing先修課程：遙感概論、數(shù)字圖像處理適用專業(yè)：遙感科學技術(shù)、地理信息系統(tǒng)、資源管理與城鄉(xiāng)規(guī)劃、測繪工程總學時：60講課學時：40 實驗學時：上機學時：20總學分：3制訂單位地球信息科學與工程學院制訂時間：2005.09一、課程的性質(zhì)和目的遙感數(shù)字圖像處理是一門專業(yè)基礎(chǔ)課，是以理論了解實踐為主，注重運用，重視上機實踐的一門課程。學生通過遙感數(shù)字圖像處理課程的學習，可以打牢遙感數(shù)字圖像處理的基礎(chǔ)知識，進而可以運用到實踐中。通過本課程的教學，使學生樹立正確遙感數(shù)字圖像處理的概念，培養(yǎng)學生良好的計算機實踐習慣，實事求是的科學態(tài)度和嚴謹細致的工作作風，為后繼課程的學習和將來參加社會生產(chǎn)實踐打下基礎(chǔ)。二、課程的基本要求通過本課程的教學，要求學生掌握遙感數(shù)字圖像基礎(chǔ)知識、遙感數(shù)字圖像處理的數(shù)學基礎(chǔ)、遙感數(shù)字圖像的幾何處理、遙感圖像處理的輻射校正、遙感數(shù)字圖像增強處理、遙感圖像的計算機分類、遙感數(shù)字圖像分析方法、遙感數(shù)字圖像處理軟件簡介等內(nèi)容。經(jīng)過上機實踐訓練，使學生掌握基本遙感圖像處理流程，具有遙感圖像分析基本的能力。三、課程內(nèi)容與要求第一章 緒論 （2學時）1、學習目的和要求通過學習了解遙感數(shù)字圖像處理的任務(wù)和作用及發(fā)展史，知道遙感數(shù)字圖像儲存格式，明白本課程的學習方法。2、課程內(nèi)容（1）遙感數(shù)字圖像 （2）遙感數(shù)字圖像處理的基本概念（3）遙感數(shù)字圖像處理系統(tǒng)（4）遙感數(shù)字圖像處理的發(fā)展及與其他學科的關(guān)系3、考核知識點和考核要求（1）識記：遙感數(shù)字圖像處理的基本概念（2）領(lǐng)會：遙感數(shù)字圖像處理系統(tǒng)第二章 遙感數(shù)字圖像處理的數(shù)學基礎(chǔ)（4學時）1、學習目的和要求通過本章學習，掌握遙感數(shù)字圖像處理中常用的數(shù)學知識。2、課程內(nèi)容（1）向量與矩陣（N維向量、向量的線性相關(guān)性、矩陣的概念、矩陣的運算、矩陣的求逆、特征值和特征向量、矩陣的跡與直積）；（2）隨機變量及分布（隨機變量、數(shù)學期望、協(xié)方差和相關(guān)系數(shù)、協(xié)方差矩陣）；（3）常用函數(shù)的介紹（矩陣函數(shù)、三角函數(shù)、函數(shù)、高斯函數(shù)、sinc函數(shù)）；（4）傅立葉變換（傅立葉級數(shù)、傅立葉積分、傅立葉變換、傅立葉變換的基本性質(zhì)、快速傅立葉變換）（5）卷積與相關(guān)函數(shù)（一維卷積的定義、一維卷積的運算、一維卷積的性質(zhì)、卷積定理、二維卷積、相關(guān)函數(shù)）3、考核知識點和考核要求（1）識記：向量的線性相關(guān)性、傅立葉級數(shù)、傅立葉積分、傅立葉變換、傅立葉變換的基本性質(zhì)、快速傅立葉變換、卷積定理。（2）領(lǐng)會：一維卷積的定義、一維卷積的運算、一維卷積的性質(zhì)、二維卷積、相關(guān)函數(shù)。第三章 遙感數(shù)字圖像的幾何處理（6學時）1、學習目的和要求通過本章學習，掌握遙感數(shù)字圖像幾何矯正原理與方法。2、課程內(nèi)容（1）遙感數(shù)字圖像幾何處理概述（遙感圖像的幾何變形誤差的影響因素、遙感數(shù)字影像幾何糾正的一般過程）；（2）中心投影構(gòu)像的幾何糾正（中心投影構(gòu)像原理、空間直角變換、中心投影構(gòu)像方程、中心投影的數(shù)字正射糾正）；（3）多中心投影數(shù)字圖像幾何糾正（CCD直線陣列推掃式傳感器的構(gòu)像方程、全景攝影機的構(gòu)像原理與構(gòu)像方程、紅外和多光譜掃描儀的構(gòu)想原理與構(gòu)像方程、多中心投影構(gòu)像的幾何糾正）；（4）側(cè)視雷達圖像的幾何糾正（側(cè)視雷達圖像的幾何特點、合成孔徑側(cè)視雷達（SAR）的構(gòu)像方程、合成孔徑側(cè)視雷達圖像的幾何處理）。3、考核知識點和考核要求（1）識記：遙感圖像的幾何變形誤差的影響因素、遙感數(shù)字影像幾何糾正的一般過程中心投影構(gòu)像原理、空間直角變換、中心投影構(gòu)像方程、中心投影的數(shù)字正射糾正、多中心投影構(gòu)像的幾何糾正。（2）領(lǐng)會：CCD直線陣列推掃式傳感器的構(gòu)像方程、全景攝影機的構(gòu)像原理與構(gòu)像方程、紅外和多光譜掃描儀的構(gòu)想原理與構(gòu)像方程。（3）綜合應(yīng)用：各種遙感數(shù)字圖像的幾何糾正方法。第四章 遙感圖像的輻射糾正（4學時）1、學習目的和要求通過本章學習，掌握遙感圖像的輻射失真原理和校正方法。2、課程內(nèi)容（1）輻射校正概述（輻射校正的含義、輻射傳輸方程、輻射誤差產(chǎn)生的原因、輻射校正的目的）；（2）輻射誤差校正的原理與方法（因傳感器的靈敏度特性引起的輻射誤差校正、因大氣影響引起的輻射誤差校正、因太陽輻射引起的輻射誤差校正、其他輻射誤差校正）；（3）合成孔徑側(cè)視雷達（SAR）數(shù)據(jù)的輻射校正處理技術(shù)（SAR輻射校正的含義與輻射誤差源、SAR輻射誤差校正方法）。（4）遙感衛(wèi)星輻射校正場概述（輻射校正場的國外發(fā)展概況、建立輻射校正場的目的、傳感器輻射校正的基本原理與方法、我國的輻射校正場）3、考核知識點和考核要求（1）識記：輻射校正的含義、輻射誤差產(chǎn)生的原因、輻射校正的目的、因傳感器的靈敏度特性引起的輻射誤差校正、因大氣影響引起的輻射誤差校正、因太陽輻射引起的輻射誤差校正。（2）領(lǐng)會：輻射校正場的國外發(fā)展概況、建立輻射校正場的目的、傳感器輻射校正的基本原理與方法、我國的輻射校正場。（3）綜合應(yīng)用：各種傳感器數(shù)據(jù)的輻射的校正。 第五章 遙感數(shù)字圖像增強處理 （8學時）1、學習目的和要求通過本章學習，掌握提高圖像對比度、消除邊緣和噪聲，平滑圖像；突出邊緣或線狀地物，銳化圖像；合成彩色圖像；壓縮圖像數(shù)據(jù)量，突出主要信息等方法。2、課程內(nèi)容（1）輻射增強（直方圖、線性變換、非線性變換、其他非線性變換）；（2）空間增強（領(lǐng)域處理、卷積運算、平滑、銳化）；（3）頻率域增強（快速傅立葉變換、頻率域平滑、頻率域銳化、同態(tài)濾波）（4）彩色增強（偽彩色增強、假彩色增強、彩色變換）（5）圖像運算（加法運算、差值運算、比值運算、植被指數(shù)、圖像復合）（6）多光譜增強（多光譜空間、K-L變換、K-T變換）3、考核知識點和考核要求（1）識記：線性變換、卷積運算、快速傅立葉變換、偽彩色增強、假彩色增強、頻率域平滑、頻率域銳化、多光譜空間、K-L變換。（2）領(lǐng)會：直方圖、非線性變換、其他非線性變換、加法運算、差值運算、比值運算、植被指數(shù)、圖像復合、K-T變換。（3）綜合應(yīng)用：采用各種增強方法對遙感數(shù)字圖像進行增強處理。 第六章 遙感圖像計算機分類（6學時）1、學習目的和要求通過本章學習，掌握遙感圖像分類的一般原理和常見分類方法。2、課程內(nèi)容（1）遙感圖像的計算機分類（遙感圖像的計算機分類基本原理、遙感圖像的計算機分類一般過程）；（2）判別函數(shù)（距離判別函數(shù)、最大似然判別函數(shù)）；（3）非監(jiān)督分類（初始類別參數(shù)的選定、ISODATA法、k-Mean算法）；（4）監(jiān)督分類（訓練區(qū)的選擇、判別分析分類）；（5） 光譜特征分類中的輔助處理技術(shù)（上下分析方法、基于地形信息的計算機分類處理、輔以紋理特征的光譜特征分類法）；（6） 計算機分類新方法（神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)分類器、基于小波神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)遙感圖像分類、模糊聚類法、樹分類器、專家系統(tǒng)方法）；（7）雷達遙感圖像分類新方法3、考核知識點和考核要求（1）識記：遙感圖像的計算機分類基本原理、遙感圖像的計算機分類一般過程、監(jiān)督分類、距離判別函數(shù)、最大似然判別函數(shù)。（2）領(lǐng)會：神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)分類器、基于小波神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)遙感圖像分類。（3）綜合應(yīng)用：遙感圖像的計算機分類。第七章 遙感數(shù)字圖像分析方法 (6學時)1、學習目的和要求通過本章學習，掌握遙感數(shù)字圖像分析的機理與方法和利用遙感處理軟件ERDAS分析遙感數(shù)字圖像。2、課程內(nèi)容（1）一般分析方法（領(lǐng)域分析、查找分析、指標分析、疊加分析、歸納分析、分類后處理的四種分析）；（2）地形分析方法（坡度分析、坡向分析、高程分帶、地形陰影、地形校正處理）；（3）空間建模與實踐3、考核知識點和考核要求（1）識記：疊加分析。（2）領(lǐng)會：坡度分析、坡向分析、高程分帶、地形陰影、地形校正處理（3）綜合應(yīng)用： 遙感數(shù)字圖像綜合分析。第八章 遙感數(shù)字圖像處理軟件簡介（4學時）1、學習目的和要求通過本章學習，了解圖像處理軟件ERDSA、PCI、ENVI、ER-MAPPER。2、課程內(nèi)容（1）ERDSA遙感圖像處理軟件；（2）其他遙感圖像處理軟件。3、考核知識點和考核要求（1）識記：ERDSA遙感圖像處理軟件基本功能。（2）領(lǐng)會：其他遙感圖像處理軟件簡介。（3）綜合應(yīng)用：ERDSA遙感圖像處理軟件基本功能。四、 理論教學學時分配章講 課 內(nèi) 容學時一緒論2二遙感數(shù)字圖像處理的數(shù)學基礎(chǔ)4三遙感數(shù)字圖像的幾何處理6四遙感圖像的輻射校正4五遙感數(shù)字圖像增強處理8六遙感圖像的計算分類6七遙感數(shù)字圖像分析方法6八遙感數(shù)字圖像處理軟件簡介4總計40五、 上機實踐名稱與學時安排序號章目名稱學時分配序號章目名稱學時分配1ERDSA遙感圖像處理軟件熟悉25遙感圖像計算機分類22遙感圖像輻射校正46遙感數(shù)字圖像分析23遙感圖像幾何校正47遙感數(shù)字圖像后期整理24遙感圖像增強處理4合計20六、 教材及參考書教 材：湯國安 張友順 劉詠梅 謝元禮主編. 遙感數(shù)字圖像處理,科學出版社，2004參考書：黨安榮 王曉棟 陳曉峰 張健寶主編.ERDAS IMAGEING 遙感圖像處理方法,清華大學出版社，2003 友情提示：部分文檔來自網(wǎng)絡(luò)整理，供您參考！文檔可復制、編制，期待您的好評與關(guān)注！6 / 6