《遙感圖像處理與應(yīng)用》是作者在總結(jié)遙感教學(xué)經(jīng)驗(yàn)、相關(guān)研究成果以及遙感領(lǐng)域新技術(shù)的基礎(chǔ)上編著而成的,以三種主要的遙感成像技術(shù)(熱紅外成像、微波成像與高光譜成像)為主線,按照“獲取-處理-應(yīng)用”的順序進(jìn)行內(nèi)容的組織,系統(tǒng)介紹了遙感成像的基本原理、遙感圖像處理的理論與技術(shù)以及在相關(guān)領(lǐng)域的典型應(yīng)用。該書既包括了遙感圖像的基礎(chǔ)知識(shí),也融合了近年來遙感技術(shù)、圖像處理和模式識(shí)別領(lǐng)域的相關(guān)研究成果,并且對(duì)目前的研究熱門——深度學(xué)習(xí)理論與方法進(jìn)行了介紹,突出了實(shí)用性與前沿性。
《遙感圖像處理與應(yīng)用》內(nèi)容新穎豐富,知識(shí)覆蓋面廣,可作為高等學(xué)校電子信息、遙感測(cè)繪、地理信息系統(tǒng)等專業(yè)的本科生和研究生教材,也可供遙感圖像處理、模式識(shí)別等相關(guān)領(lǐng)域的專業(yè)技術(shù)人員和研究人員參考使用。
遙感是空間信息技術(shù)領(lǐng)域中發(fā)展最為迅猛的標(biāo)志性技術(shù)之一,是一門涉及信息科學(xué)、空間科學(xué)與地球科學(xué)的交叉性學(xué)科,在民用領(lǐng)域和軍事領(lǐng)域都有著重要的應(yīng)用。遙感始于攝影技術(shù)的發(fā)明,隨后又發(fā)展了光電探測(cè)技術(shù)以及微波探測(cè)技術(shù),并經(jīng)歷了“地面遙感一航空遙感一航天遙感”這一發(fā)展歷程。20世紀(jì)60年代初期,攜帶膠片相機(jī)和電視攝像系統(tǒng)的衛(wèi)星和飛船被送入太空收集民用和軍事信息,標(biāo)志著航天遙感時(shí)代的開始。
熱紅外成像、微波成像和高光譜成像是三種在民用和軍事領(lǐng)域發(fā)揮重要作用的成像方式,與可見光成像相比,無論是在成像機(jī)理、傳感器、圖像特性、應(yīng)用背景等方面都有著較大的區(qū)別和獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)。本書以這三種典型遙感成像技術(shù)為主線,系統(tǒng)介紹了遙感成像的基本原理、遙感圖像處理的理論與技術(shù),以及在相關(guān)領(lǐng)域的典型應(yīng)用。全書共9章,按照“獲取一處理一應(yīng)用”的順序進(jìn)行內(nèi)容的組織。主要內(nèi)容如下:
第1章在闡述遙感基本概念的基礎(chǔ)上,詳細(xì)介紹熱紅外成像、微波成像和高光譜成像的成像原理、傳感器特性、典型傳感器系統(tǒng);
第2章對(duì)熱紅外影像、合成孔徑雷達(dá)(Synthetic Aperture Radar,SAR)影像和高光譜影像這三類典型遙感影像進(jìn)行特性分析,為后續(xù)處理和應(yīng)用打下基礎(chǔ);
第3章詳細(xì)闡述遙感圖像的幾何校正和輻射校正方法,并介紹遙感數(shù)據(jù)產(chǎn)品的等級(jí)劃分,這是遙感圖像定量化處理的基礎(chǔ);
第4章針對(duì)熱紅外影像、SAR影像和高光譜影像的特點(diǎn),分別介紹相應(yīng)的圖像增強(qiáng)方法,這是開展后續(xù)處理所必要的預(yù)處理;
第5章在介紹特征提取的基礎(chǔ)上,詳細(xì)討論傳統(tǒng)目標(biāo)檢測(cè)方法,包括基于模板匹配的目標(biāo)檢測(cè)方法、基于知識(shí)模型的目標(biāo)檢測(cè)方法、基于圖像分類的目標(biāo)檢測(cè)方法;
第6章介紹基于深度學(xué)習(xí)的目標(biāo)檢測(cè)理論,詳細(xì)闡述深度學(xué)習(xí)的發(fā)展歷史、卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、基于卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的目標(biāo)檢測(cè)方法,并以SAR圖像中三種典型目標(biāo)的檢測(cè)作為應(yīng)用實(shí)例;
第7章在介紹圖像配準(zhǔn)的基礎(chǔ)上,對(duì)像素級(jí)、特征級(jí)、目標(biāo)級(jí)遙感圖像變化檢測(cè)方法進(jìn)行討論,重點(diǎn)討論典型目標(biāo)的毀傷評(píng)估,分析檢測(cè)目標(biāo)與檢測(cè)特征的基本關(guān)系;
第8章討論遙感圖像在精確制導(dǎo)作戰(zhàn)中的應(yīng)用,在介紹紅外成像制導(dǎo)和SAR成像制導(dǎo)的基礎(chǔ)上,詳細(xì)闡述景象匹配算法和景象匹配區(qū)選取算法;
第9章結(jié)合實(shí)際應(yīng)用,介紹基于形狀、大小、色調(diào)、陰影、紋理等特征的目視判讀方法,分析可見光、紅外、微波等觀測(cè)模式與典型目標(biāo)表現(xiàn)形態(tài)間的關(guān)系。
在本書的編寫過程中,直接或間接參考了許多國內(nèi)外經(jīng)典教材和論文,這些文獻(xiàn)均以參考文獻(xiàn)形式列出,正文不再詳細(xì)列舉,在此向各位作者表示感謝。
由于水平有限,不足之處在所難免,敬請(qǐng)廣大讀者和各位同仁不吝賜教,批評(píng)指正,以便后續(xù)修改。
第1章 遙感成像基礎(chǔ)
1.1 遙感的基本概念
1.2 紅外成像
1.3 微波成像
1.4 高光譜成像
思考題
第2章 遙感圖像特性分析
2.1 紅外圖像特性分析
2.2 SAR圖像特性分析
2.3 高光譜圖像特性分析
思考題
第3章 遙感圖像的校正處理
3.1 引言
3.2 遙感圖像的誤差分析
3.3 遙感圖像的輻射校正
3.4 多項(xiàng)式校正法
3.5 中心投影圖像的投影校正
3.6 SAR圖像的幾何校正
3.7 遙感圖像的產(chǎn)品級(jí)別
思考題
第4章 遙感圖像的增強(qiáng)處理
4.1 引言
4.2 紅外圖像的對(duì)比度增強(qiáng)
4.3 SAR圖像的相干斑抑制
4.4 多光譜圖像的變換增強(qiáng)
4.5 遙感圖像的融合增強(qiáng)
思考題
第5章 遙感圖像中的目標(biāo)檢測(cè)
5.1 引言
5.2 特征提取
5.3 基于模板匹配的目標(biāo)檢測(cè)
5.4 基于知識(shí)模型的目標(biāo)檢測(cè)
5.5 基于圖像分類的目標(biāo)檢測(cè)
思考題
第6章 基于深度學(xué)習(xí)的目標(biāo)檢測(cè)
6.1 引言
6.2 卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)
6.3 深度學(xué)習(xí)目標(biāo)檢測(cè)數(shù)據(jù)集
6.4 雙階段目標(biāo)檢測(cè)方法
6.5 單階段目標(biāo)檢測(cè)方法
思考題
第7章 遙感圖像的變化檢測(cè)
7.1 引言
7.2 圖像預(yù)處理
7.3 像素級(jí)變化檢測(cè)
7.4 特征級(jí)變化檢測(cè)
7.5 目標(biāo)級(jí)變化檢測(cè)
7.6 變化檢測(cè)性能評(píng)估
思考題
第8章 景象匹配
8.1 引言
8.2 SAR成像制導(dǎo)
8.3 紅外成像制導(dǎo)
8.4 景象匹配算法
8.5 景象匹配適配區(qū)選取
思考題
第9章 遙感圖像的目視判讀
9.1 目視判讀特征
9.2 目視判讀方法
9.3 典型圖像的判讀
9.4 典型目標(biāo)的判讀
思考題
參考文獻(xiàn)