当前课程知识点：刑侦视频图像处理 > 第9章 刑侦高光谱图像处理 > 9.1高光谱图像基础知识 > 9.1高光谱图像基础知识
各位同学大家好
我们下面开始讲刑侦高光谱图像
第一节高光谱图像基础知识
首先什么是高光谱图像呢
简单的说
采用高光谱成像仪
来获取的图像
就称为高光谱图像
右边这个图
就是一幅典型的高光谱图像
它拥有二维的空间信息
还有一维的光谱信息
那么什么是高光谱成像仪呢
采用高光谱成像技术
来采集图像的仪器
就称为高光谱成像仪
右边这个图就是一个
小型的高光谱成像仪的图片
什么是高光谱成像技术呢
高光谱成像技术
是20世纪80年代
兴起的
一种新型成像技术
最早是应用于遥感领域
基于此项技术的发展
典型的硬件设备
就是高光谱成像仪
高光谱成像仪
通过响应物质表面反射
或者发射的不同波长的电磁波
来获取影像
高光谱图像的介绍
成像光谱仪通过分光技术
将电磁波信号分解为
许多微小的相邻的波段
对应波段上的能量
被传感器来捕获
高光谱图像的特点就是
它的波段数目很多
光谱分辨率很好
右边这个图就是全色图像
彩色图像
多光谱图像
以及高光谱图像的对比图
全色图像只有一个波段
彩色图像有RGB三个波段
多光谱图像有十几个波段
高光谱图像有几十个
甚至上百个波段
而且从图片中
我们也可以看出
高光谱图像
它是一个三维的图像
而且它的分辨率达到10的
-2次方微米级别
也就是说它的光谱分辨率是非常
高的
这个图是一个高光谱成像的
示意图
从这个图上我们可以看出
将高光谱成像仪
搭载于卫星平台上
成像仪的传感器
可以获得一维的空间信息
和二维的光谱信息
通过卫星平台的平移
将高光谱成像仪
向前移动
可以获得第二维的空间信息
这样就显获得了
一个
三维的高光谱图像
从途中河流这个地方
获取一个像元的话
将它的光谱维提取出来
就可以获得一个河水的光谱信息
进而可以绘制一个河水的光谱
曲线
再介绍一下
什么是高光谱遥感
高光谱遥感是起源于20世纪
80年代
是遥感领域取得的
重大科技成果之一
不同于
靠视觉解译的遥感分析
高光谱遥感图像分析
实质是波谱分析
大大提高了
人们对地区表面物质的
远距离探索和认知能力
再介绍一下高光谱成像仪的历史
1983年
第一台高光谱成像仪诞生
称为机载航空成像光谱仪
英文名称是Airborne Imaging
Spectrometer
简称A.I. S并且命名为
AIS-1
是由美国国家航空航天局
所属的
喷气推进实验室
进行研发设计的
AIS-1的光谱通道数
为128个
光谱分辨率为9.3纳米
光谱波段范围为1.2~2.4
微米
AIS-1
是第一代
高光谱成像仪的代表
接下来在1987年
美国的喷气推进实验室
研制了一种新型的
机载可见光红外光谱成像仪
英文名称是Airborne Visible/Infrared
Imaging Spectrometer
简称是AVIRIS
AVIRIS成像光谱仪
所取得的巨大成功
标志着高光谱研究的一个重大
进展
并且使得高光谱成像仪
所搭载的遥感平台
逐渐扩张到航空航天领域
AVIRIS的空间
分辨率为20米
光谱分辨率为10纳米
具有224个光谱波段
覆盖的光谱范围
是0.4~2.5微米
接下来在2000年的11月
21日
地球观测卫星
Earthe Observation-1
也称为EO-1
成功的发射
EO-1上
搭载了一台高光谱成像仪
载荷Hyperion
Hyperion高光谱成像
一共有220个
彼此不重叠的光谱波段通道
光谱范围是400到
2500纳米
光谱分辨率达到了10纳米
空间分辨率为30米
对地幅宽为7.5公里
再介绍一下高光谱图像的分类
从光谱分辨率来分类的话
可以分为多光谱图像
高光谱图像和超光谱图像
多光谱图像它是指光谱分辨率
在微米级
一般少于20个波段
图像光谱范围较宽
高光谱图像的光谱分辨率
一般在0.1微米级
一般有几十个到几百个波段
图像光谱范围较窄
每个通道的光谱范围
为10~20纳米
超光谱图像
它的光谱分辨率
在纳米级
一般有上千个波段
图像
光谱范围最窄
光谱分辨率极高
并且波段通道是连续的
从光谱成像技术的推扫方式来
分类
可以分为挥扫型
推扫型和凝视型三类
高光谱图像的特点
高光谱图像
是一个三维的数据立方体
同时包含所观测区域
物质的空间信息和光谱信息
具有精细光谱和图谱合一的特点
它的优点就是高光谱遥感图像
具有较高的光谱分辨率
可以精确的记录物质的光谱信息
同时它可以对观测区域的空间
信息
进行成像
但是高光谱图像
它也有一些缺点
它的空间分辨率
受到了一定的影响
第二
就是由于自然界地物的复杂
多样性
所获取的高光谱遥感图像中
单像元得到的光谱
不一定只是一种物质的光谱
可能是几种不同物质光谱的组合
第三就是高光谱数据的光谱维
比较大
同时因为是三维的数据
立方体
导致高光谱图像的数据量巨大
下面我给大家提一个问题
就是计算一幅空间
分辨率为100×100
波段数为200
量化位数为8位的高光谱图像的
数据量大小
这个问题大家可以课后思考一下
本节课程到此结束
谢谢各位同学
-1.1 绪论（上）
--1.1绪论（上）
-1.2 绪论（下）
-第1章测试
-2.1 光照不良图像增强处理（上）
-2.2 光照不良图像增强处理（下）
-第2章习题
-3.1图像超分辨率重建技术概述
-3.2基于插值的图像超分辨率重建
-3.3基于深度学习的图像超分辨率重建之神经网络
-3.4基于深度学习的图像超分辨率重建
-3.5基础知识介绍
-3.6压缩感知与超分辨率重建
-3.7基于压缩感知字典学习的超分方法
-第3章测试一
-第3章测试二
-4.1引言-什么是HDR图像
-4.2 概述-HDR图像处理的研究内容
-4.3HDR图像获取—多曝光融合
-4.4色调映射基础
-第4章测试题
-5.1图像水印技术概述
-5.2图像单水印技术
-5.3图像双水印技术
-第5章测试题
-6.1图像检索概述
-6.2词袋(BOW)特征描述
-6.3VLAD特征编码
-6.4PCA降维
--6.4PCA降维
-7.1 监控视频编码的作用
-7.2 监控视频编码的标准
-7.3 监控视频编码标准
-第7章测试
-8.1运动目标检测
-8.2运动目标跟踪
-第8章测试题
-9.1高光谱图像基础知识
-9.2高光谱图像的应用
-9.3高光谱图像处理
-第9章测试题
-10.1现勘足迹的基本知识
-10.2现勘足迹提取方法
-10.3结构光测量技术概况
-10.4结构光提取原理
-10.5现勘三维现场重建技术
-10.6基于二维图像的三维现场重建
-10.7基于深度信息的三维现场重建
-10.8应用案例
--10.8应用案例
-第10章测试题
-11.1研究背景与意义
-11.2图像预处理技术
-11.3基于LBP纹理的鞋印检索
-11.4基于SIFT特征的鞋印检索
-第11章测试题
-12.1什么是案件的智能串并？
-12.2实现智能串并案的机遇与挑战
-12.3智能串并案的实现策略与方案
-12.4真实案件智能串并的实现
-第12章测试题
-13.1刑侦模拟画像概述
-13.2 刑侦模拟画像计算机辅助系统
-13.3刑侦模拟画像计算机辅助系统：两维三维画像辅助
-第13章测试题
