遥感原理及图像处理
课程编码：081002M04002H
英文名称：Digital Image Processing：A Remote Sensing Perspective
课时：50
学分：3.00
课程属性：专业核心课
主讲教师：闫冬梅
教学目的要求
本课程为电子信息类研究生开设的专业核心课。本课程主要讲授遥感基本原理、遥感图像处理相关的物理模型、几何模型和实现方法,要求学生掌握遥感图像获取的基本原理、遥感图像的辐射校正和几何校正、图像增强和融合处理、匹配与配准、变化检测、分类和信息提取、三维重建、定量化遥感处理等基本知识和处理方法。
预修课程
高等数学、大学物理
大纲内容
第一章 遥感概论 3.0学时
第1节 遥感的发展历史； 遥感的分类；
第2节 遥感数据接收； 遥感图像及处理；
第3节 遥感图像的特性和特点；遥感图像处理分类和级别
第二章 遥感辐射及传输原理 3.0学时
第1节 电磁波和电磁波谱； 电磁辐射基本原理；
第2节 太阳和地球辐射特性；大气传输特性
第3节 地物的光谱特性； 微波的后向散射特性
第三章 遥感成像原理 3.0学时
第1节 遥感器 ；
第2节 典型航空遥感器；
第3节 卫星遥感数据获取 ； 遥感数据格式和质量评价
第四章 遥感辐射校正 3.0学时
第1节 辐射误差 ； 遥感器辐射定标；
第2节 太阳高度和地形校正 ； 大气校正；
第3节 遥感器探测误差处理； 图像去云处理
第五章 遥感图像增强 4.0学时
第1节 辐射增强处理； 空间增强处理；
第2节 SAR 图像斑点抑制； 图像彩色增强处理 ；
第3节 光谱域变换增强
第4节 光学MTF 处理
第六章 遥感图像的几何校正 5.0学时
第1节 几何变形及误差分析 ；
第2节 遥感成像构像方程；
第3节 几何校正处理
第4节 自动化几何精校正； 遥感图像定位精度评价和估计
第5节 遥域图像镶嵌
第七章 遥感图像的匹配和配准 4.0学时
第1节 基本概念； 基于图像灰度相关的匹配；
第2节 基于特征的匹配
第3节 异质遥感图像匹配 ；
第4节 图像配准 ； 基于深度学习的图像匹配
第八章 遥感图像的融合 2.0学时
第1节 融合概念和方法 ； 像素级空谱融合 ； 像素级空谱融合统一理论
第2节 小波融合方法，融合效果评价；基于小波融合的多时相遥感图像融合去云
第九章 遥感图像的分类处理 7.0学时
第1节 分类的基本原理 ；
第2节 遥感图像的特征分析；
第3节 监督分类 ；
第4节 非监督分类-分割
第5节 面向对象的分类方法
第6节 深度学习的分类
第7节 分类后的处理及分类精度
第十章 遥感图像的变化检测 2.0学时
第1节 概念及基本流程 ；变化检测方法 ；
第2节 变化区域提取 ；基于深度学习的变化检测 ； 变化检测的精度
第十一章 专题信息提取 3.0学时
第1节 基本概念 ； 道路信息提取；
第2节 水体信息提取 ； 建筑物信息提取 ；
第3节 基于深度学习的专题信息提取
第十二章 目标检测和识别 3.0学时
第1节 基本概念 ； 目标特征分析 ； 基于特征描述子目标检测和识别 ；
第2节 基于模型的目标检测识别； 基于边缘特征的舰船检测 ； 基于显著图的目标检测；
第3节 基于ADABOOST 的目标检测和识别 ； SAR 图像的目标检测； 基于深度学习的目标检测和识别
第十三章 目标三维重建 3.0学时
第1节 基本概念； 基于单幅图像的目标三维重建；
第2节 基于立体的三维重建
第3节 基于INSAR 三维重建
第十四章 遥感定量化处理 3.0学时
第1节 基本概念； 定量遥感的基本问题 ； 遥感反演模型 ；
第2节 尺度和混合像元 ； 地表参数反演 ； 数据同化
第3节 遥感的典型应用
第十五章 考试 2.0学时
第1节 考试
参考书
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课程教师信息
尤红建：男，1969年11月生于江苏如皋，中国科学院电子学研究所研究员，博士生导师。1992年毕业于武汉测绘科技大学（现属武汉大学），获学士学位，1995年在清华大学获得硕士学位，2001年在中国科学院遥感应用研究所获得博士学位。1995.4~ 2003.1在中国科学院遥感应用研究所工作， 2003至今在中科院电子所工作。主持过国家863项目、自然科学基金、高分专项、民用航天、知识创新等多项课题。已经出版了专著2部：《激光三维遥感数据处理及建筑物重建》（测绘出版社2006年1月出版）和《SAR图像精准处理》（科学出版社2011年6月出版），译著1部：《遥感图像处理的模型和方法》（电子工业出版社2010年1月出版、2018年7月再版）。以第一作者发表学术论文50余篇（其中SCI 收录的国外英文期刊3篇，EI收录13篇）、并4次在国内学术会议上获得优秀论文奖，以第一申请人获得授权发明专利8项，受理的专利6项，培养研究生近20名，其中博士10余名。
闫冬梅，博士，中国科学院空天信息创新研究院研究员。主要研究方向：遥感图像处理与应用系统工程研发，科学大数据共享与分析。作为项目负责人和主要参加人完成了国家 “对地观测数据综合处理原型系统方案论证与设计(B)”和“IRSA遥感图像处理工程化软件”工作，完成了我国自主产权遥感图像处理软件系统的建设，软件系统多次获得科技部的推荐和表彰。作为主要项目参加人员，先后主持和参加了中科院承担的多颗遥感卫星地面图像处理系统建设以及行业应用软件系统研发工作。获得部委级科技进步奖一等奖2项，二等奖1项，三等奖1项。