遥感数字图像处理 第三章 图像变换
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遥感数字图像处理知到章节测试答案智慧树2023年最新西北师范大学第一章测试1.数字图像本质上就是一个存储数字的矩阵,是你肉眼直接看不见的。
()参考答案:对2.在同等水平条件下,模拟图像的成像效果比数字图像更好。
()参考答案:对3.采样就是指电磁辐射能量的离散化。
()参考答案:错4.按照数字图像的光谱特性可以将图像分为彩色图像和黑白图像。
()参考答案:错5.任何一幅图像都有自己对应的直方图,但相同的直方图可能对应于不同的图像。
()参考答案:对6.图像显示时的屏幕分辨率等同于图像空间分辨率。
()参考答案:错7.时间分辨率是指对同一区域进行重复观测的最小时间间隔,也称为重访周期。
()参考答案:对8.数字图像的灰度分辨率越高,可展现在屏幕上的灰度级越多,说明图像显示的灰度层次越丰富。
()参考答案:对9.为了使同一波段的像素保证存储在一块,从而保持了像素空间的连续性。
应该选择()存储方式.参考答案:BSQ10.遥感影像灰度直方图反映的是一幅图像中各灰度级像素出现的()。
参考答案:频率11.已知一幅数字图像的辐射量化等级是4 bit,则这幅图像所存储的灰度值范围是()。
参考答案:0-1512.一台显示器的屏幕在水平方向显示800个像元,在垂直方向显示600个像元,则表示该显示器的分辨率为()dpi。
参考答案:80060013.从连续图像到数字图像需要()。
参考答案:采样和量化14.下面哪些特征参数直接影响数字图像的信息含量?()参考答案:光谱分辨率;时间分辨率15.下列图像中属于单波段图像的是()。
参考答案:二值图像;伪彩色图像16.遥感数字图像直方图的作用有()。
参考答案:计算图像的信息量;辅助计算图像中物体的面积;辅助图像分割时的边界阈值选择;辅助判断图像数字化量化是否恰当17.遥感数字图像的质量可用以下哪些分辨率来衡量?()参考答案:空间分辨率;时间分辨率;光谱分辨率;辐射分辨率;温度分辨率18.常用的颜色空间模型有()。
遥感数字图像处理主要研究的内容有以下几个方面:1、图像变换由于图像阵列很大,直接在空间域中进行处理,涉及计算量很大。
因此,往往采用各种图像变换的方法,如傅立叶变换、沃尔什变换、离散余弦变换等间接处理技术,将空间域的处理转换为变换域处理,不仅可减少计算量,而且可获得更有效的处理(如傅立叶变换可在频域中进行数字滤波处理)。
目前新兴研究的小波变换在时域和频域中都具有良好的局部化特性,它在图像处理中也有着广泛而有效的应用。
2、图像编码压缩图像编码压缩技术可减少描述图像的数据量(即比特数),以便节省图像传输、处理时间和减少所占用的存储器容量。
压缩可以在不失真的前提下获得,也可以在允许的失真条件下进行。
编码是压缩技术中最重要的方法,它在图像处理技术中是发展最早且比较成熟的技术。
3、图像增强和复原图像增强和复原的目的是为了提高图像的质量,如去除噪声,提高图像的清晰度等。
图像增强不考虑图像降质的原因,突出图像中所感兴趣的部分。
如强化图像高频分量,可使图像中物体轮廓清晰,细节明显;如强化低频分量可减少图像中噪声影响。
图像复原要求对图像降质的原因有一定的了解,一般讲应根据降质过程建立“降质模型”,再采用某种滤波方法,恢复或重建原来的图像。
4、图像分割图像分割是遥感数字图像处理中的关键技术之一。
图像分割是将图像中有意义的特征部分提取出来,其有意义的特征有图像中的边缘、区域等,这是进一步进行图像识别、分析和理解的基础。
虽然目前已研究出不少边缘提取、区域分割的方法,但还没有一种普遍适用于各种图像的有效方法。
因此,对图像分割的研究还在不断深入之中,是目前图像处理中研究的热点之一。
5、图像描述图像描述是图像识别和理解的必要前提。
作为最简单的二值图像可采用其几何特性描述物体的特性,一般图像的描述方法采用二维形状描述,它有边界描述和区域描述两类方法。
对于特殊的纹理图像可采用二维纹理特征描述。
随着图像处理研究的深入发展,已经开始进行三维物体描述的研究,提出了体积描述、表面描述、广义圆柱体描述等方法。
遥感数字图像处理教程第一章名词解释1、遥感数字图像(P1):以数字形式存储和表达的遥感图像2、A/D 转换(P1):把模拟图像转变成数字图像称为模/数转换,记作A/D 转换3、D/A 转换(P1):把数字图像转 变成模拟图像称为数/模转换,记作D/A 转换简答题1、模拟图像(照片)与遥感数字图像有什么区别? (P2) 答表1.1遥感数字图像与印刷照片的区别颜色没有特定的规则,在处理过程「二可以根据需 要通过合成产生多个波段(3-8000) 2、怎么理解图像处理的两个观点? (P7)答:两种观点是:离散方法的观点和连续方法的观点。
1 .离散方法:图像的存储和表示均为数字形式,数字是离散的,因此,使用离散 方法进行图像处理才是合理的。
与该方法相关的一个概念是空间域。
空间域图像 处理以图像平面本身为参考,直接对图像中的像素进行处理。
2 .连续方法:图像通常源自物理世界,它们服从可用连续数学描述的规律,因此 具有连续性,应该使用连续数学方法进行图像处理。
与该方法相关的一个主要概 念是频率域。
频率域基于傅里叶变换,频率域的图像处理是对傅里叶变换后产生 的反映频率信息的图像进行处理。
完成频率域图像处理后,往往要变换回到空间 域进行图像的显示和对比。
四、论述题1、什么是遥感数字图像处理,主要内容有哪些? (P2)答:遥感数字图像处理是通过计算机图像处理系统对遥感图像中的像素进行系列 操作的过程。
(1)图像增强:使用多种方法去除噪声,增强显示图像整体或突出图像中的特 定地物的信息,使图像更容易理解、解释和判读。
例:例如灰度拉伸、平滑、锐 化、彩色合成、主成分(K-L )变换、K-T 变换、代数运算、图像融合照片来自于模拟方式通过摄影系统产生没有像素没有行列结构没有才」推行o 表示投有数据任何点,都没有编号摄影受电黑波谱的成像范围限制遛感数字图像 来自干数字方式 通过扫描和数码相机产生 基本利成单位是像素 具有行和列 可能会观察到扫描行 。
绪论单元测试1.以下哪些是遥感应用的例子()A:气象预报B:火灾提取C:土地利用与土地变化D:大气污染信息提取答案:ABCD2.蝙蝠捕食获取猎物信息,也属于遥感,不过算是广义意义上的遥感。
A:对B:错答案:A3.经过正射校正的图像产品一般是最高级。
A:对B:错答案:A4.数据产品级别越高,在商业公司的价格往往越高。
A:对B:错答案:A5.原始数据一般属于遥感数据的哪个级别?A:3级B:4级C:0或者1级D:2级答案:C第一章测试1.遥感图像的空间分辨率由哪些因素?A:搭载传感器的平台距离地面的高度B:焦距C:图像的放大倍数D:数字摄影设备的采样能力答案:ABD2.遥感数字图像的特征包括?A:空间分辨率B:辐射分辨率C:时间分辨率D:光谱分辨率答案:ABCD3.图像模数转换过程中的采样就是将电磁辐射能量离散化。
A:错B:对答案:A4.模拟图像与数字图像最大的区别在于:模拟图像中物理量的变化是连续的,而数字图像中物理量的变化是离散的。
A:错B:对答案:B5.图像的灰度直方图,其横坐标为像元的位置,纵坐标为像元的数量。
A:对B:错答案:B6.图像空间分辨率小于显示分辨率时,原图的显示质量得到了增强。
A:对B:错答案:B第二章测试1.数字图像在计算机上是以()方式存储的A:十六进制B:八进制C:二进制D:十进制答案:C2.比特序中的小端是指将高比特位(即逻辑上的高数据位)存储在低比特地址(即物理上的存储地址)。
A:对B:错答案:B3.ENVI软件标准格式的图像文件是_____存储格式A:封装式B:开放式答案:B4.假设有一幅2列、2行、3波段的遥感数字图像,各波段的数字值如下:25 1 2 4 34 3 3 4 2 1请选出该图像正确的BSQ存储方式:A:2,5,1,2,4,3,4,3,3,4,2,1B:2,5,4,3,1,2,3,4,4,3,2,1C:2,5,4,3,4,3,2,1,1,2,3,4D:2,1,4,5,2,3,4,3,2,3,4,1答案:B5.假设有一幅2列、2行、3波段的遥感数字图像,各波段的数字值如下:25 1 2 4 34 3 3 4 2 1请选出该图像正确的BIP存储方式:A:2,5,4,3,4,3,2,1,1,2,3,4B:2,5,1,2,4,3,4,3,3,4,2,1C:2,1,4,5,2,3,4,3,2,3,4,1D:2,5,4,3,1,2,3,4,4,3,2,1答案:C第三章测试1.数字图像处理的()过程中,输出图像每个像元的灰度值仅由对应的输入像元点的灰度值决定,它不会改变图像内像元之间的空间关系。
第二章:1 遥感的投影方式:中心投影,全景投影,斜距投影,平行投影。
2 遥感成像按成像原理可分为:摄影成像和扫描成像3 传感器分辨率指标:辐射分辨率,光谱分辨率,空间分辨率和时间分辨率。
4 Landsat4-7见课本18页5 数字化的过程包括:采样和量化。
6 通用数据格式:BSQ,BIL,BIP。
第三章7 均值:像素值的算术平均,反映的是图像中地物的平均反射强度,大小由图像中主题地物的光谱信息绝定。
8 中值:指图像所有灰度级处于中间的值,当灰度级为偶数时,则取中间两灰度值的平均值,由于灰度级一般连续变化,中值可由最大灰度值和最小灰度值决定。
9 方差:像素值与平均值差异的平方和,表示像素值的离散程度。
10 变差:像素值最大值与最小值的差。
11 反差:反映头像的显示效果和可分辨性,有时又称对比度。
反差越小,地物之间的可分辨性越小。
图像处理的一个基本目的就是提高图像的反差。
12 直方图:是灰度级的函数,描述的是图像中各个灰度级像素的个数。
图像的灰度值是离散变量,直方图表示离散的概率分布。
可分为频数直方图和累积直方图。
假定像元亮度随机分布时,直方图应是正态分布的13 会看直方图P46+P4413.1 直方图均衡化将原图像的直方图通过变换函数变为均匀的直方图,然后按均匀直方图修改原图像,从而获得一幅灰度分布均匀的新图像。
13.2 直方图均衡化的效果为:(1)各灰度级出现的频率近似相等;(2)原图像上频率小的灰度级被合并,实现压缩;频率高的灰度级被拉伸,因此可以使亮度集中于中部的图像得到改善,增强图像上大面积地物与周围地物的反差。
13.3 均衡化后图像的最小灰度值0,最大灰度值为L-1像元总数为N。
(L-1)/N称为拉伸因子。
具体计算用拉伸因子和累计像元统计值相乘即可以得到变换后的值13.4 对一幅图像进行直方图均衡化的具体步骤:(1)统计原图像每一灰度级的像元数和累积像元数;(2)根据变换函数式计算每一灰度级x a均衡化后对应的新值,并对其四舍五入取整,得到新灰度级x b;(3)以新值替代原灰度值,形成均衡化后的新图像;(4)根据原图像像元统计值对应找到新图像像元统计值,做出新直方图;直方图均衡化后的图像每个灰度级的像元频率,理论上应相等。
图像变换实验报告一.内容♦快速傅里叶变换♦主成分分析基本操作♦代数运算♦彩色变换二.目的在理解原理基础上,熟悉熟练图像的几种常用变换操作步骤三.实验过程傅里叶变换1.打开ENVI5.0,并导入CJ_spot遥感影像。
图1:原始影像2.进行傅里叶变换操作图2:图像的傅里叶变换图3:设定滤波器图4:选择阻断滤波器图5:自定义多边形滤波器图6:绘制自定义滤波器后的图像图7:逆变换图8:波段列表窗口注解图9:FFT变换后影像图10:变换前后影像对比拓展练习图11:滤波器1图12:滤波器2图13:滤波器3图14:对于滤波器3修改边界像素值。
利用上述方法进行FFT变换,并使RG为原始图像的数据。
B分别为f1~f4,产生四个不同的彩色图像。
主成分分析图15:主成分变换菜单图16:主成分前向变换参数图17:主成分与特征值图图18:主成分统计结果图19:选择特征值子集图20:特征值及累计贡献率图21:主成分逆变换菜单图22:主成分变换前图23:主成分变换后代数运算1)整体增强图像的亮度图24:代数运算选择界面图25:代数运算对话框图26:代数运算后图像2)利用ENVI功能计算NDVI图27:NDWI生成界面图28:对生成图像进行密度分割图29:分级数为3图30:密度分割后遥感影像3)利用代数表达式计算NDVI图31:输入NDVI表达式图32:不同格式下的EDVI公式图24:不同表达式ENVI后遥感影像比较比较这三种表达式下的计算结果,会发现(b3-b4)/(b3+b4结果较好。
彩色变换图25:将多光谱图像重采样为15米图26:选择RGB输入为543图27:选择全色波段为高分辨率数据将(5,4,3)进行RGB合成显示,窗口为#1,并对scroll窗口进行图像的均衡化。
然后,点击上述菜单,选择#1作为输入。
图30:使用图像数据作为输入图31:均衡化拉伸后输出彩色正变换图32:彩色正变换选择窗口图33:彩色正变换前图34:彩色正变换后彩色逆变换图35:彩色逆变换选择窗口四实验感想基本上掌握了图像变换的操作方法,对于傅里叶变换及主成分分析,和代数运算有了大致的了解,对于这种理论+操作的教学方法适应,感觉较好。
第一章绪论一.选择题1. 一幅数字图像是:( )A、一个观测系统B、一个有许多像素排列而成的实体C、一个2-D数组中的元素D、一个3-D空间的场景。
提示:考虑图像和数字图像的定义2. 半调输出技术可以:( )A、改善图像的空间分辨率B、改善图像的幅度分辨率C、利用抖动技术实现D、消除虚假轮廓现象。
提示:半调输出技术牺牲空间分辨率以提高幅度分辨率3. 一幅256*256的图像,若灰度级数为16,则存储它所需的比特数是:( )A、256KB、512KC、1M C、2M提示:表达图像所需的比特数是图像的长乘宽再乘灰度级数对应的比特数。
4. 图像中虚假轮廓的出现就其本质而言是由于:( )A、图像的灰度级数不够多造成的B、图像的空间分辨率不够高造成C、图像的灰度级数过多造成的D、图像的空间分辨率过高造成。
提示:平滑区域内灰度应缓慢变化,但当图像的灰度级数不够多时会产生阶跃,图像中的虚假轮廓最易在平滑区域内产生。
5. 数字图像木刻画效果的出现是由于下列原因所产生的:()A、图像的幅度分辨率过小B、图像的幅度分辨率过大C、图像的空间分辨率过小D、图像的空间分辨率过大提示:图像中的木刻效果指图像中的灰度级数很少6. 以下图像技术中属于图像处理技术的是:()(图像合成输入是数据,图像分类输出是类别数据)A、图像编码B、图像合成C、图像增强D、图像分类。
提示:对比较狭义的图像处理技术,输入输出都是图像。
解答:1.B 2.B 3.A 4.A 5.A 6.AC二.简答题1. 数字图像处理的主要研究内容包含很多方面,请列出并简述其中的4种。
2. 什么是图像识别与理解?3. 简述数字图像处理的至少3种主要研究内容。
4. 简述数字图像处理的至少4种应用。
5. 简述图像几何变换与图像变换的区别。
解答:1. ①图像数字化:将一幅图像以数字的形式表示。
主要包括采样和量化两个过程。
②图像增强:将一幅图像中的有用信息进行增强,同时对其无用信息进行抑制,提高图像的可观察性。
遥感数字图像处理基础知识点-CAL-FENGHAI-(2020YEAR-YICAI)_JINGBIAN第一章数字图像处理基础1数字图像处理:将图像转换成一个数字矩阵存放在图像存储器中,然后利用计算机对图像信息进行数字运算和处理,以提高图像质量或者提取所需要的信息2数字图像获取:把客观场景发射或者发射的电磁波信息首先利用光学成像系统生成一副模拟图像,然后通过模数转换将模拟图像转换为计算机可以存储的离散化数字图像。
3采样:即图像空间坐标或位置的离散化,也就是把模拟图像划分为若干图像元素,兵赋予它们唯一的地址。
;离散化的小区域就是数字图像的基本单元,称为像元也称像素。
量化:即电磁辐射能量的离散化,也就是把像元内的连续辐射亮度中离散的数字值来表示,这些离散的数字值也称灰度值,,因为它们代表了图像上不同的亮暗水平。
4遥感数字图像获取特征参数质量特征:⑴空间分辨率:数字图像上能被详细区分的最小单元的尺寸或大小⑵辐射分辨率传感器探测原件在接受光谱信号时,所能分辨的最小辐射度差信息量特征:⑴光谱分辨率:传感器探测元件在接收目标地物辐射能量时所用的波段数目⑵时间分辨率:对同一区域进行重复观测的最小时间间隔。
5模拟图像:在图像处理中通过某种物理量的强弱变化来记录图像亮度信息的图像6数字图像:把连续的模拟图像离散化成规则网格并用计算机以数字的模式记录图像上各网格点亮度信息的图像7数字图像特性:①空间分布特性:1空间位置:数字图像以二维矩阵的结构的数据来描述物体,矩阵按照行列的顺序定位数据,所以物体的位置也是用行列号表示。
2形状:点状线状和面状3大小:线状物体的长度或面状物体的面积,表现为像元的集聚数量4空间关系:包含,相邻,相离三种拓扑关系②数值统计特性:对图像的灰度分布进行统计分析。
图像的灰度直方图:用来描述一幅数字图像的灰度分布,横坐标为灰度级,纵坐标为灰度级在图中出现8直方图的用途:1图像获取质量评价2边界阙值的选择3噪声类型的判断9遥感数字图像的输出特征参数:1输出分辨率:屏幕分辨率和打印的分辨率2灰度分辨率:指输出设备能区分的最小灰度差 3颜色空间模型:RGB模型CMYK模型 HSI颜色模型10数字图像种类:1.黑白图像:二值数字图像,0表示黑色 1表示白色;2.灰度图像:单波段图像每个像元的灰度值的取值范围由灰度量决定;3.伪彩色图像:把单波段图像的各灰度值按照一定规则映射到颜色空间中某一对应颜色;4.彩色图像:由红绿蓝3个颜色通道的数字层组成的图像第二章数字图像存储1比特序:一个字节中8个比特的存储顺序称为比特序。
遥感数字图像处理实验教程(ENVI)第一章ENVI应用基础徐老师1.1ENVI软件概述1.2ENVI文件系统和存储1.3ENVI常用系统配置说明1.4ENVI数据的输入与输出1.5ENVI数据显示操作第二章数据预处理李飞2.1 坐标定义与投影转换图像预处理时遥感数字图像处理中非常重要的环节,也是空间信息提取之前首先要做的工作。
主要包括图像几何校正、图像融合、图像镶嵌和图像裁剪等一般过程。
2.1.1 坐标定义ENVI中的坐标定义文件存放在ITT\IDLxx\products\envixx \map_proj 文件夹下。
三个文件记录了坐标信息:ellipse.txt:椭球体参数文件。
datum.txt:基准面参数文件。
map_proj.txt:坐标系参数文件。
在ENVI中自定义坐标系分三步:定义椭球体、基准面和定义坐标参数。
1、定义椭球体语法为<椭球体名称>,<长半轴>,<短半轴>。
这里将“Krasovsky, 6378245.0, 6356863.0”和“IAG-75, 6378140.0, 6356755.3”加入ellipse.txt末端(图2-1)。
图2-1 定义地球椭球体ellipse.txt文件中已经有了克拉索夫斯基椭球,由于翻译原因,这里的英文名称是Krassovsky。
为了让其他软件平台识别,这里新建一个Krasovsky椭球体。
2、定义基准面语法为<基准面名称>,<椭球体名称>,<平移三参数>。
这里将“Beijing-54, Krasovsky, -12, -113, -41”和“Xi'an-80,IAG-75,0,0,0”加入datum.txt 末端(图2-2)。
图2-2 定义大地基准面有的时候为了与其他软件平台兼容,基准面的名称需要写成所用的椭球体名称。
3、定义投影(1)选择主菜单Map→Customize Map Projection命令;(2)在Customized Map Projection Definition窗口中设置地图投影的参数(图2-3);图2-3 定义地图投影关参数说明:Projection Name:定义投影名称;Projection Type:定义投影类型,这里选择Transverse Mercator;Projection Datum:定义大地基准面,这里选择之前定义的Beijing-54;False easting:定义东偏移的距离500km;Latitude of Projection origin:定义投影的起始维度;Longitude of central meridian:定义中央经线;Scale factor:定义缩放倍率。
遥感图像变换实验报告20102300027 唐世炎(一)实验目的了解并掌握遥感图像遥感图像波段比,ndvi,遥感图像主成份变换,遥感图像缨帽变换,遥感图像傅立叶变换的方法。
(二)实验步骤1、遥感图像波段比和NDVI波段比值可以增强波段之间的波谱差异,减少地形的影响。
具体步骤:1)打开一个多波段图像文件file—open image file—选择can-tmr.img。
2)在主菜单中,选择transform—band ratios。
3)在band ratios input bands对话框中,从可用波段列表中选择分子和分母波段。
单击clear按钮可以清除选择的分子和分母波段。
4)单击enter pair按钮,将比值波段添加到selected ratio pairs中。
5)可以通过输入另外的波段比建立所需的多比值合成。
在“selected ratio pairs”列表中的所有比值都将在一个单独文件中作为多波段文件输出,单击ok按钮。
显示band ratios parameters对话框。
6)在band ratios parameters对话框中。
选择输出数据类型,默认为浮点型。
7) 选择输出输入文件名及文件路径,单击ok按钮。
图为第一波段比第四波段图像归一化植被指数(NDVI):主要用于显示植被分布,NDVI值越高,说明图像中绿色植被越多。
NDVI=(NIR-Red) / (NIR+Red)。
具体步骤:1)打开tm图像0112024.img2)在主菜单中,选择transforms—ndvi。
在ndvi calculation input file对话框中,选择tm图像,单击ok按钮。
3)在ndvi calculation parameters对话框中,单击“input file type”下拉菜单,选择landsat tm。
用于计算ndvi的波段将被自动导入到“red”和“near ir”文本框中。