《遥感图像处理》复习资料-8页word资料
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第一章:1.冈萨雷斯定义图像是对客观对象的一种相似性的描述或写真,包含了被描述或写真对象的信息,其英文为image,辅助性定义,是以某一技术手段再现于二维画面上的视觉信息,是二维数据阵列的光学模拟。
图像分为数字图像和模拟图像。
2.数字图像的基本单位是像素(像元),图像像素是长宽大小相等的方格,具有特定的空间位置和属性特征,像素的基本属性特征为像素值。
3.遥感数值图像是一数学形式存储和表达的遥感图像。
遥感数值图像中的像素值又称为亮度值(灰度值、灰度级)。
4.遥感数值图像处理是通过计算机图像处理系统对遥感数值图像中的像素进行系列操作的过程。
5.遥感数字图像处理的内容包括:1)图像增强:使图像更容易理解。
2)图像矫正:使图像信息尽可能地反应实际地物的辐射信息、空间信息和物理过程。
3)信息提取:提取地物的空间分布格局信息。
6.遥感数字图像处理系统包括硬件系统和软件系统。
硬件系统是进行图像说必须的设备(包括计算机,数字化设备,存储设备,现实和输出设备,操作台),软件系统指进行图像处理的各种程序(如ERDAS/PCI/ENVI/ER)。
第二章7.遥感平台是传感器的载体,有近地面,吊车,飞船,飞机,卫星等。
8.传感器又称为遥感器,是手机和记录电池辐射能量信息的装置。
9.根据数据记录方式,传感器类型可分为成像方式和非成像方式两大类。
成像传感器按成像原理分为摄影成像和扫描成像。
10.摄影成像方式的传感器主要是摄影机,包括框幅摄影机,缝隙摄影机,全景摄影机,多光谱摄影机等,在快门打开后几乎瞬间同时接受目标的电磁波能量,聚焦后记录下来称为幅影像。
现在常用的数码照相机就是摄影成像。
最初的摄影成像方式与传统照相机成像方式不一样。
用数码照相机进行拍照摄影,可直接产生数字图像。
11.传感器按烧面方式又可分为两种:目标扫面传感器和影响面扫面传感器。
12.按电磁波在真空中波长或频率的顺序将波长划分成波段,每一波段为一个波长范围,按使用的刚做波段,可将传感器分为紫外,可见光,红外,微波,多波段等类型。
遥感图像数字处理复习题遥感图像数字处理复习题遥感图像数字处理是遥感技术中的重要环节,通过对遥感图像进行数字处理,可以提取出有用的信息,为地质勘探、环境监测、农业发展等领域提供支持。
下面是一些遥感图像数字处理的复习题,希望能够帮助读者巩固相关知识。
一、图像预处理1. 什么是图像预处理?为什么需要进行图像预处理?2. 图像去噪是图像预处理的一个重要步骤,请简要介绍一种常用的图像去噪方法。
3. 图像增强也是图像预处理的一部分,请简要介绍一种常用的图像增强方法。
二、图像分类与分割1. 图像分类和图像分割的区别是什么?2. 请简要介绍一种常用的图像分类方法。
3. 请简要介绍一种常用的图像分割方法。
三、特征提取与目标检测1. 什么是特征提取?为什么需要进行特征提取?2. 请简要介绍一种常用的特征提取方法。
3. 什么是目标检测?请简要介绍一种常用的目标检测方法。
四、图像融合与变换1. 什么是图像融合?为什么需要进行图像融合?2. 请简要介绍一种常用的图像融合方法。
3. 什么是图像变换?请简要介绍一种常用的图像变换方法。
五、遥感图像的应用1. 遥感图像在地质勘探中的应用有哪些?2. 遥感图像在环境监测中的应用有哪些?3. 遥感图像在农业发展中的应用有哪些?六、遥感图像数字处理的挑战与前景1. 遥感图像数字处理面临哪些挑战?2. 遥感图像数字处理在未来的发展前景如何?通过回答以上问题,读者可以巩固遥感图像数字处理的相关知识,并对其应用领域有更深入的了解。
同时,这些问题也涵盖了遥感图像数字处理的关键概念和方法,对于学习者来说是一种有效的复习方式。
遥感图像数字处理作为遥感技术的重要组成部分,具有广阔的应用前景。
在地质勘探中,通过对遥感图像的处理,可以识别地质构造、矿产资源等信息,为资源勘探提供指导;在环境监测中,遥感图像数字处理可以帮助监测大气污染、水体变化等环境问题;在农业发展中,遥感图像数字处理可以提供土壤湿度、作物生长状态等信息,为农业生产提供支持。
1.根据人眼的视觉可视性可将图像分为可见图像和不可见图像。
按图像的明暗程度和空间坐标的连续性,可将图像分为数字图像和模拟图像。
可见图像:可见图像有图片、照片、素描和油画等,以及用透镜、光栅和全息技术产生的各种可见光图像。
不可见图像:不可见图像包括不可见光成像(如紫外线、红外线、微波成像)和不可见测量值(如温度、压力、人口密度)的分布图。
数字图像:用计算机存储和处理的图像,是一种空间坐标和灰度均不连续、以离散数学原理表达的图像。
属于不可见图像。
模拟图像:又称光学图像,指空间坐标和明暗程度连续变化的、计算机无法直接处理的图像。
属于可见图像。
2.遥感数字图像:是数字形式的遥感图像。
不同的地物能够反射或辐射不同波长的电磁波,利用这种特性,遥感系统可以产生不同的遥感数字图像。
遥感数字图像中的像素值称为亮度值(或灰度值、DN值)。
亮度值的高低由遥感传感器所探测到的地物电磁波的辐射强度决定。
像素的亮度值具有相对的意义,仅在图像内才能相互比较。
3. 数字图像处理的两个观点是离散方法和连续方法;与之对应的相关概念分别是空间域和频率域。
4. 遥感:是遥感信息的获取、传输、处理以及分析判读和应用的过程。
遥感系统主要包括遥感实验、信息获取(传感器、遥感平台)、信息传输、信息处理、信息应用等5个部分。
在信息获取部分,传感器是核心,遥感平台则是传感器的载体。
地球运动、平台姿态的变化等影响着遥感平台,进而影响着所获取的图像质量。
5. 传感器(遥感器):是收集和记录电磁波辐射能量信息的装置,是信息获取的核心部件。
6. 传感器类别?按工作方式是否具有人工辐射源,传感器可分为被动方式和主动方式两类;按数据记录方式,传感器可分为成像方式和非成像方式两大类。
成像传感器按成像原理又可分为摄影成像和扫描成像两类。
7. 摄影成像的基本特点是在快门打开后的一瞬间几乎同时收集目标上所有的反射光,聚集到胶片上成为一幅影像,并记录下来。
摄影机的工作波段(最大波段)是290~1400nm,即近紫外、可见光、近红外短波段,所得像片信息量大,分辨率高。
1、地物的反射光谱特性:指地物反射率随入射波长变化的规律。
按地物反射率与入射波长之间的关系所绘的曲线,称为地物反射光谱曲线。
它的形状反映了地物的波谱特征。
地物波谱特征受入射波的波长、入射角、偏振状况、物体的性质、表面状况、周围环境等的影响。
地物反射率的大小,与入射波的波长、入射角的大小、地物的表面颜色及其表面粗糙程度等因素有关。
一般而言,反射入射波能力强的地物,反射率大,传感器记录的亮度值大,在图像上呈现浅色调;反射入射波能力弱的地物,反射率小,传感器记录的亮度值小,在图像上呈现深色调。
这些色调差异的变化是遥感图像信息识别的重要标志之一。
2、遥感图像的参数特点:(1)空间分辨率:是指图像上能够区别的最小单元的尺寸和大小。
(像元、线对数、瞬时视场)(2)光谱分辨率:遥感器所选用的通道数、每个通道的中心波长、带宽。
(3)辐射分辨率:指遥感器对光谱信号强弱的灵敏度——遥感器探测原件在接收光谱信号时能分辨的最小辐射度差。
(4)时间分辨率:指对同一个地物点进行遥感采样的时间间隔,即采样的频率,也称重访周期。
3、遥感图像增强分为:空间域增强和频率域增强。
4、遥感图像信息的频率特征:空间频率定义为图像中任意特定部分单位距离内亮的指的变化数量。
图像滤波增强处理实质上就是运用滤波技术增强图像的某些空间频率特征,以改善目标地物与临域或背景间的对比对关系。
因此,增强高频信息、抑制低频信息,则突出像元亮度值变化较快的边缘、线条、纹理等细节;相反,若增强低频信息,则增强图像的细节特征,突出均匀连片的主题图像。
5、图像滤波增强分:空间域滤波和频率域滤波。
(1)、空域滤波是在图像空间内进行邻域处理,使用空间二维卷积的方法,主要通过卷积模板来实现,其运算简单,易于实现,但增强容易过度,使结果图像有不协调的感觉。
(2)、频域滤波则是首先用傅里叶变换把图像分离成空间频率组分,然后通过强调和抑制特定的空间频率来实现,其计算量大,但比较直观,图像视觉效果好。
一、名词解释1、数字图像是指用计算机存储和处理的图像,是一种空间坐标和灰度都不连续的、以离散数学原理表达的图像。
2、遥感数字图像是数字形式的遥感图像。
3、空间分辨率是指遥感图像上能够详细区分的最小单元的尺寸或大小。
空间分辨率通常用像素大小、解像力或视场角来表示。
4、直方图均衡化指对原始图像的像素灰度进行某种映射变换,使变换后图像灰度的概率密度呈均匀分布,即变换后的灰度级均匀分布。
5、几何精纠正又称几何配准,是把不同传感器具有几何精度的图像、地图或数据集中的相同地物元素精确地彼此匹配、叠加在一起的过程。
几何校正指校正图像中存在的空间位置的变形等几何误差的过程。
6、辐射校正指消除数据中依附在辐亮度中的各种失真的过程。
包括三部分:传感器端的辐射校正、大气校正和地表辐射校正。
7、开运算指使用同一个结构元素对图像先进行腐蚀后进行膨胀的运算。
作用是消除细小目标,在纤细处分离目标,平滑较大目标的边界时不明显改变面积的作用。
8、闭运算指使用同一个结构元素对图像先进行膨胀后进行腐蚀的运算。
作用是填充目标内细小空洞,连接近邻目标,在不明显改变目标面积的情况下平滑其边界。
二、选择题1、遥感数字处理软件:ERDAS IMAGEINE、ENVI、PCI Geomatica2、侧视雷达图像的影像特征1)垂直飞行方向的比例尺由小变大2)造成山体前倾朝向传感器的山坡影像被压缩,而背向传感器的山坡被拉长与中心投影相反,还会出现不同地位点重影现象3)高差产生的投影差与中心投影影像差位移的方向相反,位移量不同4不同设站对同一地区获取的雷达图像也能构成立体影像。
3、航空像片几何特征:1)地物点通过摄影中心与其成像点共一条直线。
2)投影中心到像平面的距离为物镜主距f。
3)地面起伏使得各处影像比例尺不同。
4)地物由于成像平面倾斜其成像会发生变形。
5)高差的物体成像在像片上有投影差4、颜色叠加5、影像统计均值:像素值的算术平均值,反映的是图像中地物的平均反射强调,大小由图像中主体地物的光谱信息决定。
第一章概论1、按图像的明暗程度和空间坐标的连续性,可以分为数字图像和模拟图像。
数字图像:可用计算机存储和处理,空间坐标和灰度均不连续。
模拟图像:计算机无法直接处理,空间坐标和明暗程度连续变化。
2遥感数字图像中的像素值称为亮度值(灰度值/DN值),它的高低由传感器所探测到的地物电磁波的辐射强度决定。
2、遥感数字图像处理的主要内容包括以下三个方面:图像增强、图像校正、信息提取。
1)图像增强:用来改善图像的对比度,突出感兴趣的地物信息,提高图像大的目视解译效果,它包括灰度拉伸、平滑、锐化、滤波、变换(K—L/K—T)、彩色合成、代数运算、融合等。
图像显示:为了理解数字图像中的内容,或对处理结果进行对比。
图像拉伸:为了提高图像的对比度(亮度的最大值与最小值的比值),改善图像的显示效果。
2)图像校正(恢复/复原):为了去除和压抑成像过程中由各种因素影响而导致的图像失真。
注意:图像校正包括辐射和几何校正,前者通过辐射定标和大气校正等处理将像素值由灰度级改变为辐照度或反射率,后者利用已有的参照系修改像素坐标,使得图像能够与地图匹配或多景图像之间可以相互匹配。
3)信息提取:从校正后的遥感数据中提取各种有用的地物信息。
包括图像分割、分类等。
图像分割:用于从背景中分割出感兴趣的地物目标。
分割的结果可作为监督分类的训练区。
图像分类:按照特定的分类系统对图像中像素的归属类别进行划分。
3、遥感数字图像处理系统:硬件系统(输入、存储、处理、显示、输出),软件系统。
4、数字图像处理的两种观点:离散方法(空间域)、连续方法(频率域)第二章遥感图像的获取和存储1、遥感是遥感信息的获取、传输、处理以及分析判读和应用的过程。
遥感的实施依赖于遥感系统2、遥感系统是一个从地面到空中乃至整个空间,从信息收集、储存、传输、处理到分析、判读、应用的技术体系,主要包括遥感试验、信息获取(传感器、遥感平台)、信息传输、信息处理、信息应用等5个部分。
遥感图像处理知识点总结一、遥感概述遥感是利用飞机、卫星等远距传感器获取地球表面信息的科学技术。
遥感图像处理就是处理遥感数据,进行信息提取的过程.二、遥感图像处理流程遥感图像处理的基本流程包括:数据获取、预处理、图像增强、特征提取和分类等环节。
1. 数据获取数据获取是遥感图像处理的第一步,可以通过卫星、飞机等遥感平台获得各种类型的遥感数据。
2. 预处理预处理是遥感图像处理的重要步骤,主要包括大气校正、几何校正、辐射定标等过程,目的是消除数据中的噪声和误差,保证数据质量。
3. 图像增强图像增强是指通过一系列的处理方法,提高遥感图像的视觉效果,突出图像中的信息,以便进行后续的分析和应用。
常见的图像增强方法包括直方图均衡化、滤波、拉普拉斯变换等。
4. 特征提取特征提取是指从原始遥感图像中提取各种地物和地物信息,常见的特征包括形状、纹理、光谱等。
5. 分类分类是将遥感图像中的像素划分到不同的类别中,如水体、植被、建筑等。
常用的分类方法包括最大似然分类、支持向量机(SVM)、人工神经网络等。
6. 应用遥感图像处理的最终目的是为了实现一定的应用目标,如土地利用/覆盖分类、资源调查、环境监测等。
三、遥感图像处理相关算法1. 监督分类监督分类是指在给定训练样本的情况下,采用某种分类算法识别遥感影像中的地物类型。
常用的监督分类算法有最大似然分类、支持向量机(SVM)、随机森林等。
2. 无监督分类无监督分类是指在不需要人工干预的情况下,利用图像自身的统计特性将像元分成若干类别。
常用的无监督分类算法有K均值聚类、ISODATA聚类等。
3. 特征提取特征提取是为了描述地物的形态、光谱、纹理等特性,从而区分不同地物。
常用的特征提取方法有主成分分析(PCA)、线性判别分析(LDA)、小波变换等。
4. 联合处理联合处理是指将多幅遥感影像进行融合,或者将遥感影像与其他数据进行联合处理,从而获取更多的地物信息。
常用的联合处理方法包括影像融合、多源数据融合等。
《遥感数字图像处理》复习题1名词解释:1.1.1电磁波谱:将各种电磁波按其波长(或频率)的大小依次排列所构成的图谱。
1.1.2维恩位移定律黑体辐射光谱中最强辐射的波长与黑体的绝对温度成反比。
黑体的温度越高,其曲线的峰顶就越往左移,即往短波方向移动。
1.1.3大气窗口太阳辐射通过大气时,要发生反射、散射、吸收,从而使辐射强度发生衰减。
对传感器而言,某些波段里大气的透射率高,成为遥感的重要探测波段,这些波段就是大气窗口。
1.1.4数字图像:指用计算机存储和处理的图像,是一种空间坐标和灰度均不连续的、用离散数学表示的图像。
1.1.5像素数字图像最基本的单位是像素,像素是A/D转换中的取样点,是计算机图像处理的最小单元;每个像素具有特定的空间位置和属性特征。
1.1.6遥感数字图像(digital image):是以数字形式表述的遥感图像。
不同的地物能够反射或辐射不同波长的电磁波,利用这种特性,遥感系统可以产生不同的遥感数字图像。
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的系列操作过程。
1.1.7灰度直方图:反映一幅图像各灰度级像元出现的频率。
1.1.8多波段遥感:探测波段在可见光与近红外波段范围内,再分为若干窄波段来探测目标。
1.1.9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。
1.1.10亮度温度和被测物体具有相同辐射强度的黑体所具有的温度。
1.1.11米氏散射指气中的粒子直径与波长相当时发生的散射现象。
1.1.12瑞利散射指当大气中的粒子直径比波长小得多的时候所发生的大气散射现象。
1.1.13黑体辐射黑体发出的电磁辐射。
它比同温度下任何其他物体发出的电磁辐射都强。
1.1.14辐射畸变与辐射校正图像像元上的亮度直接反映了目标地物的光谱反射率的差异,但也受到其他因素的影响而发生改变,这一改变的部分就是需要校正的部分,称为辐射畸变。
通过简便的方法,去掉程辐射,使图像的质量得到改善,称为辐射校正。
《遥感图像处理》复习资料1,什么是模/数变换,数模变换?----A/D,D/A光学图像又称作模拟量,数字图像又称作数字量,它们之间的转换称模/数转换,记作A/D转换,或反之,称数/模转换,记作D/A转换。
2,图像的数字化包括采样和量化,什么是采样?量化?采样的实质就是要用多少点来描述一幅图像量化是指要使用多大范围的数值来表示图像采样之后的每一个点3,Envi等软件哪个国家、公司开发的,三个窗口的名字?ENVI是由美国Better Solutions Consulting Limited Liability Company开发的;ENVI中的图像显示由一组三个不同的图像窗口组成:主图像窗口、滚动窗口和缩放窗口。
4,遥感系统包括?1)目标物的电磁波特性_遥感信息源:任何目标物都具有发射、反射、吸收电磁波的性质。
2)信息的获取:地物空间信息主要由搭载在遥感平台上的遥感器来获取。
3)信息的接收:遥感器接收到地物目标的电磁波信息被记录在胶片或数字磁带上。
4)信息的处理—遥感卫星地面站:接收、处理、存档、分发各类地球资源遥感卫星数据并进行相关技术研究,为遥感应用提供数据服务。
5)信息的应用5,传感器的成像方式?摄影成像:感光胶片扫描成像:光学机械扫描方式、固体扫描方式(推帚式、推扫式)雷达成像6,电磁波与传感器:遥感常用电磁波?紫外遥感可见光遥感红外遥感微波遥感7,传感器的分辨率包括哪几个?概念?(空间、时间分辨率等)空间分辨率:能够分辨出的最小单元尺寸或者说一个像元所代表的地面范围时间分辨率:时间分辨率指对同一地点进行采样的时间间隔,即采样的时间频率,也称重访周期光谱分辨率:传感器记录的电磁光谱中特定波长的范围和数量辐射分辨率:是指传感器接收波谱信号时,能分辨的最小辐射度差。
在遥感图像上常用像元的量化位数来表述8,轨道周期,轨道高度,轨道倾角?轨道周期:指一颗行星(或其他天体)环绕轨道一周需要的时间。
环绕太阳运行的星体有很多种不同的轨道周期轨道高度:卫星在太空绕地球运行的轨道距地球表面的高度轨道倾角:简称倾角。
《遥感图像处理》复习资料1,什么是模/数变换,数模变换?----A/D,D/A光学图像又称作模拟量,数字图像又称作数字量,它们之间的转换称模/数转换,记作A/D转换,或反之,称数/模转换,记作D/A转换。
2,图像的数字化包括采样和量化,什么是采样?量化?采样的实质就是要用多少点来描述一幅图像量化是指要使用多大范围的数值来表示图像采样之后的每一个点3,Envi等软件哪个国家、公司开发的,三个窗口的名字?ENVI是由美国Better Solutions Consulting Limited Liability Company开发的;ENVI中的图像显示由一组三个不同的图像窗口组成:主图像窗口、滚动窗口和缩放窗口。
4,遥感系统包括?1)目标物的电磁波特性_遥感信息源:任何目标物都具有发射、反射、吸收电磁波的性质。
2)信息的获取:地物空间信息主要由搭载在遥感平台上的遥感器来获取。
3)信息的接收:遥感器接收到地物目标的电磁波信息被记录在胶片或数字磁带上。
4)信息的处理—遥感卫星地面站:接收、处理、存档、分发各类地球资源遥感卫星数据并进行相关技术研究,为遥感应用提供数据服务。
5)信息的应用5,传感器的成像方式?摄影成像:感光胶片扫描成像:光学机械扫描方式、固体扫描方式(推帚式、推扫式)雷达成像6,电磁波与传感器:遥感常用电磁波?紫外遥感可见光遥感红外遥感微波遥感7,传感器的分辨率包括哪几个?概念?(空间、时间分辨率等)空间分辨率:能够分辨出的最小单元尺寸或者说一个像元所代表的地面范围时间分辨率:时间分辨率指对同一地点进行采样的时间间隔,即采样的时间频率,也称重访周期光谱分辨率:传感器记录的电磁光谱中特定波长的范围和数量辐射分辨率:是指传感器接收波谱信号时,能分辨的最小辐射度差。
在遥感图像上常用像元的量化位数来表述8,轨道周期,轨道高度,轨道倾角?轨道周期:指一颗行星(或其他天体)环绕轨道一周需要的时间。
环绕太阳运行的星体有很多种不同的轨道周期轨道高度:卫星在太空绕地球运行的轨道距地球表面的高度轨道倾角:简称倾角。
指航天器绕地球运行的轨道平面与地球赤道平面之间的夹角9,哪些是传感器名称,哪些是卫星名称?发射国家是?大致的空间分辨率?SPOT卫星及图像特征----系列有几颗卫星?轨道高度:832公里轨道倾角:98度一天绕地球:14又5/26圈轨道周期:101分钟重复周期:26天LANDSAT卫星及图像特征----系列有几颗卫星?Launch ed by Date oflaunchDate ofterminationAltitudeSensorRecurrentperiodLANDSAT-1NASA1972.7.231978.1.6915kmRBV/MSS18daysLANDSAT-2NASA1975.1.221982.2.25915kmRBV/MSS18daysLANDSAT-3NASA1978.3.51983.3.31915kmRBV/MSS18daysLANDSAT-4NASA1982.7.162019.6.15705kmMSS/TM16daysLANDSAT-5NASA1984.3.1Operating*1705kmMSS/TM16daysLANDSAT-6NASA1993.10.51993.10.5- ETM16daysLANDSAT-7NASA2019.4.15Operating*2705kmETM+16daysLANDSAT 7:轨道周期:98 分钟轨道高:705 千米轨道倾角:98.2 度轨道类型:太阳同步重访频率:16天IKONOS卫星及图像特征轨道周期:98 分钟轨道高:681 千米轨道倾角:98.1 度影像采集时间:每日上午10:30重访频率:1米分辨率为2.9天;1.5米分辨率为1.5天轨道类型:太阳同步1米全色;4米多光谱(4个波段)QUICKBIRD卫星及图像特征轨道高:450 千米轨道倾角:98 度轨道类型:太阳同步0.61全色;2.5米多光谱(4个波段)MODIS及其图像特征----在哪颗卫星上?有多少个波段?Orbit:705 km, 10:30 a.m. (Terra) or 1:30 p.m. (Aqua), sun-synchronous, near-polar Quantization:12 bitsSpatial Resolution:250 m (bands 1-2)500 m (bands 3-7)1000 m (bands 8-36)Design Life:6 yearsASTER及其图像特征----在哪颗卫星上?Launched: December 2019Expected lifetime: 6+ yearsNumber of bands: 14Number of telescopes: 3 (VNIR, SWIR, TIR)Pixel size:15 m (VNIR)30 m (SWIR)90 m (TIR)Stereo: yesRepeat frequency: 1-16 days10,数据级别一般有几个?Level 0:原始图像Level 1:初步辐射校正Level 2:几何粗校正Level 3:几何精校正11,元数据的概念?12,通用遥感图像数据格式有哪3个? BSQ/BIP/BIL13,单波段图像的统计特征设单波段图像为f(x,y),其大小为M 行*N 列基本统计特征:均值,中值,众数,方差,变差,反差 直方图14,中值,众数,反差的定义? 15,多波段图像的统计特征 相关系数 协方差16,相关系数的大小代表什么意义? 协方差作为描述X 和Y 相关程度的量,在同一物理量纲之下有一定的作用,但同样的两个量采用不同的量纲使它们的协方差在数值上表现出很大的差异。
为此引入如下概念:定义:ρXY=COV(X ,Y)/√D(X)√D(Y),称为随机变量X 和Y 的相关系数。
17,窗口、邻域和卷积 18,卷积运算如何计算?设窗口大小为m*n ,(i,j)是中心像素图像坐标,f(x,y)是图像像素值,g(i,j)是运算结果,h(x,y)是窗口模板,则公式为: 19. 数字图像的显示。
人眼对彩色的分辨能力远远大于对黑白亮度值的分辨能力。
彩色的基本属性:色调、明度和饱和度。
色调是色彩彼此相互区别的特性;明度是人眼对光源或物体明亮程度的感觉;饱和度是彩色纯洁的程度。
互补色:当两种颜色混合产生白色或灰色时,这两种颜色称为互补色(例如:红色与青色、绿色与品红色、蓝色与黄色)。
红、绿、蓝是加色法的三原色,黄、品红、青是减色法的三原色。
颜色立体:将描述颜色属性的3个独立参数与空间中的三维坐标轴对应起来。
20. 图像的彩色合成包括伪彩色合成、真彩色合成和假彩色合成。
真彩色合成:根据彩色合成原理,可选择同一目标的单个多光谱数据合成一幅彩色图像,当合成图像的红绿蓝三色与三个多光谱段相吻合,这幅图像就再现了地物的彩色原理。
假彩色合成:根据加色法或减色法,将多波段单色影像合成为假彩色影像的一种彩色增强技术。
合成彩色影像常与天然色彩不同,且可任意变换,故称假彩色影像。
合成方法主要有光学法、电子光学法、染印法等。
伪彩色合成:是把黑白图像的各个不同灰度级按照线性或非线性的映射函数变换成不同的彩色,得到一幅彩色图像的技术。
使原图像细节更易辨认,目标更容易识别。
合成方法主要有密度分割法、空间域灰度级彩色变换、频率域伪彩色增强等。
密度分割法:将图像的亮度值变化范围按一定规则进行分割,划分成若干等级;每个等级赋予一种颜色。
21. 图像显示与拉伸。
直方图:直方图是对影像每一亮度间隔内像元频数的统计,亮度间隔可人为确定,既可以是均匀的,也可以是不均匀的。
常用的直方图调整方法有直方图均衡化和直方图规定化。
累计直方图:代表图像组成成分在灰度级的累计概率分布情况,每一个概率值代表小于等于此灰度值的概率。
直方图均衡化又称直方图平坦化,是将一已知灰度概率密度分布的影像,经过某种变换,变[(1)/]*b ax L N n =-∑成一幅具有均匀灰度概率密度分布的新影像,其结果是扩展了像元取值的动态范围。
例如:对64×64的灰度范围为0~7的一幅影像进行直方图均衡化。
其中,xb 为图像变化后的值,N 为总像元数,L 为变化后的灰度级数。
应合并的集合:{ r0}、{ r1}、{ r2}、{ r3, r4}、{ r5, r6, r7};合并后像素数:790、1023、850、985、448。
直方图规定化是指将一幅图像变成具有特定形状直方图而对图像进行变化的增强方法。
通过一个灰度映像函数,将原灰度直方图改造成所希望的直方图。
线性拉伸分为全域线性拉伸、分段线性拉伸和灰度窗口切片。
g(x,y)f(x,y)g(x,y)=a*f(x,y)+bd cd-c>a-b ,则亮度范围扩大,图像被拉伸; d-c<a-b ,则亮度范围缩小,图像被压缩。
全域线性拉伸: 例如:将所给图像依照以上公式全域线性拉伸到0~255范围。
分段线性拉伸: 灰度窗口切片:变换前 变换后22. 傅里叶变换是一种正交变换,它广泛地应用于很多领域,并取得了良好的效果。
由于它可将傅里叶变换前的空间域中的复杂的卷积运算转化为傅里叶变换后原灰度xa 出现次数 出现概率 累计概率 新灰度xb 新灰度xb 新灰度xbr0=0 7900.19 0.19 1/7 1.33 1 r1=1 1023 0.25 0.44 3/7 3.08 3 r2=2 850 0.21 0.65 5/7 4.55 5 r3=3 656 0.16 0.81 6/7 5.67 6 r4=4 329 0.08 0.89 6/7 6.23 6 r5=5 245 0.06 0.95 1 6.65 7 r6=6 122 0.03 0.98 1 6.86 7 r7=7810.021.00177g(x,y),0(,)(,)*((,)),(,),(,)c f x y a d c g x y f x y a c a f x y bb ad f x y b≤<⎧⎪-⎪⎛⎫=-+≤≤⎨ ⎪-⎝⎭⎪⎪>⎩(,)f x y a ≥(,)g x y =Mg0 (,)f x y a <g(x,y) f(x,y) 0 M g a Mfg(x,y) f(x,y) 0Mg a bMf (,)(,)f x y a b ∉(,)g x y =f(x,y) Mg (,)(,)f x y a b ∈的频率域的简单乘积运算,同时它还可以在频率域中简单而有效地实现增强处理和进行特征抽取,故而在影像处理中也得到了广泛的应用。
23. 频率域图像中低频在什么位置?图像经过二维傅里叶变换后,其变换系数矩阵表明:若变换矩阵Fn 原点设在中心,其频谱能量集中分布在变换系数矩阵的中心附近(图中阴影区);若所用的二维傅里叶变换矩阵Fn 的原点设在左上角,那么图像信号能量将集中在系数矩阵的四个角上。