遥感数据图像处理总复习2
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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。
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)2.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。
遥感数字图像处理考试知识点整理遥感第⼀章1遥感数字图像;遥感数字图像的分类⽅式和对应类别。
(1)定义: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。
(2)可见图像和不可见图像单波段和多波段,超波段数字图像和模拟图像2遥感图像的成像⽅式(三⼤种:摄影、扫描、雷达)。
(1)摄影,扫描属于被动遥感雷达属于主动遥感(2)摄影:根据芦化银物质在关照条件下回发⽣分解这⼀机制,将卤化银物质均匀涂在⽚基上,制成感光胶⽚扫描:扫描类遥感传感器逐点逐⾏地以时序⽅式获取的⼆维图像雷达:由发射机向侧⾯发射⼀束窄波段,地物反射的脉冲,由⽆线接收后被接收机接收3遥感图像的数字化(模数转换)过程——两⼤过程:采样、量化,名词解释。
采样:将空间上连续的图像变换成离散点的操作称为采样,即:图像空间位置的数字化。
采样是空间离散。
量化:遥感模拟图像经离散采样后,可得到由M×N个像素点组合表⽰的图像,但其灰度(或彩⾊)仍是连续的,还不能⽤计算机处理。
它们还要进⼀步离散并归并到各个区间,分别⽤有限个整数来表⽰,这称之为量化,即:图像灰度的数字化。
量化属于亮度属性离散。
遥感图像数字化过程两个特点:亮度和空4遥感数字图像的存储空间⼤⼩的计算。
图像的灰度级有:2,64,128,256存储⼀幅⼤⼩为M*N,灰度量化位数G的图像,所需要的存储空间(图像数据量)为M*N*G(bit)1B=8bit 1KB=1024B 1MB=1024KB 1GB=1024MBTM空间分辨:1,2,3,4,5,7为30⽶,6为120⽶5遥感数字图像的分辨率(时间、空间、光谱、辐射分辨率);(1)时间分辨率:指对同⼀地点进⾏遥感采样的时间间隔即采样的时间频率,也称重访周期空间分辨率:指图像像素所代表的相应地⾯范围的⼤⼩,空间分辨率愈⾼,像素所代表的范围愈⼩光谱分辨率:光谱分辨率是指成像的波段范围,分得愈细,波段愈多,光谱分辨率愈⾼辐射分辨率:是传感器区分反射或发射的电磁波辐射强度差异的能⼒。
第一章:1.简述遥感图像的特性:主要包括,空间特征:指测绘的区域;光谱特性:传感器所敏感的波段;辐射特性:传感器测量的能量等级;时间特性:指图像获取的时间2.几何分辨率:假定像元的宽度为a,地物宽度在3a或至少2倍更a时,能被分辨出来,这个大小叫几何分辨率;3.辐射分辨率:传感器能区分两种辐射强度最小差别的能力4.光谱分辨率:探测光谱辐射能量的最小波长间隔,确切说是光谱探测能力。
5.空间分辨率:传感器瞬时视场内观察到的地面场元的宽度。
6.时间分辨率:对同一地区重复获取影像的时间间隔。
第二章:1.遥感传感器:是测量和记录被探测物体的电磁波特性的工具,是遥感技术系统的重要组成部分。
获取遥感数据的关键设备。
(收集器,探测器,处理器,输出器)2.探测器:是传感器中最重要的部分,探测元件是真正接收地物电磁辐射的器件。
将收集的辐射能变为化学能或电磁能。
3.红外扫描仪:利用红外进行扫描成像的成像仪,对物面扫描成像的一种。
4.多光谱扫描仪:利用光线机械扫描方式测量景物辐射的遥感仪器。
5.推扫式成像仪:一种瞬间在像面上先形成一条图像甚至一副二维影像,然后对影像景象进行扫描成像的成像仪6.成像光谱仪:是以多路,连续并具有高光谱分辨率方式获得图像信息的仪器,可以实现对同一地区同时获取几十个到几百个波段的地物反射光谱图像。
在特定的光谱域以高分辨率同时获得连续的地位光谱图像。
7.MSS:成像板上排列有24+2各玻璃纤维单元,每列有6个纤维单元,每个探测器的视场为86urad,每个像元的地面分辨率为79x79m,扫描一次每个弊端获得6条扫描线图像,其地面范围为474x185KM。
TM:是相对MSS的改进,一个高级的所波段扫描仪共有探测器100个,分7个波段,一次扫描成像为地面的480x185km。
HRV:是一种线阵列推扫描仪,由于使用CCD元件做探测器,在瞬间能同时得到垂直航向的一天图像线,不需要用摆动的扫描镜,以推扫方式获得沿轨迹的连续图像条带。
遥感数字图像处理教程第一章概论1.1图像和遥感数字图像1.1.1图像和数字图像本书定义图像为通过镜头等设备得到的视觉形象根据人眼的视觉可视性可将图像分为可视图像和不可视图像。
可视图像有图片、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。
不可见图像包括不可见光成像和不可测量值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。
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不连续、以离散数字原理表达的图像。
在计算机内,数字图像表现为二维阵列,属于不可见图像。
模拟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。
利用计算机技术,可以实现模拟图像和数字图像之间相互转换。
把模拟图像转化为数字图像成为模/数转换,记作A/D转换;数字图像最基本的单位是像素。
像素是A/D转换中国的取样点,是计算机图像处理的最小单位;每个像素具有特定的空间位置和属性特征。
1.1.2遥感数字图像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长波的电磁波,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成为亮度值。
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。
由于地物反射或辐射电磁波的性质不同受大气的影响不同,相同地点不同图像的亮度值可能不同。
图像的每个像素对应三维世界中的一个实体、实体的一部分或多个实体。
在太阳照射下,一些电磁波被这个实体反射,一些被吸收。
反射部分电磁波到达传感器被记录下来,成为特定像素点的值。
1.2遥感数字图像处理1.2.1遥感数字图像处理概述遥感数字图像处理是利用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。
遥感数字图像处理主要包括三个方面1.图像增强,使用多种方法,如:灰度拉伸、平滑、锐化、彩色合成、主成分变换K-T 变换、代数运算、图像融合等压抑、去除噪声、增强整体图像或突出图像中的特定地物的信息,是图像更容易理解、解释和判读图像增强着重强调特定图像特征,在特征提取、图像分析和视觉信息的显示很有用。
遥感数字图像处理复习题1、图像:物理世界中客观对象的相似性描述,包含客观对象的信息,是人们最主要的信息源图片:由图、画或照相所产生的表示一个物体或事物生动的、图形的、精确的描述,从而会在人脑中产生一幅图像或给出有关事物准确的概念物理图像:物质或能量的实际分布模拟图像: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遥感数字图像:数字形式表示的遥感图像。
其特点为:便于计算机存储和处理、图像信息损失低(在获取、传输和分发过程中质量并不降低)、抽象性强,用数字形式表示,便于建立分析模型,进行计算机解译和运用遥感图像专家系统。
2、照片与遥感数字图像区别3、遥感图像处理的主要内容:图像增强:去除噪声、增强整体图像或突出图像中的特定地物信息,使图像更容易理解、解释和判读不会增加数据原有信息内容图像校正:对传感器或环境造成的退化图像进行模糊消除、噪声滤除、几何失真消除等主要包括辐射校正和几何校正信息提取:根据地物光谱特征和几何特征,确定不同地物信息的提取规则利用各种规则从校正的图像中提取各种有用的地物信息主要包括图像分割和分类4、数字图像处理的两个观点:a.连续方法:我们感兴趣的图像源自物理世界,服从可用连续数学描述的规律,具有连续性连续数学方法频率域(高通滤波、低通滤波等)b. 离散方法:数字图像的存储和表示均为数字形式,数字是离散的离散数学方法空间域(点运算算法-灰度变换、直方图修正;邻域去噪算法-图像平滑、锐化等)5、数字扫描和数字摄影扫描成像:在遥感平台前进过程中,进行横向(与飞行方向垂直)行扫描来获取地物目标反射或辐射的电磁波信号,逐行记录成像摄影成像:卤化银物质在光照下发生分解,将卤化银物质均匀地涂布在片基上制成感光胶片。
地物目标反射的太阳辐射通过相机镜头投射到感光胶片上发生光化学反应,经过形成潜影、显影、定影和放印等过程而获得图像。
数字图像处理复习笔记整理:1.遥感数字图像处理的主要内容:(1)图像增强(2)图像校正(3)信息提取2.数字图像处理两个观点:(1)离散方法:一幅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。
与该方法相关的概念是空间域(2)连续方法:图像通常源于物理世界,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。
3.数字化的两个过程:(1)采样:将空间上连续的图像变换成离散点(即像素)的操作称为采样。
(2)量化:是将像素的灰度值转换成整灰度级的过程。
4.相干图像:微波遥感所产生的图像。
5.通用遥感图像数据格式:(1)BSQ格式:像素按波段顺序一次排列的数据格式(2)BIL格式:像素先以行为单位分块,在每个块内,按照波段顺序排列像素(3)BIP格式:以像素为核心,保持行的顺序不变,在列的方向上按列分块,每个块内为当前像素不同波段的像素值6.遥感图像可以表示为某一时刻t,在不同波长入和不同极化(偏振)方向p,能够收集到的位于坐标(x,y)的目标物所辐射的电磁波能量7.卷积是空间域上针对特定窗口进行的运算,是图像平滑、锐化中使用的基本的计算方法。
设窗口大小为mXn,(i,j)是中心像素,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(或称为卷积核,kernel),那么,卷积计算的公式为对于整个图像,从左上角开始,由左到右、由上到下按照窗口大小顺序进行遍历,即可完成整个图像的卷积计算。
对于图像边缘,由于无法满足窗口对中心像素的要求,其窗口外部的像素值可以用以下任意一种方法来处理:①设为0值;②按照对称原则从图像中取值;③保留原值,不进行计算8.纹理可分为人工纹理和自然纹理。
人工纹理:是由自然背景上的符号排列组成的,这些符号可以是线条、点、字母、数字等。
第一章绪论什么是遥感图像?遥感模拟图像与遥感数字图像有什么区别?遥感图像,或称遥感像片,是各种传感器所获信息的产物,是遥感探测目标的信息载体。
数字图像是指被计算机存储、处理和使用的图像,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,它属于不可见图像。
模拟图像(又称光学图像)是指空间坐标和明暗程度都连续变化的、计算机无法直接处理的图像,它属于可见图像。
区别:模拟图像连续可见,不便于用计算机处理,也不便于图像的储存、传输;数字图像不连续不可见。
图像处理学包括哪几个层次?各层次间有何区别和联系?数字图像处理层次:①狭义的图像处理;②图像识别与分析;③图像理解。
区别:狭义的图像处理:主要在图像像素级上进行的,是低级处理,处理的数据量非常大,输入输出均为图像,是图像—图像的过程,如图像缩放、图像平滑、对比度增强;图像识别与分析: 通过分割和特征提取把原来以像素描述的图像转变成比较简洁的非图形式的描述,是中级处理,输入图像,输出提取的特征,是图像—数值或符号的过程,如区域分割、边界检测;图像理解: 根据较抽象的描述进行解析、判断、决策,其处理过程和方法与人类的思维推理有许多类似之处,是高级处理,输入为图像,输出为规则,是图像—描述及解释的过程,如无人驾驶,自动机器人、模式识别。
联系:随着抽象程度的提高,数据量是逐渐减少的。
具体说来,原始图像数据经过一系列的处理过程,逐步转化为更有组织和用途的信息。
在这个过程中,语义不断引入,操作对象也逐步发生变化。
另外,高层操作对低层操作有指导作用,能提高低层操作的效能,完成复杂的任务。
图像处理学主要与哪些学科有关?遥感数字图像处理是地学、物理学、数学、心理学、电子学互相渗透的产物,是一门新兴的边缘性科学技术。
它是建立在现代光电技术、电子计算机技术和信息论以及地学理论基础上的综合性科学技术。
图像处理系统由哪些模块组成?各模块起何作用?模块组成:数字图像处理系统由图像输入,图像存储,图像输出,图像通信,图像处理和分析5个模块组成。