数字图像是一种空间坐标和灰度不连续的

1.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的、用离散数学表示的图像。

2.遥感数字图像的像素：是将地面信息离散化而形成的方格，是计算机图像处理的最小单元；具有特定的空间位置和属性特征。

3.遥感数字图像：是数字形式的遥感图像，是地物反射或辐射的不同波长的电磁波能量的离散化表达。

4.DN值：遥感数字图像中的采样量化后的灰度级。

5.遥感数字图像处理：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。

处理的内容主要包括图像增强、图像校正、信息提取三个方面（是操作）6.遥感数字图像分析：将一幅图像转化为一种非图像的表示的过程。

（是判断）7.传感器：又称遥感器，是收集和记录电磁辐射能量信息的装置，信息获取的核心部件。

(核心)8.遥感平台：用来承载遥感器的飞行器。

安置各种遥感仪器，使其从一定高度或距离对地面目标进行探测，并为其提供技术保障和工作条件的运载工具。

(载体)9.被动遥感：以太阳辐射和地物自然辐射为辐射源，不需要人工辐射源，工作波段集中在可见光和红外区。

10.主动遥感：具有人工辐射源，主动向目标发射强大的电磁波，然后传感器接收目标反射的回波，工作波段集中在微波区。

11.辐射分辨率：指传感器区分反射或发射的电磁波辐射强度差异的能力，遥感图像中图像的量化位数可以看作是辐射分辨率的近似描述。

12.光谱分辨率：指传感器记录的电磁波光谱中特定波长的范围和数量。

波长范围越窄，光谱分辨率越高；波段数越多，光谱分辨率越高。

13.空间分辨率：指遥感图像上能够详细区分的最小单元的尺寸或大小，即传感器能把两个目标物作为清晰实体记录下来的两个目标物之间最小的距离。

是表征图像分辨地面目标细节能力的指标。

14.时间分辨率：对同一目标进行重复探测时，相邻两次探测的时间间隔称为时间分辨率，包括传感器本身设计的时间分辨率（受卫星运行规律影响不能改变）和人为设计的时间分辨率（等于或小于卫星传感器本身的时间分辨率）15.重复周期（又称回归周期）：对同一地物进行重复探测时，相邻两次探测（全覆盖）的时间间隔。

理论部分一、概念解释题1.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2.数字图像处理：对一个物体的数字表示施加一系列的操作，以得到所期望的结果3.扫描：将一个数学虚拟网格覆盖在一幅图像上，图像的平面空间被离散化成一个个的有序的格子，然后按照格子的排列顺序依次读取图像的信息的过程4数字化：一幅图像从其原来的形式转换为数字形式的处理过程4.采样：将空间上连续的图像变换成离散点（即像素）的操作5.量化：采样后图像被分割成空间上离散的像素，但其灰度值没有改变。

量变是将像素灰度值转化成整数灰度级的过程6.采样定理：说明采样频率与信号频谱之间的关系，是连续信号离散化的基本依据7.直方图：是灰度级的描述，描述的是图像中各个灰度级像素的个数8.邻域：中心像素的行列成为该像素的领域9.特征空间：把从图像提取的m个特征量y1，y 2，…，y m，用m维的向量Y＝[y1 y2…y m]t表示称为特征向量。

另外，对应于各特征量的m维空间叫做特征空间10.几何纠正：将含有畸变的图像纳入到某种地图投影11.内方位元素：表示摄影中心与相片之间相关位置的参数12.外方位元素：确定摄影光束在摄影瞬间的空间位置和姿态的参数13.GCP点：多项式纠正法地面控制点14.灰度重采样：像元灰度值根据周围阵列像元的灰度确定15.正射校正：16.辐射校正：消除图像数据中依附在辐亮度中的各种失真的过程17.大气校正：消除主要由大气散射、吸收引起的辐射误差的处理过程18.地形校正：19.图像镶嵌：将多个具有重叠部分的图像制作成一个没有重叠的新图像20.辐射增强：通过改变像元的亮度值来改变图像像元的对比度，从而改善图像质量的图像处理方法21.空间域增强：通过改变单个像元及相邻像元的灰度值来增强图像22.频率域增强：将图像经傅立叶变换后的频谱成分进行处理，然后逆傅立叶变换获得所需的图像23.直方图均衡化：对原始图像的像素灰度做某种映射变换，使变换后图像的灰度级均匀分布24.直方图规定化：为了使单波段图像的直方图变成规定形状的直方图而对图像进行转换的增强方法25.中值滤波：将窗口内的所有像素值按大小排序后，取中值作为中心像素的新值26.同态滤波：减少低频增加高频，对照度进行低通滤波，对反射度进行高通滤波，从而减少光照变化并锐化边缘或细节的图像滤波方法27.假彩色增强：对一幅自然彩色图像或同一景物的多光谱图像，通过映射函数变换成新的三基色分量28.HIS模型：色调H是描述纯色的颜色属性，而饱和度S提供了白光冲淡纯色程度的亮度29.植被指数：是基于植被叶绿素在红色波段的强烈吸收以及在近红外波段的强烈反射，通过红和近红外波段的比值或线性组合实现对植被信息状态的表达30.主成份变换：针对多波段图像进行的数学变换方法，常用于数据的压缩或噪声的去除31.缨帽变换：适用于LANDSAT图像的多波段经验性变换方法，变换结果可以较好的突出主体地物特征32.图像融合：采用一定的方法将不同类型的数据“融合”成一幅图像，可以同时达到高的光谱分辨率和空间分辨率33.计算机分类：对遥感图像上的地物进行属性的识别和分类34.模式识别：在图像分割的基础上提取特征，对图像中的内容进行判决分类35.监督分类：即先选择有代表性的验训练区，用已知地面的各种地物光谱特征来训练计算机，取得识别分类判别规则，并以此做标准对未知地区的遥感数据进行自动分类识别36.非监督分类：即按照灰度值向量或波谱样式在特征空间聚集的情况划分点群或类别37.最大似然度：38.Mahalanobis距离：是一种加权的欧式距离，它通过协方差矩阵来考虑变量的相关性39.ISODATA法分类：迭代式自组织数据分析算法40.分类后处理：为了解决光谱类和地物类的关系以及其他一些专业及专业制图的技术问题，分类后还需进行的各种处理41.生产者精度：表示实际的任意一个随机样本与分类图上同一地点的分类结果相一致的条件概率，用于比较各分类方法的好坏42.用户精度：表示从分类结果图中任取一个随机样本，其所具有的类型与地面的实际类型相同的条件概率，表示分类结果中各类别的可信度43.Kappa系数：测定两幅图之间吻合度或精度的指标二、简答题1.简述模拟图像处理和数字图像处理的区别。

第一章引言一.填空题1. 数字图像是用一个数字阵列来表示的图像。

数字阵列中的每个数字，表示数字图像的一个最小单位，称为像素2. 数字图像处理可以理解为两个方面的操作：一是从图像到图像的处理，如图像增强等；二是从图像到非图像的一种表示，如图像测量等。

5. 数字图像处理包含很多方面的研究内容。

其中，图像重建的目的是根据二维平面图像数据构造出三维物体的图像。

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。

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。

③图像的几何变换：改变图像的大小或形状。

④图像变换：通过数学映射的方法，将空域的图像信息转换到频域、时频域等空间上进行分析。

如傅利叶变换等。

⑤图像识别与理解：通过对图像中各种不同的物体特征进行定量化描述后，将其所期望获得的目标物进行提取，并且对所提取的目标物进行一定的定量分析。

2. 什么是图像识别与理解？图像识别与理解是指通过对图像中各种不同的物体特征进行定量化描述后，将其所期望获得的目标物进行提取，并且对所提取的目标物进行一定的定量分析。

比如要从一幅照片上确定是否包含某个犯罪分子的人脸信息，就需要先将照片上的人脸检测出来，进而将检测出来的人脸区域进行分析，确定其是否是该犯罪分子。

5. 简述图像几何变换与图像变换的区别。

①图像的几何变换：改变图像的大小或形状。

比如图像的平移、旋转、放大、缩小等，这些方法在图像配准中使用较多。

②图像变换：通过数学映射的方法，将空域的图像信息转换到频域、时频域等空间上进行分析。

比如傅里叶变换、小波变换等。

第二章图像的基本概念一.填空题1. 量化可以分为均匀量化和非均匀量化两大类。

2. 采样频率是指一秒钟内的采样次数。

3. 图像因其表现方式的不同，可以分为连续图像和离散图像两大类。

3.5. 对应于不同的场景内容，一般数字图像可以分为二值图像、灰度图像和彩色图像三类。

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。

遥感与数字图像处理基础知识一、名词解释：数字影像：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、以离散数学原理表达的图像。

空间域图像：由图像像元组成的空间频率域图像：以空间频率（即波数）为自变量描述图像的特征图像采样：将空间上连续的图像变换成离散点的操作称为采样灰度量化：将像素灰度值转换为整数灰度级的过程像素：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二、填空题：1、光学图像是一个_____二维的连续的光密度______ 函数。

2、数字图像是一个_____二维的离散的光密度______ 函数。

3、光学图像转换成数字影像的过程包括________采样和量化_______ 等步骤。

4、一般来说，采样间距越大，图像数据量___越少_____，质量_____越差_____；反之亦然。

5、遥感分类中按遥感平台可分为＿＿航天遥感＿＿、＿＿航空遥感＿＿和＿＿地面遥感＿＿。

按传感器的探测波段可分为：＿＿可见光遥感＿＿＿、＿＿红外遥感＿＿＿和＿＿微波遥感＿＿。

按工作方式可分为：＿＿主动遥感＿＿＿和＿＿被动遥感＿＿。

6、遥感机理是通过利用＿＿传感器＿＿主动或被动地接受地面目标＿＿太阳辐射的反射＿＿或＿＿自身反射＿＿的＿＿电磁波＿＿，通过＿＿非接触传感器＿＿所传递的信息来识别目标，从而达到＿＿遥测目标地物的几何与物理特性＿＿的目的。

7、黑体的性质是吸收率为＿1＿＿，反射率为＿0＿＿。

8、水体的反射主要集中在＿＿蓝绿＿＿波段，其它波段吸收都很强，近红外吸收更强。

9、常见的遥感平台有＿＿地面平台＿＿、＿＿航天平台＿＿、＿＿航空平台＿＿、＿＿＿＿＿和＿＿宇航平台＿＿等。

10、通常把电磁波通过大气层时较少被反射、吸收或散射的，通过率较高的波段称为＿大气窗口＿＿。

11、ETM的全称是＿＿（Enhanced Thematic Mapper）增强型专题制图仪＿＿。

1 图像按照人眼的视觉特性可以分为可见图像和不可见图像。

Page 12 图像按照所含波段数可以分为单波段图像和多波段图像及超波段图像。

Page 13 图像按照空间坐标的连续性可分为模拟图像和数字图像。

Page 14 不可见的图像包括不可见光成像和不可见量按数学模型生成的图像。

Page 15 数字图像是一种空间坐标和灰度均不连续的，用离散数字表示的图像。

Page 16 数字图像处理可分为狭义图像处理、图像分析和图像理解三个层次。

Page 27 狭义图像处理是对输入图像进行某种变换得到输出图像，是一种图像到图像的处理过程，如图像增强等。

Page 28 模拟图像指空间坐标和亮度都是连续变化的图像。

Page 19数字图像处理即用计算机对图像进行处理。

Page 21 视网膜的表面分布有大量的光敏细胞，按照形状可以分为两类：锥状细胞和杆状细胞。

P112 人眼分辨率和被观察对象的相对对比度有关，当相对对比度小时，会导致人眼分辨率下降。

P123 在RGB彩色空间的原点上，若三个基色均没有亮度，则原点为黑色。

P144 图像中最大亮度和最小亮度的比值称为图像对比度。

P125 图像中最大亮度与最小亮度之差和最小亮度的比值称为相对对比度。

P126 物体的颜色是人的视觉器官感受光后在大脑的一种反映。

P137 一幅图像可以看成是空间上各点光强度的集合，若只考虑光的能量而不考虑光波长，则称为亮度图像。

P158 在彩色图像中，每个像素的颜色含有R，G和B三个分量。

P189 当两种或两种以上有色光同时照射到消色物体上时，物体呈现加色法效应。

P1410 BMP图像文件包括文件信息头，位图信息和位图数据三部分。

P3411 Windows在生成位图文件时，按照从左到右，从下到上的顺序记录位图的各个像素值。

P3612 描述数字图像的基本单元是像素。

P1613 图像噪声按其对图像的影响可分为加性噪声模型和乘性噪声模型两大类。

P4114 椒盐噪声的幅值基本相同，而噪声出现的位置是随机的。

遥感名词解释1.模拟图像：空间坐标和明暗程度连续变化,计算机无法直接处理的图像,又称光学图像。

2.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。

数字图像的最小单元是像素。

3.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。

4.电磁波谱：按电磁波在真空中传播的波长或频率，递增或递减排列，则构成电磁波谱。

5.反射波谱：地物反射电磁辐射的能力，随所反射的电磁波波长变化而变化。

如以横坐标表示波长的变化，纵坐标表示其反射率（或反射亮度系数）可构成反映反射光谱特性的曲线，称为反射光谱曲线。

6.高光谱图像：是指利用很多很窄的电磁波波段从感兴趣的物体中获取有关数据得到的遥感图像，波段多，波段范围一般<10nm。

7.高空间分辨率图像：空间分辨率<10m遥感图像。

8.遥感影像地图：以航空和航天遥感影像为基础，经几何纠正，配合数字线划图和少量注记，将制图对象综合表示在图面上的地图。

遥感影像地图具有一定的数学基础，有丰富的光谱信息与几何信息，又有行政界限和属性信息，直接提高了可视化效果。

9.遥感图像模型：传感器探测地物电磁波辐射能量所得到的遥感图像从理论角度归纳出的一个具有普遍意义的模型。

10.多源信息融合：将多种遥感平台、多时相、遥感数据之间以及遥感与非遥感数据之间的信息组合匹配的技术，复合后将更有利于综合分析，一般包括匹配和复合两个步骤。

11.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。

像素值称为亮度值(灰度值/DN值)。

亮度值的高低由传感器所探测到的地物辐射强度决定。

由于地物反射或辐射电磁波的性质不同且受大气影响不同，相同地点不同图像（不同波段、时期、种类）的亮度值可能不同，因此灰度值是相对的，仅能在图像内部相互比较。

一、名词解释1.数字图像2.遥感数字图像3.像素4.遥感数字图像处理5.频率域二、简答1.遥感数字图像与照片的区别2.怎样理解图像处理的两个观点3.遥感数字图像处理需要掌握哪些基本知识三、填空1.遥感数字图像处理的主要内容包括（）、（）、（）。

2.图像校正也称图像恢复、图像复原，校正的方法除了图像增强中的一些方法外，主要包括（）和（）。

3.遥感数字图像处理系统包括硬件系统和软件系统两大部分，其中硬件系统主要由计算机、（）、（）、（）和（）、操作台。

4.在计算机中，基本的度量单位是（）。

存储一幅1024字节的8位图像需要（）的存储空间。

一景正常的包括7个波段的LANDSAT5的TM图像文件，至少占用（）的存储空间，5.常用的遥感图像处理系统有（）、（）、（）、（）。

答案一、名词解释1.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。

2.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。

3.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。

4.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。

5.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。

二、简答1. 遥感数字图像与照片的区别有：（1）照片来自于模拟方式，是通过摄影系统产生的；而遥感数字图像来自于数字方式，通过扫描和数码相机产生；（2）照片没有像素，没有行列结构，没有扫描行；遥感数字图像中的基本构成单位就是像素，具有行和列，可能会观察到扫描行；（3）照片中0表示没有数据；遥感数字图像中0是数值，不表示没有数据；（4）照片中任何点都没有编号；遥感数字图像中每个点都有确定的数字编号；（5）照片的摄影受到电磁波谱的成像范围限制；遥感数字图像可以使电磁波谱的任意范围（6）一旦获取了照片，它的颜色就是确定的；遥感数字图像中颜色没有特定的规划，在处理过程中可以根据需要通过合成产生；（7）照片只具有红、绿、蓝三个通道；遥感数字图像有多个波段。

名词解释:1.图像：是对客观对象一种相似性的描述或写真，它包含了被描述物体或写真对象的信息，是人们最主要的信息源。

2.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、以离散数学原理表达的图像。

3.遥感系统：是一个从地面到空中乃至整个空间，从信息收集、存储、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。

4.传感器：又称为遥感器（remote sensor），是收集和记录电磁辐射能量信息的装置，是信息获取的核心部件，如航空摄影机、多光谱扫描仪、成像仪等。

传感器搭载在遥感平台上，通过传感器获取遥感数字图像数据。

5.元数据（meta data）:是关于图像数据特征的表达，是关于数据的数据。

6.直方图规范化：又称为直方图匹配，这种方法经常作为图像镶嵌或应用遥感图像进行动态变化研究的预处理工作。

通过直方图匹配可以部分消除由于太阳高度角或大气影像造成的相邻图像的色调差异，从而可以降低目视解译的错误。

7.辐射校正：消除图像数据中依附在辐亮度中的各种失真的过程成为辐射量校正（radiometric calibration），简称辐射校正。

8.辐射通亮：单位时间内通过某一表面的辐射能量称为辐射通量（radiant flux），单位为W。

9.辐照度：指单位时间内单位面积上接受的辐射通量，单位为W/m^2。

10.辐亮度：和辐射度两个概念的含义相同，指的是沿辐射方向、单位面积、单位立体角上的辐射通量，单位为W/（m2.sr）。

11.反射率：是反射能量与入射能量的比值。

12.吸收率：是吸收能量与入射能量的比值。

13.透射率：是透射能量与入射能量的比值。

在介质内部，反射率吸收率和透射率的和为1。

14.反照率：不同于反射率，指的是界面反射的辐照度与内部的反射的辐照度之和与入射的辐照度的比值。

15.几何精纠正：又称为几何配准（registration），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。

第一章绪论1.模拟图像处理与数字图像处理主要区别表现在哪些方面？(什么是图像？什么是数字图像？什么是灰度图像？模拟图像处理与数字图像处理主要区别表现在哪些方面？)图像：是对客观对象的一种相似性的、生动性的描述或写真。

数字图像：一种空间坐标和灰度均不连续的、用离散数字（一般用整数）表示的图像。

灰度图像：在计算机领域中，灰度数字图像是每个像素只有一个采样颜色的图像。

在数字图像领域之外，“黑白图像”也表示“灰度图像”，例如灰度的照片通常叫做“黑白照片”。

模拟图像处理与数字图像处理主要区别：模拟图像处理是利用光学、照相方法对模拟图像的处理。

(优点：速度快，一般为实时处理，理论上讲可达到光的速度，并可同时并行处理。

缺点：精度较差，灵活性差，很难有判断能力和非线性处理能力)数字图像处理(称计算机图像处理，指将图像信号转换成数字格式并利用计算机对数据进行处理的过程)是利用计算机对数字图像进行系列操作，从而达到某种预期目的的技术.(优点：精度高，内容丰富，可进行复杂的非线性处理，灵活的变通能力，一只要改变软件就可以改变处理内容)2.图像处理学包括哪几个层次？各层次间有何区别和联系？数字图像处理可分为三个层次：狭义图像处理、图像分析和图像理解。

狭义图像处理是对输入图像进行某种变换得到输出图像，是一种图像到图像的过程。

图像分析主要是对图像中感兴趣的目标进行检测和测量，从而建立对图像目标的描述，图像分析是一个从图像到数值或符号的过程。

图像理解则是在图像分析的基础上，基于人工智能和认知理论研究图像中各目标的性质和它们之间的相互联系，对图像内容的含义加以理解以及对原来客观场景加以解译，从而指导和规划行动。

区别和联系：狭义图像处理是低层操作，它主要在图像像素级上进行处理，处理的数据量非常大；图像分析则进入了中层，经分割和特征提取，把原来以像素构成的图像转变成比较简洁的、非图像形式的描述；图像理解是高层操作，它是对描述中抽象出来的符号进行推理，其处理过程和方法与人类的思维推理有许多类似之处。