遥感数字图像处理-要点_百度文库
遥感数字图像处理-课件内容.
遥感数字图象处理1．概论遥感、遥感过程遥感：一种在远离目标，不与目标直接接触的情况下，通过传感器获取其特征信息，并对这些信息进行处理、分析和应用的综合性探测技术遥感过程：遥感过程是指遥感信息的获取、传输、处理，以及分析判读和应用的全过程遥感图象、遥感数字图象、遥感图象的数据量遥感图象：是指遥感传感器通过检测、度量地物的电磁波辐射能并进行记录所得到的图象遥感数字图象：是指以数字化形式表述的遥感影像。
遥感图象的数据量：H=M ×N ×b ×n ( bit ) M、N 为行列数， b 为波段数， n=lnG/ln2遥感图象的数字化、采样和量化遥感图象的数字化：指光学图象(物理图象)到数字图象的转换过程，包括采样和量化两个过程采样：将空间上连续的图象变换为离散的点的操作量化：将测量的灰度值用一个整数表示通用遥感数据格式(BSQ、BIL、BIP)BSQ，波段序列格式BIL，波段行交替格式BIP，波段像元交替格式遥感图象的模型：多光谱空间多光谱空间：对于 n 个波段的多光谱图象，这 n 个波段构成一个 n 维多光谱空间，多光谱空间就是一个 n 维坐标系，每一个坐标轴代表一个波段，坐标值为亮度值，坐标系内的每一个点代表一个像元。
描述像素在各个波段中亮度值的分布。
多光谱空间中，像元点在坐标系中的位置可以表示成一个 n 维向量，其中每一个分量 xi 表示该点在第 i 个坐标轴上的投影，即亮度值。
多光谱空间只表示各波段光谱之间的关系，而不包括任何该点在原图象中的位置信息，它没有图象空间的几何意义。
遥感图象的信息内容：波谱信息：指遥感图象上不同地物之间的亮度值差异及同一地物在不同波段上的亮度值差异空间信息: 通过图象亮度值在空间上的变化反映出来的信息时间信息: 指不同时相遥感图象的光谱信息与空间信息的差异遥感数字图象处理、遥感数字图象处理的内容遥感数字图象处理: 利用计算机对遥感数字图象进行一系列操作，以求达到预期目的遥感数字图象处理的内容：图象增强、图象校正、信息提取遥感图象的获取方式主要有哪几种?摄影成像、扫描成像、雷达成像如何估计一幅遥感图象的存储空间大小?遥感图象的信息内容包括哪几个方面？多光谱空间中，像元点的坐标值的含义是什么？与通用图象处理技术比较，遥感数字图象处理有何特点？遥感数字图象处理包括那几个环节？各环节的处理目的是什么？2.遥感图象的统计特征2.1 图象空间的统计量灰度直方图：概念、类型、性质、应用概念：用来描述图象中每一灰度级与其浮现频率间的关系的图表类型：直方图：横坐标为的灰度级，纵坐标为等于各个灰度级像元的浮现频率(像元数)累计直方图：横坐标为的灰度级，纵坐标为小于等于各灰度级的像元的浮现频率 (像元数) 性质：直方图反映表示不同灰度像元的浮现频率，不包含像元的位置信息同一图象的直方图惟一，同向来方图可以对应不同的图象一幅图象的直方图等于其各部份图象直方图之和同类地物的直方图接近正态分布应用： 1.直方图是图象分析的重要工具。
遥感数字图像处理重点整理
遥感数字图像处理第一章《概论》1、图像定义：IMAGE，指通过镜头等设备得到的视觉形象（或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。
分类：按人眼的视觉可视性：可见图像（照片、素描、油画……）不可见图像（不可见光成像如紫外线、红外线、不可见测量值如温度、人口密度等的分布图）按图像的敏感程度和空间坐标的连续性：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不连续、以离散数字原理表达的图像，不见图像）模拟图像（又称光学图像，指空间坐标的明暗程度连续变化的、计算机无法直接处理的图像，可见图像）模拟图像——>数字图像：模/数转换（A/D转换）数字图像——>模拟图像：数/模转换（D/A转换）2、像素定义：是A/D转换的取样点，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。
3、遥感数字图像定义：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。
像素值：称为亮度值（或灰度值、DN值），量化的（整数）灰度就是数字量值。
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。
具有相对应的意义，仅在图像才能进行相互比较。
遥感数字图像与照片的差异4、遥感数字图像处理定义：是利用计算机图像处理系统对遥感图像中的像素进行系统操作的过程。
传统的模拟图像受媒介大小的限制无法完全表述这些信息，也很难进行信息的进一步处理，只有经数字化后才能有效地进行信息分析和处理，数字图像处理极提高了图像处理的精度和信息提取的效率。
主要容：图像增强：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，使图像更容易理解、解释和判读。
灰度拉升、平滑、锐化、彩色合成、主成分（K-L）变换、K-T变换、代数运算、图像融合等增强过程本身不会增加数据中原有的信息容，仅仅是突出了特定的图像特征，使得图像更易于可视化的解释和理解。
遥感数字图像处理
遥感数字图像处理第一章1.图像是对客观对象一种相似性的描述或写真，它包含了被描述或写真对象的信息，是人们最主要的信息源。
根据人眼的视觉可视性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，将图像分为数字图像和模拟图像。
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、以离散数学原理表达的图像。
数字图像最基本的单位是像素。
3遥感数字图像是数字形式的遥感图像。
4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。
主要内容：（1）图像增强：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，使图像更容易理解、解释和判读（2）图像校正（3）信息提取5遥感数字图像处理系统：硬件系统（计算机、数字化设备、大容量存储设备、显示器和输出设备、操作台）、软件系统（ERDAS IMAGING最突出的特色是专家模拟系统、可视化建模工具以及与ArcGIS软件的高度集成、ENVI 最突出的特色是具有丰富的高光谱数据处理工具和内嵌的IDL开发语言、PCI Geomatica最特出的特色是功能丰富的工具箱和建模系统、ER Mapper遥感图像处理系统最大特点是基于算法的图像处理）6遥感基本知识：物理学、地学、数学、信息理论、计算机技术和地理信息系统第二章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、存储、传输、处理到分析、判读、应用的技术体系，主要包括遥感实验、信息获取、信息传输、信息处理、信息应用等5个部分。
3传感器是收集和记录电磁辐射能量信息的装置。
按工作方式分为被动、主动方式，按数据的记录方式，分为成像和非成像方式。
4摄影成像：传感器主要是摄影机，在快门打开的一瞬间几乎同时收集目标上所有的反射光，聚焦到胶片上成为衣服影响，并记录下来。
第四章遥感数字图像处理
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分辨率设置
如何设置分辨率
过程: （1）空间采样 （2）属性量化
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例：将一张1:50000的航空图像扫描成分辨率是2米的 数字化图(1pix=2m) 。 1:50000 lcm=500m 1cm内要有250个pix pix边长=1cm/250pix=0.004cm=0.001575inch
二值数字图像：[0-1] 一个bit存储 单波段数字图像：[0-255] 一个字节（8位） 彩色数字图像： [0-255] [0-255][0-255] 三个数字层 多波段数字图像：[0-255] ……[0-255] 多个数字层
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航空像片的数字化
非数字式遥感图像（通常为航空摄影像片），进行数字图像 处理、解译前，需转换为数字图像 方法：黑白扫描/彩色扫描 扫描时需注意： （1）扫描的空间分辨率
• 从红到紫是可见光谱上存在的颜色，每种颜色对 应一个波长值，是光谱色。
• 有时刺激人眼的光波不是单一波长，而是一些波 长的组合，也可构成一些颜色，但它们找不到对 应的波长值，不叫光谱色。
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4.1.1 颜色视觉(三)——颜色的性质：饱 和度(Saturation)
• 彩色纯洁的程度，即光谱中波长段是否窄，频率是否单一 的表示。对于光源，发出的若是单色光就是最饱和的彩 色，如激光。对于物体颜色，如果物体对光谱反射性有很 高的选择性，只反射很窄的波段则饱和度高。
• 颜色描述对遥感图象很重要，颜色变换是遥感图 象处理的重要方法。
• 所有颜色都是对某段波长有选择地反射而对其它 波长吸收的结果
• 颜色的性质由明度、色调、饱和度来描述
遥感数字图像处理复习整理
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。
遥感图像数字处理与分析知识要点
遥感图像数字处理与分析知识要点围绕遥感基础知识-数字图像处理与分析总体框架来组织相关内容要点。
其中，第一、二、三章介绍遥感数字图像处理、主要成像方式、存取及表示基础知识，是图像处理、理解及分析的起点；第四、五、六、七章常用遥感数字图像处理方法，应视具体遥感数字图像处理要求有所选择；第八章图像分割是图像处理高级方法，是灰度拉伸、变换、滤波等数字图像增强方法的综合应用，为进一步深入学习和掌握决策树、面向对象及专家系统等高级分类技术奠定基础；第九章图像分类是图像处理的主要目的和最终成果第一章概论图像、遥感数字图像、照片与遥感数字图像区别、遥感数字图像处理及观点图像：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遥感数字图像和照片的差异：遥感图像处理：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的过程遥感数字图像处理的观点：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）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）第二章遥感数字图像的获取和存取数字扫描和数字摄影、数字化（重采样和量化）及意义、遥感数字图像级别、存储格式及元数据、传感器分辨率数字扫描：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，逐行记录成像特点：能以分割得相当精确的波段通道，分别收集和记录地物目标的电磁波信号数字摄影：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特点：瞬间成像，图像几何特征服从中心投影成像规律，可形成模拟图像（传统胶片照相机）和数字图像（数码相机），相片灰度反映了地物反射或辐射电磁波的强弱，工作波段：紫外、可见光、红外、多光谱，工作时间：白天，遥感平台：地面和航空平台采样：将空间上连续的图像变换成离散点（即像素）的操作重采样：根据一类象元的信息内插出另一类象元信息的过程量化：将像素灰度值转换成整数灰度级的过程数字化的意义：通过成像方式获取的图像是连续的，无法直接进行计算机处理。
遥感数字图像处理重点
1.根据电磁波谱的差异可分为：光学遥感：太阳和人工光源；热红外遥感：辐射特性；微波遥感：观测地物的辐射和散射。
2.根据不同的地学研究对象可分为：大气遥感：全球环境变化监测、灾害性气候等。
海洋遥感：海面水温、海风矢量、海浪谱、海平面的变化、水色、叶绿素浓度、赤潮等。
陆地遥感：土地覆盖、作物估产、土壤水分等。
2遥感信息科学在地学发展中的意义（1）与传统的对地观测手段相比较：提供了大区域精确定位的高额度宏观影像，扩大了人们的视野，在遥感与GIS基础上建立的数学模型为定量化分析奠定了基础；（2）研究领域包括：水循环领域；生物地球化学；大气领域；海洋领域；岩石圈的地球物理过程领域。
（3）遥感观测内容：地球能量分布；陆地、水域的生物结构、状态、组成等；海洋的循环、地表温度、波浪、生物活动；冰川、雪、海冰的形态、类型、运动等等；全球范围降水强度、频率和分布等。
3 遥感信息科学在国民经济发展中的应用：（1）为国民经济持续稳定发展提供动态基础数据和科学决策依据；土地调查、土壤盐渍化、水土流失等等。
（2）为国家重大自然灾害提供及时准确的监测评估数据及图件；林火、洪水、地震、森林虫害、旱情等等。
（3）再生资源的监测、预测和评估；作物的长势、产量、种植面积、草地遥感等等。
（4）地质矿产资源调查与大型工程评价；地质矿产调查、环境监测、火山监测、大坝环境监测等等。
（5）天气预报与气候预测；台风、雷暴、龙卷风等；（6）海洋监测与海洋开发海水监测、海温监测、初级生产力等等。
遥感应用：水体遥感，地貌遥感，地质遥感，植被遥感，土壤遥感，遥感与环境监测，城市遥感，高光谱遥感应用。
地面遥感：高塔、车船、观测架。
航空遥感：气球（漂浮、系留），飞机（高空、中空、低空）。
航天遥感轨道卫星、载人飞船、航天飞机、探空火箭。
2.1 遥感：是通过遥感器这类对电磁波敏感的仪器，在远离目标和非接触目标物体条件下探测目标地物，获取其反射、辐射或散射的电磁波信息（如电场、磁场、电磁波、地震波等信息），并进行提取、判定、加工处理、分析与应用的一门科学和技术。
遥感图像处理考试重点整理
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。
遥感数字图像处理：遥感数字图像处理(62页)
不同波谱分辨率对水铝 反射光谱的获取
时间分辨率
■ 时间分辨率指对同一地点进行遥感来样的时间间隔， 即采样的时间频率，也称重访周期。
■ 遥感的时间分辨率范围较大。以卫星遥感来说，静止 气象卫星（地球同步气象卫星）的时间分辨率为 1次 /0.5小时；太阳同步气象卫星的时间分辨率 2次／天； Landsat为1次／16天；中巴（西）合作的CBERS为1次 ／26天等。还有更长周期甚至不定周期的。
微波遥感与成像
在电磁波谱中，波长在1mm～
1m的波段范围称微波。该 范围内又可再分为毫米波、 厘米波和分米波。在微波 技术上，还可将厘米波分 成更窄的波段范围，并用 特定的字母表示
谱带名称
Ka K
Ku X
微波遥感是指通过微波传
C
感器获取从目标地物发射 或反射的微波辐射，经过 判读处理来识别地物的技
几种遥感图像处理系统简介
■ PCI ■ ERDAS ■ ENVI
PCI简介
■ PCI是加拿大PCI公司的产品，可进行遥感图像的处 理，也可应用于地球物理数据图像、医学图像、雷 达数据图像、光学图像的处理，并能够进行分 析 、制图等工作。它的应用领域非常广泛。
■ PCI拥有最齐全的功能模块：常规处理模块、几 何校正、大气校正、多光谱分析、高光谱分析、 摄影测量、雷达成像系统、雷达分析、极化雷达 分析、干涉雷达分析、地形地貌分析、矢量应用、 神经网络分析、区域分析、GIS联接、正射影像 图生成及DEM提取（航片、光学卫星、雷达卫 星）、三维图像生成、丰富的可供二次开发调用 的函数库、制图、数据输入/输出等四百多个软 件包。
多波段数字图像的数据格式
■BIP方式（band interleaved by pixel） 在一行中，每个像元按光谱波段次序进 行排列，然后对该行的全部像元进行这 种波段次序排列，最后对各行进行重复。
遥感数字图像处理
1.什么是模拟图像与数字图像，二者有什么区别？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，属于可见图像。
三维空间连续，时间上连续，波谱上连续，可见物理图像。
图像上信息是连续变化的模拟量。
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，在计算机内部，数字图像表现为二维矩阵属于不可见图像。
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。
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。
3.数字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。
各模块作用:图像输入模块：图像输入也称图像采集或图像数字化,它是利用图像采集设备(如数码照相机,数码摄像机等)来获取数字图像,或通过数字化设备(如图像扫描仪)将要处理的连续图像转换成适于计算机处理的数字图像。
遥感图像处理复习重点
1.遥感的概念以及狭义遥感的特点广义的遥感：即遥远的感知，泛指一切无接触的远距离探测，包括对电磁场、力场、机械波等的探测。
狭义的遥感：运用探测仪器，不与探测目标相接触，从远处记录目标的电磁波特性，通过分析，揭示物体的物理特性及变化的综合性探测技术。
.1运用探测仪器进行探测.2仅记录物体的电磁波特性.3揭示物体的物理特性及变化2遥感系统的组成遥感系统的组成可以分为四个部分。
信息源信息获取信息处理信息应用3遥感的工作波段以及它们具有的特性紫外波段可见光波段红外波段微波波段4遥感平台的种类遥感平台的作用是搭载传感器，根据遥感平台可以把遥感分为：地面遥感、航空遥感以及航天遥感。
5遥感器的成像方式.1摄影成像类型（光学/电成像类型）.2扫描成像类型（光电成像类型）.3微波成像类型（雷达成像类型）6遥感的技术特点.1大面积同步观测.2时效性强.3数据的综合性与可比性.4较高的经济和社会效益7遥感信息科学的研究对象和内容1在光学遥感中，主要探测目标物的反射与散射。
在热红外遥感中，主要探测目标物的辐射特性（发射率和温度）。
波长范围（8～14um）.在微波遥感中，被动遥感主要探测目标物的发射率和温度；主动遥感主要探测目标物的后向散射系数特征。
波长范围（1mm-1m）.2遥感信息科学主要研究遥感信息形成的波谱、空间、时间及地学规律，研究遥感信息在地球表层的传输和再现规律。
第二章1遥感影像的成像过程2遥感影像的数据存储格式有哪些存储形式：灰度值矩阵存储文件格式：BSQ方式(band sequential) 各波段的二维影像数据按波段顺序排列。
(((像元号顺序)，行号顺序)，波段顺序)。
2BIL方式(band interleaved by line) (((像元号顺序)，波段顺序)，行号顺序)。
3BIP方式(band interleaved by pixel) ((波段顺序，像元号顺序)，行号顺序)3遥感影像的几种分辨率（1）光谱分辨率（2）空间分辨率（3）辐射分辨率（4）时间分辨率4遥感影像的信息内容（一）遥感影像的波谱信息（二）遥感影像的空间信息（三）遥感影像的时间信息5影像单波段统计内容（1）影像灰度均值影像灰度中值影像灰度众数影像灰度方差影像灰度数值域(range)影像灰度反差影像的直方图直方图的描述量6影像多波段统计内容（1）协方差（2）相关系数7卷积的概念卷积运算是空间域上针对特定窗口进行的运算。
遥感数字图像处理基础知识点
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=8bit1KB=1024B1MB=1024KB1GB=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。
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遥感数字图像处理-要点
1．概论
遥感、遥感过程
遥感图像、遥感数字图像、遥感图像的数据量
遥感图像的数字化、采样和量化
通用遥感数据格式（BSQ、BIL、BIP）
遥感图像的模型：多光谱空间
遥感图像的信息内容：
遥感数字图像处理、遥感数字图像处理的内容
遥感图像的获取方式主要有哪几种?
如何估计一幅遥感图像的存储空间大小?
遥感图像的信息内容包括哪几个方面？
多光谱空间中，像元点的坐标值的含义是什么？
与通用图像处理技术比较，遥感数字图像处理有何特点？遥感数字图像处理包括那几个环节？各环节的处理目的是什么？
2.遥感图像的统计特征
2.1图像空间的统计量
灰度直方图：概念、类型、性质、应用
最大值、最小值、均值、方差的意义
2.2多光谱空间的统计特征
均值向量、协方差矩阵、相关系数、相关矩阵的概念及意义波段散点图概念及分析
主要遥感图像的统计特征量的意义
两个重要的图像分析工具：直方图、散点图
3.遥感数字图像增强处理
图像增强：概念、方法
空间域增强、频率域增强
3.1辐射增强：概念、实现原理
直方图修正，线性变换、分段线性变换算法原理
直方图均衡化、直方图匹配的应用
3.2空间增强
邻域、邻域运算、模板、模板运算
空间增强的概念
平滑（均值滤波、中值滤波）原理、特点、应用
锐化、边缘增强概念
方向模板、罗伯特算子、索伯尔算子、拉普拉斯算子的算法和特点• 计算图像经过下列操作后，其中心象元的值：
– 3×3中值滤波
–采用3×3平滑图像的减平滑边缘增强
–域值为2的3×1平滑模板
– Sobel边缘检测
– Roberts边缘检测
–模板
3.3频率域处理
高频和低频的意义
图像的傅里叶频谱
频率域增强的一般过程
频率域低通滤波
频率域高通滤波
同态滤波的应用
3.4彩色增强
彩色影像的类型：真彩色、假彩色、伪彩色
标准假彩色影像
彩色变换的概念及应用
4.多光谱变换
图像运算：加法运算、差值运算、比值运算的概念及应用
植被指数
主成分变换的目的和特点
缨帽变换概念和特点（图像分析）
最小噪声分离变换：目的、实现、特点
• 主分量变换（PCT）的原理和特点
• 缨帽变换的物理意义
• MNF变换的特点
5遥感影像融合
概念、目的
多光谱影像与全色波段影像融合：目的
多光谱影像与全色波段影像融合的基本过程
常用遥感影像融合算法：HSI变换法、主分量变换（PCT）法的基本原理6.遥感数字影像误差校正和配准
辐射校正，系统辐射校正、大气校正的概念
几何校正的概念
几何粗校正的概念
几何精校正的概念
几何精校正的一般步骤、两个基本环节
灰度值的重采样，三种方法
多项式纠正法的基本原理
控制点的选择
• 遥感图像为何要进行辐射校正和几何校正？
• 影像重采样的方法有哪些，各有何特点？
• 几何校正控制点在数量和分布上有何要求？
7.遥感图像分类
遥感图像计算机分类的概念、基本原理、一般步骤
监督分类、非监督分类的概念
非监督分类的方法：K-均值法的算法，ISODATA
监督分类的一般步骤，主要方法
最小距离法,平行管道法,最大似然法的基本思想
8.分类后处理
主要目的：消除类别噪声、类别统计、精度评价
众数分析、少数分析、类聚块、类过滤的目的
分类精度的评价：混淆矩阵法
总体精度、生产者精度、用户精度的计算
遥感影像变化检测：流程
面向对象影像分类
图像分割
图像分割按照具体应用的要求和具体图像的内容将图像分割成一块块区域
传统的图像分割技术：
①基于像素灰度值的分割技术
②基于区域的分割技术
③基于边界的分割技术
纹理
纹理图像在局部区域内呈现了不规则性，而在整体上表现出某种规律性纹理的组成：
①一是组成图像纹理的基元
①一是这些基元之间的空间分布关系。
图像纹理一般用纹理中相邻像素之间的灰度变化及纹理基元模板来描述
分析和测量纹理的算法：
纹理分析的自相关函数方法
灰度共生矩阵的纹理分析
数学形态学：
腐蚀和膨胀
开运算和闭运算
第1章概论 P10
5.什么是空间域图像处理?什么是频率域图像处理？
6.图像增强的主要目的是什么?主要方法有哪些？
第2章遥感数字图像的获取和存储 P37
2.什么是图像的采样和量化?量化级别有什么意义?
6.遥感数字图像产品有哪些数据级别?
7.什么是遥感图像的元数据?包括哪业主要的参数?
8.以TM图像为例，写程序实现图像在BSQ、BIL和BIP之间的转换。
11.怎么计算图像文件的大小?
第3章遥感数字图像的表示和统计描述 P57
1.遥感图像模型是什么?有什么意义?
2.遥感图像如何用数字表示?
3.图像的统计特征有什么作用?
4.单波段图像的统计特征有哪些?常用的多波段图像的统计特征有哪些？
5.图像直方图有什么作用?可以通过直方图计算哪些图像参数？ 5
6.窗口与邻域两个概念有什么区别?
10.举例说明什么是共生矩阵?常用的基于共生矩阵纹理参数有哪些？
第4章图像显示和拉伸 P86
1.为什么要进行数字图像的显示?显示的值与存储的值相同吗?两者有什么关系?
4.为什么要进行彩色合成?有哪些主要的合成方法？
5.假彩色合成与伪彩色合成的差异是什么?
8.图像拉伸有哪些方法?优点是什么？
10.直方图均衡化采用什么转换函数?
11．直方图规定化的基本原理是什么?试举例说明。
第5章图像校正 P122
1.辐射校正的主要内容是什么?
4.对于大气和太阳辐射引起的遥感图像的辐射误差，相应的校正方法有哪些? 8.简单的大气校正方法有哪些?基本假设是什么?
12．遥感图像几何精纠正的目的和原理是什么?
13．试述用多项式方法纠正TM图像的主要步骤和应注意问题？
14.怎么从图像中有效地选择地面控制点?
15.什么是图像的重采样?常用的重采样方法有哪些？各有什么特点？
第6章图像变换 P149
2.傅里叶变换的基本工作流程是什么?怎么解释频率域图像？傅里叶变换的主要作用是什么?
3.主成分变换算法的性质有哪些?工作流程是什么?怎么确定主成分的个数，怎么解释主成分?
4.缨帽变换的基本原理是什么?有什么优缺点?缨帽变换的结果怎么解释？
5.代数运算的目的是什么?
6.加法运算、差值运算、乘法运算、比值运算在遥感图像处理中各有什么作用?
7.什么是植被指数?有哪些基本的表达方式?
8.图像处理中常用的彩色模型有哪些?
9.如何由RGB模型转换为HSI模型?怎么应用彩色变换进行不同分辨率图像的融合?
第7章图像滤波 P177
1.图像滤波的主要目的是什么?主要方法有哪些？
2.图像噪声有哪些主要类型?主要特点是什么?
3.什么是图像平滑?试述均值滤波与中值滤波的区别。
4.对下图作3×3的中值滤波处理，写出处理结果。
5 .对上图作3×3的均值滤波，并比较均值滤波与中值滤波的差异。
7.什么是图像锐化?图像锐化有几种方法?
10.定向检测常用的模板有哪几种?如何进行水平方向、垂直向边缘的检测？
11.频率域滤波的主要滤波器有哪些?各有什么特点？
12.什么是同态滤波?其基本原理和操作步骤是什么？
第9章遥感图像分类 P257
2.遥感图像分类的基本原理是什么?
3.遥感图像分类流程。
4.什么叫非监督分类?有哪几种主要方法?
5.监督分类与非监督分类的区别。
‘
7.什么是训练区?选择训练区应该注意哪些问题?
8.监督分类的主要方法有哪些?各有什么特点？
11．简述分类精度评价的概念与基本方法。
12．图像分类后处理包括哪些工作？
13.用遥感软件对图像进行非监督分类，采用K-均值和ISODATA分类法，比较不同输入参数的分类结果。
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名词解释 15（3x5）；简答 25（5x5）；
分析应用 20（4x5）：卷积运算，直方图，几何校正，辐射增强，后处理与精度评价
，多光谱空间。