遥感数字图像处理要点
最新《遥感数字图像处理》复习要点
精品资料《遥感数字图像处理》复习要点........................................图像的定义：~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。
数字图像的定义：~指数字存储的、用计算机直接处理的图像，是空间坐标和图像数值不连续的、用离散数字表示的图像。
数字图像的最基本单位是像素。
相互转换：模拟图象转变成数字图像成为模/数转换，记作A/D转换；数字图像转变成模拟图象称为数/模转换，记作D/A转换。
遥感数字图像：是以数字形式存储和表达的遥感图像。
遥感数字图像中的像素值又称为亮度值（灰度值、灰度级）。
亮度值的高低由遥感传感器探测到的地物电磁波辐射强度决定。
遥感数字图像处理的内容（1）图像增强（2）图像校正（3）信息提取p2遥感：是通过非接触式传感器获取测量对象信息的过程分类：根据是否具有人工辐射源分为主动式/被动式根据数据记录方式，传感器类型分为成像方式/非成像方式成像方式中根据成像传感器原理分为摄影成像/扫描成像传感器按工作波段可分为紫外、可见过、红外、微波、多波段等传感器分辨率指标：辐射分辨率、谱分辨率、空间分辨率、时间分辨率1.辐射分辨率：是传感器区分所接收到的电磁波辐射强度差异的能力。
2.谱分辨率：是传感器记录的电磁波谱的波长范围和数量。
波长范围越窄，波段数越多，谱分辨率越高。
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，通常用像素大小、解像力或视场角来表示。
4.时间分辨率：传感器对同一空间区域进行重复探测时，相邻两次探测的时间间隔称为时间分辨率。
图像的数字化过程：采样和量化。
P23采样主要涉及波普采样和空间采样。
前者生成像素值，后者产生像素点。
量化是将像素灰度值转换成整数灰度级的过程，可用量化位数定量描述。
遥感图像可以分为不相干图像/相干图像不相干图像：光学遥感产生，通过自然光源或非相干辐射源得到，包括多光谱图像、高光谱图像、和高分辨率图像。
遥感数字图像处理资料
第一章绪论1．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：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。
2．遥感数字图像——以数字的形式存储的、离散的、适合于计算机处理的影像数据。
——数字图像的特点：（1）表现为二维阵列（网格），属于不可见图像（2）数字化、离散化（空间离散、亮度离散）3．遥感数字图像处理系统遥感数字图像处理：利用计算机对遥感数字图像进行一系列操作，以求达到预期目的的技术。
主要技术过程：遥感图像输入存储——〉增强——〉校正——〉解译遥感图像的数字化：指光学图像（物理图像）到数字图像的转换过程，包括采样和量化两个过程。
采样——将空间上连续的图像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遥感图像的数据量估算：4．遥感数字图像的基本特点：（1）便于计算机处理和分析（2）信息损失少（3）图像抽象性强（4）图像保存方便遥感数字图像处理的特点：（1）图像信息损失小，处理精度高（2）抽象性强，再现性好（3）通用性强，灵活性高第三章遥感图像及其特征1．遥感图像的模型：可以表示为目标发射辐射量和反射辐射量之和。
2．遥感数字图像可以用多维空间来描述遥感图像空间：描述多波段遥感影像中的像素亮度值的空间分布的三维离散空间。
（行坐标X、列坐标Y、波段Z；坐标系内的每一个点代表一个像元亮度值）多光谱空间：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。
3．遥感图像的信息内容——包括波谱信息、空间信息、时间信息三个方面。
（1）波谱信息：指遥感图像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。
（2）空间信息：通过图像亮度值在空间上的变化反映出来的信息。
一般包括空间频率信息，边缘和线性信息、结构或纹理信息以及几何信息等。
（3）时间信息：指不同时相遥感图像的光谱信息与空间信息的差异。
遥感数字图像处理主要研究的内容
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。
遥感数字图像处理考试知识点整理
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。
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
遥感数字图像处理教程复习资料
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。
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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）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，仅在图像内才能进行相互比较。
遥感数字图像与照片的差异照片遥感数字图像来自于模拟方式来自于数字方式通过摄影系统产生通过扫面和数码照相机产生没有像素基本构成单位是像素没有行列结构具有行和列没有扫描行可能会观察到扫描行0表示没有数据0是数值，不表示没有数据任何点都没有编号每个点都有确定的数字编号摄影受电磁光谱的成像范围限制可以是电磁光谱的任意范围一旦获取了照片，颜色就是确定的颜色没有特定的规则，在处理过程中可以根据需要通过合成产生具有红、绿、蓝3个通道多个波段（3-8000）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，数字图像处理极大地提高了图像处理的精度和信息提取的效率。
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遥感数字图像处理教程 第一章 概论
1. 遥感数字图像：数字形式的遥感图像。(P1，第六段) 2. 遥感数字图像处理的主要内容：(P2，第七段) ① 图像增强： 其目的是增强整体图像或突出图像中的特定地物的信息， 其方法主要包括： 灰度拉伸、平滑、锐化、彩色合成、主成分变换、缨帽变换、代数运算、图像融合等； ② 图像校正：其目的是对传感器或环境造成的模糊、噪声、几何失真等进行校正，其主 要方法是辐射校正和几何校正； ③ 信息提取：根据地物光谱特征和几何特征，从校正后的遥感图像中提取各种有用的地 物信息，主要包括图像分割、监督分类、非监督分类等，处理结果为分类专题图。 3. 遥感数字图像处理系统：硬件系统和软件系统。(P3，第五段) 4. 数字图像处理存在的两种观点：(P7，第三段) ① 离散方法的观点：即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，与其对应的概念为空间域； ② 连续方法的观点：即图像具有连续性，可用连续的数学形式表达，与其对应的概念为 频率域。
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② HDF（Hierarchy Data Format） ：其构成包括一个头文件、一个或多个描述块、若干个数据 对象。优势：可移植性强；超文本；自我描述性；可扩展性。 ③ TIFF：扩展性好，移植方便，可改性强。 ④ GeoTIFF：在 TIFF 可扩展性的基础之上，添加了一系列的地理信息标签，来描述卫星成 像系统、航空摄影、地图信息、DEM 等。 12. 图像文件的大小计算(单位： 字节)： 行数×列数×单个像素字节数×波段数×辅助参数。 (P35， 第五段)
第四章 图像的显示和拉伸
1. 颜色模型：RGB 颜色模型、CMY 颜色模型、YIQ 颜色模型、HIS 颜色模型。(P61，第三 段) 其中 CMK 模型主要用于打印。 2. 图像的彩色合成：包括伪彩色合成、真彩色合成、假彩色合成和模拟真彩色合成。(P67， 第五段) ① 伪彩色合成：把单波段灰度图像中的不同灰度级按特定的函数关系变换成彩色，然后进行 彩色图像显示的方法，其转换可通过密度分割的方法实现。 ② 真彩色合成：用红绿蓝波长或近似波长合成的、图像显示效果与真彩色近似的合成方式。 ③ 假彩色合成：从多个波段中任意选择 3 个波段（不能与真彩色合成波段相同） ，分别赋予 红绿蓝 3 种原色，其图像的显示效果与真彩色不同。 ④ 模拟真彩色合成：由于蓝光易受气溶胶的影响，有些传感器舍弃了蓝波段，而是通过某种 形式的运算得到模拟的红绿蓝三个通道，从而产生类似于真彩色的图像。 3. 图像拉伸：以波段为处理对象，通过处理波段中单个像素值来实现增强的效果。图像拉伸 的方法包括线性拉伸(全域线性拉伸和分段线性拉伸)和非线性拉伸(指数拉伸、对数拉伸)，图 像直方图是选择拉伸具体方法的基本依据。(P75，第四段) 4. 直方图均衡化： 对原始图像的像素灰度做某种映射变换， 使改变后图像灰度的概率密度(即
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。
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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？
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。
选择 20（2x10）；填空 20（1x20）；
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。