【遥感数字图像处理】基础知识：第一章 绪论
| 第一章 ? 緒 論 ◆ 課程學習要求 ◆ 學習方法 1.1 何謂數字圖像處理 1.1.1 圖像的概念 圖像（image）是對客觀存在的物體的一種相似性的、生動的寫真或描述。在一般的意義下，可以認為一幅圖像就是一個東西的一個表示，它包含了所表示物體的相關描述信息，出現形式多種多樣：
1.1.2 圖像的類別 1、按照圖像的存在形式分 （1）“物理圖像” （physical images） ????? 物質或能量的實際分布
（2）抽象圖像，即“數學圖像”，包括連續函數和離散函數。離散函數圖像就是計算機可以處理的形式。物理圖像必須要變成離散函數才能被計算機處理。 2、按照圖像的色彩特性分 3、按照圖像的光譜特性分 4、按照圖像的時間特性分
5、按圖像的明暗程度和空間坐標的連續性分 1.1.2 圖像信息的分類
1.1.4 數字圖像處理的幾個基本術語
◆ 掃描（scanning） ◆ 采樣(sampling) ◆ 量化(quantization) ? ?????? ??????一般來說，?????????????? ，g就是表示圖像像素灰度值所需的比特位數。 量化參數與數字化圖像間的關系： ?? 數字化方式可分為均勻采樣、量化和非均勻采樣、量化。所謂“均勻”，指的是采樣、量化為等間隔。圖像數字化一般采用均勻采樣和均勻量化方式。 ??? 非均勻采樣是根據圖象細節的豐富程度改變采樣間距。細節豐富的地方，采樣間距小，否則間距大。 ??? 非均勻量化是對像素出現頻度少的間隔大，而頻度大的間隔小。 ??? 采用非均勻采樣與量化，會使問題復雜化，因此很少采用。 ??? 一般來說，采樣間隔越大，所得圖像像素數越少，空間分辨率低，質量差，嚴重時出現像素呈塊狀的國際棋盤效應；采樣間隔越小，所得圖像像素數越多，空間分辨率高，圖像質量好，但數據量大。 量化等級越多，所得圖像層次越豐富，灰度分辨率高，圖像質量好，但數據量大； 量化等級越少，圖像層次欠豐富，灰度分辨率低，會出現假輪廓現象，圖像質量變差，但數據量小。但在極少數情況下對固定圖像大小時，減少灰度級能改善質量，產生這種情況的最可能原因是減少灰度級一般會增加圖像的對比度。例如對細節比較豐富的圖像數字化。 ◆ 幾個重要概念 ?????? 像素間距（pixel spacing）=1/采樣密度
◆ 采樣定理（sampling theorem） 采樣過程所應遵循的規律，又稱取樣定理、抽樣定理。采樣定理說明采樣頻率與信號頻譜之間的關系，是連續信號離散化的基本依據。采樣定理是1928年由美國電信工程師H.奈奎斯特首先提出來的，因此稱為奈奎斯特采樣定理。1933年由蘇聯工程師科捷利尼科夫首次用公式嚴格地表述這一定理，因此在蘇聯文獻中稱為科捷利尼科夫采樣定理。1948年信息論的創始人C.E.香農對這一定理加以明確地說明并正式作為定理引用，因此在許多文獻中又稱為香農采樣定理。采樣定理有許多表述形式，但最基本的表述方式是時域采樣定理和頻域采樣定理。采樣定理在數字式遙測系統、時分制遙測系統、信息處理、數字通信和采樣控制理論等領域得到廣泛的應用。 ◆ 時域采樣定理 頻帶為F的連續信號 f(t)可用一系列離散的采樣值f(t1),f(t1±Δt)，f(t1±2Δt)，...來表示，只要這些采樣點的時間間隔Δt≤1/2F，便可根據各采樣值完全恢復原來的信號f(t)。 1.2 數字圖像處理技術 廣義圖像處理 ◆ 狹義的計算機圖像處理
具體而言，遙感數字圖像處理的內容包括： ◆ 圖像的數字化（digitizing） 掃描（scanning）：對一幅圖像內給定位置的尋址。矩形掃描網格常稱為光柵。 采樣（sampling）：在一個圖像的每個像素位置上測量灰度值。 量化（quantization）：將一個測量的灰度值用一個整數表示 ◆ 圖像變換 ????? 圖像變換目的在于：處理問題簡化、有利于特征提取、加強對圖像信息的理解。 ????? 圖像變換算法很多，重點學習傅立葉變換的算法、性質和應用。 ◆ 圖像增強 介紹各種增強方法及其應用。增強圖像的有用信息，消弱噪聲的干擾。 ◆ 圖像的恢復與重建 把退化、模糊了的圖像復原.包括圖像輻射和幾何校正等內容；由斷層掃描重建二、三維圖像。 ◆ 圖像編碼 ?????? 簡化圖像的表示，以壓縮圖像的數據，便于存儲和傳輸。 ◆ 圖像分割 ????? 圖像分割是指將一幅圖像劃分為互不重疊的區域的處理。重點介紹圖像分割的方法及其應用。 ◆ 二值圖像處理與形狀分析 ??????? 介紹二值圖像的幾何概念、二值圖像連接成分的各種變形算法和二值圖像特征提取與分析的各種方法。 ◆ 紋理分析 ?? 主要介紹影像紋理的概念及其特征提取與分析的一些方法與應用。 ◆ 圖像識別 ?????? 對圖像中的不同對象進行分類、描述和解譯。 3、數字圖像處理的顯著成就
4、數字圖像處理的學科特點 因此圖像處理技術不僅是融合多學科的新興學科，而且是工程性很強的學科。 計算機應用，涉及的領域包括數學、物理學、生物學以及生理學等基礎學科，又在電子技術、計算機科學、信息理論、醫學、控制理論以及系統工程等應用學科新成就的促進下迅速發展。圖像系統與研究目標密切相關，需針對不同應用、不同要求采用不同的方法、構建不同的系統。圖像處理是一門年輕的、充滿活力的交叉學科，并隨著計算機技術、認知科學、神經網絡技術以及數學理論的新成果，如數學形態學、小波分析、分形理論的發展，以及其它相關領域的最新成就而飛速發展著。 ◆ 幾個學科之間的關系 ◆ 幾個當今熱點的研究方向 ? ◆遙感圖像處理軟件 ERDAS IMAGINE ERDAS 公司創建于1978 年，總部設在美國佐治亞州的亞特蘭大市。目前ERDAS 公司已經發展成為世界上最大的專業遙感圖像處理軟件公司，全球用戶遍布100 多個國家，軟件套數超過了60,000 套，市場占有率為46%，在全球遙感處理軟件市場排名第一，在GIS 軟件市場排名第九。在美國國家影像制圖局（NIMA）等權威機構組織的歷經5年的Passfind 項目遙感影像系統評比當中，在十一個項目評比中獲得九個項目第一，最終綜合功能性價比名列第一，在三維可視化分析領域更是在功能與理念上一路領先。自2002 年年中在得到Leica 公司的資金支持后，ERDAS IMAGINE 軟件的發展步伐更加有利與快捷，更多的新功能與算法加進到新版本中，一系列的舉措不僅僅使用戶的當前投資得到充分發揮，也得到了未來產品發展的保護。 ERDAS 軟件處理技術覆蓋了圖像數據的輸入/輸出，圖像增強、糾正、數據融合以及各種變換、信息提取、空間分析/建模以及專家分類、ArcInfo 矢量數據更新、數字攝影測量與3 維信息提取，硬拷貝地圖輸出（在3 維景觀的繪圖輸出更是達到了所見即所得的清晰大數量的紙質圖）、雷達數據處理、3 維立體顯示分析。IMAGINE 軟件可支持所有的UNIX 系統，以及PC 機的Microsoft Windows2000Professional （需Pack 2），Windows XP Professional 操作系統。其應用領域包括：科研、環境監測、氣象、石油礦產勘探、農業、醫學、軍事（數字地理戰場，解譯等）、電訊、制圖、林業、自然資源管理、公用設施管理、工程、水利、海洋，測繪勘察和城市與區域規劃等。通過與著名的GIS 廠商ESRI 公司的戰略合作，ERDAS 公司在與GIS 完整集成的IMAGINE系列軟件之外，同時開發基于ArcView GIS V8.x 的圖像分析模塊——Image Analysis 和Stereo Analyst 兩個擴展模塊，向用戶提供GIS/RS 一體化的解決方案。 *ERDAS IMAGINE產品套件：它是一個用于影象制圖、影象可視化、影象處理和高級遙感技術的完整的產品套件。 *ERDAS IMAGINE擴展模塊：ERDAS IMAGINE是以模塊化的方式提供給用戶的，可使用戶根據自已的應用要求、資金情況合理地選擇不同功能模塊及其不同組合，對系統進行剪裁，充分利用軟硬件資源，并最大限度地滿足用戶的專業應用要求。 *ArcGIS Extensions：它是為ArcGIS用戶提供的一個使用方便的地理影象分析和處理功能的擴展模塊。 目前的版本：ERDAS 2011（11.0） 網址：http://www.erdas.com/Homepage.aspx ? ? ? ? ? ? |
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總結
以上是生活随笔為你收集整理的【遥感数字图像处理】基础知识：第一章 绪论的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。
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