遥感数字图像处理教程期末复习题

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

遥感数字图像时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压感数字图像处理

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、瑞华、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。

2.图像校正：图像校正也成图像回复、图像复原，主要是对传感器或环境造成的退化图像进行模糊消除、噪声滤除、几何失真或非线性校正。

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。

1.2.2 遥感数字图像处理系统

数字图像处理需要借助数字图像处理系统来完成。一个完整的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。

1.硬件系统

包括计算机、数字化设备、大容量存储、显示器和输出设备以及操作台

1）计算机

是图像处理核心，大的内存和高的CPU速度有助于加快处理的进度。

2）数字化设备

为了采集数字图像，需要两种设备：一种是传感器，能够将所接收的电磁辐射能量转变成与能量成正比的电信号；另一种是数字化设备，能够将上述电信号或模拟信号转换成数字的形式。这两种设备安装在遥感系统的遥感平台上，用户得到的是数字图像。

3）大容量存储设备

4）显示器和输出设备

显示器是最基本的图像显示设备。

5）操作台

操作台是安置数字化设别、输出设备和图像处理设备的辅助平台。良好的图像处理环境有助于保证图像处理质量

2.软件系统

1）ERDAS IMAGING图像处理系统

2ENVI

3）PCI

4）ER MAPPER

第二章遥感数字图像的获取和存储

2.1遥感图像的获取和数字化

2.1.1遥感系统

遥感是遥感信息的获取传输处理以及分析判读的应用的过程，遥感的实施依赖于遥感系统遥感系统是一个从地面到空中乃至整个空间，从信息的收集、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、信息传输、信息处理、信息应用等5各部分

2.1.2 传感器

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，是信息获取的的核心部分。2.1.3 电磁波语传感器

按电磁波在真空中波长或频率的变化顺序可划分为若干波段，每个波段为一个波长范围

紫外遥感：探测波在0、05~0.38um之间

可见光遥感0.38-0.76um

红外遥感：0.76-1000um

微波遥感1mm-10m

多波段：质探测波在可见光和红外在范围内，再分为若干窄波段来探测目标

在很多情况下，人们会对热红外波段的数据感兴趣，因为热红外能够用来测量表面温度，而且能在夜间获取数据。微波数据与某些水文变量有关

2.1.4 传感器的分辨率

传感器的分辨率是指传感器区分自然特征相似或光谱特征相似的相邻地物的能力。高分辨意味着区分能力强，能够区分小的相邻地物。低分辨率意味着能够获取大范围的平均福照度，对地物较难辨别。

传感器分辨率指标主要有四个：辐射分辨率、光谱分辨率、空间分辨率和时间分辨率。

1.辐射分辨率

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。高辐射分辨率意味着可以区分信号强度微小差异。

2.光谱分辨率

是传感器记录电磁光谱中特定波长的范围和数量。波长范围窄，光谱分辨率高

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，即传感器能把两个目标物作为清晰

的实体记录下来的两个目标最小的距离。它是表征图像分辨地面目标细节能力的指标

空间分辨率通常用像素大小、解像力或视场角来表示

像素是将地面信息离散化而形成的网格单元，在遥感图像中，单位为米，像素微微正方形解像力又称解像率，用单位距离内能分辨的线宽或间隔相等的平行线的条数来表示

瞬间视场角是传感器的瞬时视场，又称传感器的角分辨率根据长安器的空间分辨率不同，遥感图像分为高空间分辨率图像、中空间分辨率图像、地空间分辨率图像

高空间分辨率图像，空间分辨率小雨10米

中空间分辨率为10-100米

地空间分辨率大于100米

4.时间分辨率

对同一目标进行重复探测，相邻两次探测的时间间隔成为时间分辨率

2.1.5 采样和量化

1.采样

将空间上连续的图像变换成离散点的操作成为采样。采样时，联系的图像空间被划分为王哥庄，并对每个网格内的辐射值进行测量。通过采样，才能将连续的图像转换为离散的图像，供计算机进行数字图像处理。

采样间隔和采样孔径是两个很重要参数，

采样间隔影响第五的真实性，间隔越小，图像越接近真实，但采样成本高，存储空间大

2.量化

采样后图像被分割成空间上离散的像素，但其灰度值没有变化。量化是将像素的灰度值换成证书灰度级的过程。一般数字如想灰度级为2的整数幂

2.3遥感图像类型

2.3.1不相干图像

不相干图像为光学遥感所产生的遥感图像，通过自然光源或者通过非相干辐射源得到。

2.3.2相干图像

相干图像为微波遥感所产生的图像

2.4 遥感数字图像的级别和数据格式

2.4.1 数据级别

0级：未经过任何校正的原始图像数据

1级产品：经过初步辐射校正的图像处理

2级：经过系统及的几何校正

3级：经过集合精校正，即利用地面控制点对图像进行校正，使之具有了更精确的地理坐标信息。

2.4.2元数据

是关于图像数据特征的表述，是关于数据的数据。元数据描述了图像获取有关参数和获取后所进行的处理

元数据最重要的是信息源，没有元数据，图像就没有使用价值

2.4.3通用烟感图像数据格式

数字图像数据主要是二进制格式的文件，保存在光盘、磁盘和磁带中，遥感图像包括很多波段，但主要有但中方

1.BSQ是像素按波段顺序一次就排列的数据格式。

2.BIL

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，同一行不同波段数据保存在一个数据块中。像素的空间位置在列的方向上市连续的。

3.BIP格式

BIP格式中，以像素为核心，像素的哥哥波段数据保存在于其，打破了像素空间位置的联系性。保持行顺序不变，在列的方向上按列分块，每个块内位当前像素不同波段的像素值。

2.4.4特殊遥感图像数据格式

1.陆地资源卫星L5的数据格式

2.HDF数据合适

HDP层次数据格式，优势在于

独立于操作平台的可移植性

超文本

自我描述

可扩展性

3.TIFF图像格式

图像格式复杂，存储信息量大

TIFF是一种通用的位映射图像格式，可以支持从单色到24位真彩色的任何图像，其特点是扩展性好，移植方便，可改性强。它可以在不影响原有应用程序读取图像文件的同时让图像支持新的信息域，也可以在不违反原有格式的前提下至此新的图像类型。4.GEOTIFF图像格式

支持3种坐标空间：栅格空间、设备空间和模型空间2.4.6 图像文件的小大

图像文件的大小

是图像行数*图像列数*每个像素的字节数*波段书*辅助参数2.5 数字图像分辨率

2.5 数字图像分辨率

单位长度所表达或获取的像素数量称为图像分辨率。图像分辨率指图像上的点被映射或指定到给定的空间里德数量，是图像中的足校分辨距离。

图像有很多像素组成，么日咯像素局势图像的一个采样点。像素多少是衡量图像信息量的标准。单位距离内图像的采样点越多，图像中包含的信息量就越大；图像的尺寸越大，像素就越多

第三章遥感数字图像表示和统计描述

3.1 遥感图像模型

遥感图像时传感器通过探测地物电磁波辐射能量所得到的图像，反应连续变化的物理场。虽然波段不同，记录的辐射能量、成像方式以及成像系统等也有差异，但还是可以从理论角度归纳到一个具有普遍意义的模型，遥感图像模型

多源图像：在同一个地区，岁时间、波段和极化方向不同而获取的多个图像的组合

3.2遥感图像的数字表示

在图像处理中，为了便于问题的分析，需要用数学方式来比表示图像。表示图像的基本方法有两类，确定的于统计的

3.2.1 图像的确定性表示

一幅图记录的是地物辐射能量的空间分布

1 图像的矩阵表示

离散化后的数字图像时一个整数阵列，在数字上把它藐视成一个矩阵F。数字图像中的每一个像素就是矩阵中的相应元素。把数字图像用矩阵来表示，有点是便于应用矩阵理论对图像进行处理分析。

2.图像的向量表示

3.2.2图像的统计性表示

由于测量上的误差以及各种干扰因素的存在，图像的像素值变化时具有随机性的特点。多数

人认为，遥感图像中某一个灰度级内像素出现的频率是服从高斯分布，即密度函数是正态的。一般说来，图像的概率分布难以用某一分析式来比搜狐i，但通过分析直方图，灰度级内的像素频率书总可以找出来。从统计学角度，图像的数字特征可作为区分或识别图像中地物的一句。因此，图像处理中，普遍将图像的灰度级看成是随机变量。

3.3 单波段图像的统计特征

3.3.1 基本统计特征

1反映像素值平均信息的统计参数

均值：像素值的算术平均值，反应的是图像中地物的平均反射强度，大小由图像中主题地物的光谱信息决定。

中值：值图像中所有灰度级中处于中间的值，当灰度级数为偶数时，则取中间两级灰度值的平均值。由于一般遥感图像的灰度级都是连续变化的，因而大多数情况下，中值可通过最大灰度值和最小灰度值来获得

中数：图像中出现次数最多的灰度值，反应了图像中分布较广的地物反射能量

2.反射像素值变化信息的统计参数

方差：像素值与平均值差异的平方和，表示像素值的离散程度

方差是衡量图像信息量大小的重要度量

变差：像素最大值与最小值的差

变差表示图像灰度值的变化程度，简介地反映了图像的信息量

反差：反应图像的显示效果和可分辨性，又是又称对比度。可用像素值的最大值/最小值、最大值-最小值、方差来等来表示。反差小，地物之间的可分辨性小。因此，图像处理的一个基本目的是提高图像的反差。

3.3.2直方图

1定义

直方图是灰度级的函数，描述的是图像中哥哥灰度级像素的个数。对于数字图像来说，直方图实际就是灰度值概率密度函数的离散化图形。

根据图像像素的灰度值范围，以适当的灰度间隔为单位划分为若干等级，以横轴表示灰度级，以纵轴表示每一灰度级具有的像素数或该像素数占总像素数的比例值，做出统计图，即为统计直方图。

2.直方图的性质

1）直方图反映了灰度的分布规律。它描述的每个灰度级具有像素个数，但不包括这些像素在像素中的位置信息。在遥感数字图像处理中，可通过修改图像直方图来改变图像的反差；2）任何一幅特定的图像都有唯一的直方图与之对应，但不同的图像可以有相同的直方图3）如果一幅图像仅包括两个不想练的区域，并且每个区域的直方图一直，则整幅图像的直方图就是这两个区域的脂肪图纸和

4）由于遥感图像数据的随机性，在图像像素数足够富哦且地物类型差异不是非常悬殊的情况下，遥感图像数据与自然界的其他现象一样，服从接近正态分布、

3.直方图应用

根据直方图的形态可以大致推断图像反差，然后可通过有目的的改变直方图的形态来改善图像的对比度。

一般说来，如果图像的直方图接近正态分布，则这样的图像反差适中；如果直方图峰值位置片次昂灰度值大的一边，图像片两；如果峰值偏向灰度值小的一边，图像偏暗；峰值变化过陡、过窄，则说明图像的灰度值过于集中，反差小。

4 累计直方图

以横轴表示灰度级，纵轴表示每一个灰度级及其以下灰度级所具有的像素数或此像素数占总

像素数的比值，做出的直方图即为累计直方图，累计直方图可以看成是累计离散概率分布。

5.基于直方图的统计参数

3.4 多波段图像的统计特征

遥感数字图像吃力往往是多波段数据的处理，处理过程中不仅要考虑单个波段图像的统计特征，也要考虑波段间存在的相关性，多波段图像见的统计特征不仅是图像分析的中国要参数，而且还是图像合成方案的主要依据之一

如果各个波段或多幅图像的空间位置可以相互比较，那么可以计算它们之间的统计特征，协方差和相关系数是两个基本的统计量，其值越高，表明协变性越强。在使用摇杆图像中，高光谱数据各个波段之间的相关性尤其突出。

利用图像之间或波段之间的相关性，可以实现图像的压缩处理，图像还原

1.协方差

协方差矩阵

2.相关系数

相关系数描述波段图像之间的相关程度的统计量，反映了两个波段图像所包含信息的重叠程度

3.直方匹配

3.5窗口、邻域和卷积

3.5.1窗口和邻域

对于图像中的任一像素（x,y），一次为中心，按照上下左右对称所设定的像素范围，成为窗口。窗口多为矩形，行列数为基数，并按照行*列的方式来命名

中心像素周围行列成为该像素的邻域。邻域按照与中心像素相邻的行列总数来命名。

3.5.2卷积运算

卷积是空间域上针对特定窗口进行运算，是图像平滑、瑞华中使用的基本计算方法。

窗口模块式=是相邻像素对中心像素影响程度的表述，根据工作目的来选择，也可以根据问题要求来创建。模块内像素值可以使固定的，也可以随着窗口变化

3.5.3滤波

从含有干扰的接收信号中提取有用信号的一种技术

狭义的说，滤波是指改变信号中各个频率分量的过程。

3.6纹理

纹理是由纹理基元按照某种确定性规律或只是按照某种统计规律重复排列组成的，

纹理可分为人工纹理和自然纹理

一般来说，纹理在局部区域内呈现不规则性，而在宏观又表现出某种规律，这是一种与图像空间区域有关的特征，只有在图像的某个区域上才能反映和测量出来

常用的纹理有粗细度、方向性、对比度

对纹理特征的描述方法有统计方法和结构方法

3.6.1 空间自相关函数方法

粗糙度是纹理的一个重要特征。

共生矩阵方法

第四章图像显示与拉伸

图像增强用来改善图像的对比度，突出感兴趣的第五信息，提高图像的目视解释效果。本章通过增加可视化信息的彩色合成方法和改善图像对比度的图像拉伸方法。增强后的图像在保留了整体效果的同时，增加了可视化的程度，并突出感兴趣的地物特征。

4.1 数字图像的显示

狮子图像是以数字形式存储的，具有不可视性。图像内容只有通过可视化的方式加以显示，才能为人们所感知，并进行处理和分析。

图像的显示过程是将数字图像从一组离散数据还原为一幅可见图像的过程。图像的处理和分析过程都是基于十足图像数据运算，并以数字或决策的形式给出处理和分析过程，其中间过程不可视。通过图像显示，用户可以监视图像处理分析过程，与处理分析软件交互控制处理分析过程，对比不同的处理方案，并对结果进行检验。

4.1.4颜色特征

颜色是外界光作用于人的视觉器官而产生的主观感觉，分为两大类：彩色和非彩色。

彩色是指出了黑白系列以外的各种颜色。彩色有三个基本属性：色调、明度和色度。

色调是色彩最重要最基本特征。

明度是颜色的亮度在人们视觉上的反映，是从人的感觉上来说明颜色的性质。

色度是水中溶解性的物质或胶状物质呈现出米黄色乃至黄褐色的成素，包含有色调信息，但没有亮度信息。

4.1.2颜色空间

RGB 和CMYK

4.1.2颜色模型

颜色模型化的目的是按照某种标准里通用基色来表示颜色。实质上，一种颜色模型是用一个三维坐标系统及这个怪系统的一个子空间来表示的，在这个系统中每种颜色都由一个单点表示。

1.RGB颜色模型

RGB彩色模型中的图像是由三个独立的图像屁股面构成的，每个平面代表一种颜色。当输入RGB的监视器时，这3个图像在屏幕上组合产生了合成彩色图像。

应用：彩色摄像机，航天和卫星多光谱图像数据的处理。

2.CMY

3.YIQ

彩色电视广播

4.HIS面向彩色图像处理最常用的颜色模型

4.1.4图像显示

彩色显示

数字图像处理戒指彩色显像管来显示彩色图像，它用想家混合法产生各种颜色。想家混合的基本规律是：

红色+绿色=黄色

红色+黄色=紫色

蓝色+绿色=青色

红色+蓝色+绿色=白色

黄色=白色-蓝色

紫色=白色-绿色

青色=白色-红色

黄色+紫色=白色-蓝色-绿色=红色

黄色+青色=白色-蓝色-红色=绿色

紫色+青色=白色-绿色-红色=蓝色

黄色+Ise+青色=白色-蓝色-绿色-红色=黑色

4.1.5显示设备的选择和校正

1.设备选择

2.显示器的校正

4.3 图像的彩色合成

彩色合成包括伪彩色合成、真彩色合成、假彩色合成和模拟彩色合成，其中伪彩色合成是将但波段灰度图像转变为彩色图像的方法，真彩色和假彩色合成是彩色合成法，模拟真彩色合成通过模拟产生近似真彩色的彩色合成方法。这些彩色合成方法往往又被称为彩色增强

4.2.1伪彩色合成

伪彩色合成是吧但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方法，主要通过密度分割方法来实现。

密度分割法师队但波段遥感图像按灰度级分级，队每一级赋予不同色彩，使之变为一幅彩色图像。

密度分割中的彩色是认为赋予的，与地物的真实颜色毫无关系，因此被称为伪彩色。

经过密度分割后，图像的分辨力得到明显提高，如果分级与地物光谱特性的差异对应较好，可以较准确区分出地物类别

4.2.2真彩色合成

如果彩色合成中选择的波段的波长与红绿蓝的波长相同或近似，那么得到的图像颜色与真彩色近似，这种合成称为真彩色合成。使用真彩色合成的优点在于合成后的颜色更接近自然色，与人们对地物的视觉感觉相适应，更容易对地物进行识别

4.2.3 假彩色

假彩色是最常用的一种方法，它与伪彩色不同在于，假彩色合成使用的数据时多波段图像4.2.4 模拟真彩色合成

由于蓝光容易受到大气中的气溶胶的影响，有些传感器舍弃蓝色波段，因此通过彩色无法得到真彩色图像。这时，可通过某种形式的运算得到模拟的红绿蓝3个通道，然后通过彩色合成近似产生真彩色图像

4.3图像拉伸

拉伸是最近本的图像处理方法，主要用来改善图像显示的对比度。如果图像对比度比较低，那么就无法清楚的表现出图像中地物之间的差异，因此，往往需要在显示的时候进行拉伸处理。

拉伸以波段为处理对象，它通过处理波段中锋单个像素值来实现增强的效果，在此过程中，图像直方图是选择拉伸具体方法的基本依据。

4.3.1

灰度拉伸

成像系统只能获取一定亮度范围内的值，亮度最大值与最小值之比称为对比度。由于成像系统的量化级优先，长出现对比度不足的弊端，是图像看起来比较模糊、暗淡。通过灰度拉伸可加大图像的动态范围，增强图像的对比度，是图像变得更加清晰。

灰度拉伸分为线性拉伸和非线性拉伸

4.3.2 图像均衡化

如果图像拉伸后直方图不理想，可以通过直方图的均衡化做适当修改。直方图均衡化的基本思想是对原始图像的灰度值做某种映射变换，是变换后的图像灰度的概率密度成均匀分布，即变换后图像的像素灰度级均匀分布。这意味着图像灰度的动态范围得到了增加，从而提高了图像的对比度。

4.3.3直方图规定花

直方图规定花是wile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啊。规定形状的直方图可以参考图像的直方图，通过转换，使两幅图的亮度变化规律

尽可能接近；规定形状的直方图也可以是特定函数形式直方图，从而使转换后图像的亮度尽可能服从这种函数分布。

第五章图像校正

利用长安器观测目标的反射或辐射能量石，传感器的测量值与目标的光谱反射率或光谱辐射亮度等物理性质是不一样的，这是因为测量值中包含了太阳位置和角度条件、薄雾等大气条件，或因传感器的性能不完备等条件引起的失真。

为了正确评价目标的反射或辐射特性，必须清除这些失真。消除图像数据中依附在辐射亮度中的各种失真的过程称为辐射量校正。简称辐射校正

辐射校正的目的是尽可能消除因传感器本身条件、薄雾等大气条件、太阳位置和角度条件及某些不可避免的噪声等引起的传感器的测量值与目标的光谱反射或光谱辐射亮度等物理量之间的差异；尽可能恢复图像的本来面怒，为遥感图像的分割、分类、解译等后续工作做好准备

辐射校正包括三个部分：传感器端的辐射校正、大气校正和地表辐射校正

5.2 辐射传输

5.1.1 基本概念‘

1.立体角

点状物体辐射通常是以球面波的形式向外均匀传播能量。立体角哟过来度量一个方向上某个面接受辐射量的大小。一个圆锥面所围成的空间按部分称为立体角

2.辐射通量

单位时间内通过某一表面的辐射能量称为辐射通量W

3，辐照度、辐亮度和辐射度

辐照度是指单位时间内单位面积上接受辐射能量

辐亮度这辐照度是指，沿着辐射方向、单位面积、单位立体角上的辐射通量。

4.反射率、吸收率和透射率

反射率是反射能量与入射能量的比值，吸收率是吸收能量与入射能量的比值，透射率是透射能量与入射能量比值。在截止内部，反射率、吸收率。和透射率为1

5、反照率

反照率不同于反射率，指界面反射的福照度与内部反射的福照度之和与入射的福照度的比值5.1.2 电磁波的大气传输

太阳能随着波长的不同差异很大，在可见光范围内出现峰值。获取一幅图像时，为了将图像的辐射亮度值转成反射率，入射的太阳能光谱必须是已经得、假设的或间接的来自其他测量。

1.可见光和红外传输

由于空气分子和悬浮颗粒的散射，可见光在大气层传输时会被削弱。传感器接受到大气辐射部分电磁波称为程辐射，路径辐射

大气中分子散射对波长较短的电磁波有影响，而对红外线没有影响

5.2辐射误差

传感器所得到的目标测量值与目标的光谱反射率与光谱辐射量度等物理量之间的差值称为辐射误差。辐射误差造成遥感图像的是真，影响人们对要干图像的判读，介意，因此必须消除。

辐射误差产生的原因主要有：

传感器的响应特性和外界环境，其中后者包括大气和太阳辐射，

5.3辐射误差矫正

1.光学镜头的非均匀性引起的边缘减光现象的改正

在使用透镜的光学系统中，由于透镜光学特性的非均匀性，在城乡平面上边缘部分比中间部分暗，及边缘减光。

2.条纹

要干图像中国的条纹主要是由检测器引起的。条纹误差判定和消除的常用方法有：平均值法、直方图法及在垂直扫描线上采用最近邻法

3.半点

半点误差主要由噪音或磁带误码率造成的

4.灰度一致化

5.4 传感器端辐射校正

大气顶面辐射校正或大气上界辐射校正，主要包括可见光和近红外波段辐射校正、红外波段的辐射校正和灰度级和辐亮度、TM的辐射校正

5.5大气校正

消除由大气散射引起的辐射误差的处理过程为大气校正。大气校正有三种方法：统计学、辐射传递方程计算、波段对比法

5.5.1 统计学方法

1.内部平均法

校正后为相对反射率值

2.平均域法

3.经验线

5.5.2辐射传递方程计算

利用辐射传递方程得到的只是近似解，改进的方法是获取图像的同时，利用搭载平台上其他传感器获取气溶胶密度和水蒸气数据，然后利用这些数据进行大气校正

5.5.3波段对比法

该方法的理论依据是大气散射的选择性，即大气散射对短波影响大，对长波影响小。1

1.回归分析法

在不受大气影响的波段和待校正的波段和待校正的某一波段图像中，选择最黑区域中的一系列目标，将每个目标的两个待比较的波段亮度值提取出来进行回归分析。这种方法称为暗像素法

2.直方图法

遥感图像的光谱包括了可见光和红外线范围，路径辐射上的影响不能被忽略，如果的图像内包括暗色地物或地形影响，可从各个波段中减去最小的亮度值进行校正

5.6 地面辐射校正

5.6.1太阳辐射校正

地标一个区域反射的能量取决于辐射这个区域的太阳能和能量的入射角。入射角是入射能量的路线与地表法线间的夹角。

太阳辐射校正，主要是由太阳高度角导致的辐射误差，即将太阳光线倾斜照射获取的图像校正为太阳光线垂直照射时获取的图像

1.公式法

2.波段比值法

5.6.2 地形辐射校正

如果地形不平坦，受坡度和坡向影响，传感器获得的能量也会发生变化。

一个区域获得的能量会因阴影而有所减少。由地形或云投射的阴影引发想着成片的连续的像素。

地表反射到传感器的太阳辐射亮度与地表坡度有关。由此产生的辐射误差，可以利用地表法

线向量与入射向量之间的夹角来校正。对于多个波段图像，利用波段壁纸也可以消除地表坡度的影响。

5.7 图像几何误差的主要来源

遥感图像的几何误差可分为静态误差和动态误差两大类。静态误差是指成像过程中，传感器相对地表成静止状态时所具有风各种误差；动态误差则主要是由于成像过程中地球的旋转所造成的图像误差。

静态误差可分为内部误差和外部误差。内部误差主要是由于传感器自身性能、技术指标偏离标准数值造成的。

外部误差指的是传感器本身处于正常工作条件下，由传感器意外的歌因素所造成的误差。

5.8 几何精纠正

几何精纠正又称几何配准，是把不同传感器具有几何精度的图像、地图或数据集中相同地物元素精确地彼此匹配、叠加在一起的过程。

5.8.1 基本原理

遥感图像纠正是通过计算机对图像每个像素逐个解析纠正处理完成的，所以能够较精确地改正线性和非线性变形误差

几何精纠正的基本原理是回避成像的空间几何过程，直接利用地面控制点数据对遥感图像的几何畸变本身进行数学模拟，并且认为遥图像的总体畸变可以看作是挤压、扭曲、缩放、偏移以及更高次的基本变形的综合作用的结果。

几何精校正据图实现过程就是：利用地面控制点数据确定一个模拟几何畸变的数学模型，以此建立原始图像想空间与标准空间的某种对应关系，然后利用这种对应关系，把畸变图像空间中的全部像素变换到标准空间中，从而实现图像的几何精纠正

几何精纠正的基本技术是同名坐标变换方法，即通过在基础数据和图像中分别寻找地面控制点的同名坐标，并借此建立变换关系来进行几何精纠正

5.8.4 地图投影

控制点的地理坐标与地图头一个的要求必须保持一致。

5.8.5多项式纠正方程

5.8.6 重采样

重采样过程包括两步：像素位置变换和像素值变换。

1.像素位置变换

像素位置变换时按选定的纠正方程把原始图像中的各个像素变换到输出图像相应的位置上去，变换方法分为直接成图法和间接成图法

2.图像重采样方法

常用的重采样方法有最邻方法、双线内插法和三次卷积方法

1.最近邻重采样法

简凡、保持想告诉不变，但是纠正够的图像可能具有不连续性，会影响制图效果。当相邻像素灰度值差异较大时会产生较大误差。

2.双线内插法

简单且具有一定精度，一般能得到满意的插值效果。缺点是此方法具有低通滤波的性质，会损失图像中的一些边缘或线性信息，导致图像模糊

3 三次卷积内插重采样

图像平滑，缺点是计算量大

4.双像素重采样法

较好保持图像清晰度

5.8.7多图像几何配准

多图像是指同一地区不同时刻的图像，或不同传感器获取的图像。多图像几何配准就是指将多图像的同名图像通过几何变换实现重叠，通常作相对配准，将相对配准后的多图像纳入某一地图坐标系统，称作绝对配准

第六章图像变换

达到图像处理的某种目的而使用的数学方法，通过这种数学变换，图像处理起来教变换钱更加方便和简单。由于这种变换是针对图像函数而言，所以称为图像变换。

目的：简化图像处理；便于图像特征提取；压缩；从概念上增强对图像信息的理解。

图像变换两个过程：正变换和逆变换。通过正变换将图像变换为新的图像，然后进行处理。通过逆变换将处理后的图像还原为原始形式的图像，以便与原始图像进行对比。

6.1傅里叶变换

傅里叶变换是变换域分析一种广泛使用的工具，在图像处理中是一种有效而重要的方法。在图像处理中，傅里叶变换应用非常广泛，如图像特征提取、频率域滤波、周期性噪声去除、图像回复、文理分析等。吧傅里叶变换的理论与遥感图像的物理解释相结合，有利于解决大多数遥感图像处理问题

傅里叶贡献在于，任何周期函数都可以表示为不同频率的正弦于余弦形式，每个正弦/余弦*不同的系数

6.1.1 基本概念

傅里叶变换最早应用于数学信号处理，用来处理非周期信号

1. 傅里叶变换和频谱

2. 连续信号的滤波于卷积

3.离散信号的滤波于卷积

4.图像的傅里叶变换

6.1.2 二维离散傅里叶变换

6.1.3 傅里叶变换的基本性质

傅里叶变换有以下重要性质

1）对称型：函数的偶数分量对应傅里叶变换后的偶数分量，奇函数分量对应奇函数分量，但要引入系数j

2）位移定理：函数位移的变化不会改变其傅里叶变换的幅值，但会产生一盒相位变换

3）假发定理：时域中的加法对应频域中加法

4）相似性定理：窄函数对应一个宽傅里叶变换，宽函数对应一个窄傅里叶变换

5）卷积定理：时域中的函数卷积对应频域中的函数成绩；或者说两个函数卷积的傅里叶变换等于它们各自傅里叶变换的乘积。如果函数是在有限维空间东一的图像，只有假设每个图像在各个方向上都有周期性的重复，卷积定理才能成立。

6）共轭性：将函数傅里叶变换的共轭输入傅里叶变换程序得到该函数的共轭，也就是说，完全可以利用傅里叶变换程序计算傅里叶逆变换而无需重读边学逆变换程序。

7）RATLEIGH定理：傅里叶变换钱、后的函数具有相同的能量。

对于二维傅里叶变换，还有两个特殊重要性质

1）可分离性：如果二维函数可以分解为两个一维分量函数，那么傅里叶变换后的函数也可以分解成两个一维分量函数，这也就是说，对二维函数作傅里叶变换可以分为两个步骤，首先视某一个方向变为常数，对另一个方向作一维傅里叶变换，在对的得到的变换结果作另一个方向上的一维傅里叶变换。

2）旋转：如果函数在时域中旋转一个角度，那么其傅里叶变换也会旋转相同的角度

6.1.4 快速傅里叶变换

6.1.5 频率域图像

在空间域图像中，现行的地物为高频成分，大块面状的地物为低频成分，图像经过傅里叶变换后产生频率域图像，这些控件频率信息被突出出来

考虑到傅里叶变换具有对称性，为了便于显示，频率域图像往往以图像的中心为坐标原点，左上-右下，右上-左下对称。图像中心为原始图像的平均亮度值，频率为0 。从图像中心向外，频率增高。高亮度表明频率特征明显。此外，频率域图像中明显的频率变换方向与原始图像中地物分布方向垂直。也急速his或，如果原始图像中有多种水平反而内部的地物，那么频率域图像中在垂直方向上的频率变化比较明显。

傅里叶变换的基本流程

1）正方向FFT

2）定义滤波器

3）逆向FFT

6.2主成分变换

主成分变换是基于变量之间的相关关系，在尽量不丢失信息的前提下的一种现行变换方法，主要用于数据压缩和信息增强，在遥感软件中，主成分变换常被称作K-L变换

6.3 缨帽变换

K-T变换

缨帽变换旋转坐标控件，但旋转后的坐标轴不是指向主成分方向，而是指向另外方向，这些方向域地物有密切的关系，特别是与植物生长过程和土壤有关。缨帽变换既可以实现信息压缩，又可以帮助解译分析农作物特征，具有很大的实际意义。目前主要用于MSS与YM两种遥感影像。

《遥感数字图像处理》习题与标准答案

《遥感数字图像处理》习题与答案 第一部分 1.什么是图像？并说明遥感图像与遥感数字图像的区别。 答：图像（image）是对客观对象的一种相似性的描述或写真。图像包含了这个客观对象的信息。是人们最主要的信息源。 按图像的明暗程度和空间坐标的连续性划分，图像可分为模拟图像和数字图像。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。数字图像是指被计算机储存，处理和使用的图像，是一种空间坐标和灰度都不连续的、用离散数字表示的图像，它属于不可见图像。 2.怎样获取遥感图像？ 答：遥感图像的获取是通过遥感平台搭载的传感器成像来获取的。根据传感器基本构造和成像原理不同。大致可分为摄影成像、扫描成像和雷达成像三类。 m= 3.说明遥感模拟图像数字化的过程。灰度等级一般都取2m（m是正整数），说明8时的灰度情况。 答：遥感模拟图像数字化包括采样和量化两个过程。 ①采样：将空间上连续的图像变换成离散点的操作称为采样。空间采样可以将模拟图像具有的连续灰度（或色彩）信息转换成为每行有N个像元、每列有M个像元的数字图像。 ②量化：遥感模拟图像经离散采样后，可得到有M×N个像元点组合表示的图像，但其灰度（或色彩）仍是连续的，不能用计算机处理。应进一步离散、归并到各个区间，分别用有限个整数来表示，称为量化。 m=时，则得256个灰度级。若一幅遥感数字图像的量化灰度级数g=256级，则灰当8 度级别有256个。用0—255的整数表示。这里0表示黑，255表示白，其他值居中渐变。由于8bit就能表示灰度图像像元的灰度值，因此称8bit量化。彩色图像可采用24bit量化，分别给红，绿，蓝三原色8bit，每个颜色层面数据为0—255级。 4.什么是遥感数字图像处理？它包括那些容？ 答：利用计算机对遥感数字图像进行一系列的操作，以求达到预期结果的技术，称作遥感数字图像处理。 其容有： ①图像转换。包括模数（A/D）转换和数模（D/A）转换。图像转换的另一种含义是为使图像处理问题简化或有利于图像特征提取等目的而实施的图像变换工作，如二维傅里叶变换、沃尔什-哈达玛变换、哈尔变换、离散余弦变换和小波变换等。 ②数字图像校正。主要包括辐射校正和几何校正两种。 ③数字图像增强。采用一系列技术改善图像的视觉效果，提高图像的清晰度、对比度，突出所需信息的工作称为图像增强。图像增强处理不是以图像保真度为原则，而是设法有选择地突出便于人或机器分析某些感兴趣的信息，抑制一些无用的信息，以提高图像的使用价值。 ④多源信息复合（融合）。 ⑤遥感数字图像计算机解译处理。 5.说明遥感数字图像处理与其它学科之间的关系。 答：应具备的基础理论知识有：数学、地学、信息论、计算机、GIS、现代物理学。 6.说明全数字摄影测量系统的任务和主要功能。目前，比较著名的全数字摄影测量系统有哪些？

大学数字图像处理模拟试卷及答案 (1)

（注：以下两套模拟题仅供题型参考，请重点关注选择填空以及判断题、名词解释，蓝色下划线内容肯定不考） 《数字图像处理》模拟试卷（A 卷） 一、单项选择题（从下列各题四个备选答案中选出一个正确答案，并将其代号填在题前的括号内。答案选错或未作选择者，该题不得分。每小题1分，共10分） ( d )1.一幅灰度级均匀分布的图象，其灰度范围在[0，255]，则该图象的信息量为： a. 0 b.255 c.6 d.8 ( b )2.图象与灰度直方图间的对应关系是： a.一一对应 b.多对一 c.一对多 d.都不对 ( d )3.下列算法中属于局部处理的是： a.灰度线性变换 b.二值化 c.傅立叶变换 d.中值滤波 ( b )4.下列算法中属于点处理的是： a.梯度锐化 b.二值化 c.傅立叶变换 d.中值滤波 ( ) 5.一曲线的方向链码为12345，则曲线的长度为 a.5 b.4 c.5.83 d.6.24 ( c )6. 下列算法中属于图象平滑处理的是： a.梯度锐化 b.直方图均衡 c. 中值滤波 https://www.wendangku.net/doc/266904714.html,placian增强 ( )7.下列图象边缘检测算子中抗噪性能最好的是： a.梯度算子 b.Prewitt算子 c.Roberts算子 d. Laplacian算子 ( c)8.采用模板［-1 1］主要检测____方向的边缘。 a.水平 b.45° c.垂直 d.135° ( d )9.二值图象中分支点的连接数为： a.0 b.1 c.2 d.3 ( a )10.对一幅100′100像元的图象，若每像元用８bit表示其灰度值，经霍夫曼编码后压缩图象的数据量为40000bit，则图象的压缩比为： a.2:1 b.3:1 c.4:1 d.1:2 二、填空题（每空1分，共15分） 1.图像锐化除了在空间域进行外，也可在频率域进行。 2.图像处理中常用的两种邻域是4-邻域和8-邻域。 3.直方图修正法包括直方图均衡和直方图规定化两种方法。 4.常用的灰度差值法有最近邻元法、双线性内插法和三次内插法。 5.多年来建立了许多纹理分析法，这些方法大体可分为和结构分析法两大类。 6.低通滤波法是使高频成分受到抑制而让低频成分顺利通过，从而实现图像平滑。 7.检测边缘的Sobel算子对应的模板形式为和。 8.一般来说，采样间距越大，图象数据量少，质量差；反之亦然。 三、名词解释（每小题3分，共15分） 1.数字图像是将一幅画面在空间上分割成离散的点（或像元），各点（或像元）的灰度值经量化用离散的整数来表示，形成计算机能处理的形式。 2.图像锐化是增强图象的边缘或轮廓。 3.从图象灰度为i的像元出发，沿某一方向θ、距离为d的像元灰度为j同时出现的概率

遥感数字图像处理教程复习分析

第一章． 遥感概念 遥感（Remote Sensing，简称RS），就是“遥远的感知”，遥感技术是利用一定的技术设备和系统，远距离获取目标物的电磁波信息，并根据电磁波的特征进行分析和应用的技术。 遥感技术的原理 地物在不断地吸收、发射（辐射）和反射电磁波，并且不同物体的电磁波特性不同。 遥感就是根据这个原理，利用一定的技术设备和装置，来探测地表物体对电磁波的反射和地物发射的电磁波，从而提取这些物体的信息，完成远距离识别物体。 图像 人对视觉感知的物质再现。图像可以由光学设备获取，如照相机、镜子、望远镜、显微镜等；也可以人为创作，如手工绘画。图像可以记录、保存在纸质媒介、胶片等等对光信号敏感的介质上。随着数字采集技术和信号处理理论的发展，越来越多的图像以数字形式存储。因而，有些情况下“图像”一词实际上是指数字图像。 物理图像：图像是人对视觉感知的物质再现 数字图像：图像以数字形式存储。 图像处理 运用光学、电子光学、数字处理方法，对图像进行复原、校正、增强、统计分析、分类和识别等的加工技术过程。 光学图像处理 应用光学器件或暗室技术对光学图像或模拟图像(胶片或图片)进行加工的方法技术 数字图像处理 是通过计算机对图像进行去除噪声、增强、复原、分割、提取特征等处理的方法和技术。图像处理能做什么？（简答） 是通过计算机对图像进行去除噪声、增强、复原、分割、提取特征等处理的方法和技术。数字图像处理主要目的：提高图像的视感质量，提取图像中所包含的某些特征或特殊信息，进行图像的重建，更好地进行图像分析，图像数据的变换、编码和压缩，更好图像的存储和传输。数字图像处理在很多领域都有应用。 遥感图像处理(processing of remote sensing image data )是对遥感图像进行辐射校正和几何纠正、图像整饰、投影变换、镶嵌、特征提取、分类以及各种专题处理的方法。常用的遥感图像处理方法有光学的和数字的两种。

数字图像处理期末(00002)

数字图像处理期末复习题3

二、名词解释( 每小题5分,本题共20 分) 1、数字图像：指由被称作像素的小块区域组成的二维矩阵。将物理图像行列划分后，每个小块区域称为像素（pixel）。 数字图像处理：指用数字计算机及其它有关数字技术，对图像施加某种运算和处理，从而达到某种预想目的的技术. 2、8-连通的定义：对于具有值V的像素p和q ,如果q在集合N8(p)中,则称这两个像素是8-连通的。 3、灰度直方图：指反映一幅图像各灰度级像元出现的频率。 4、中值滤波：指将当前像元的窗口（或领域）中所有像元灰度由小到大进行排序，中间值作为当前像元的输出值。 像素的邻域 邻域是指一个像元（x，y）的邻近（周围）形成的像元集合。即{（x=p,y=q）}p、q为任意整数。 像素的四邻域 像素p(x,y)的4-邻域是:(x+1,y),(x-1,y) ,(x,y+1), (x,y-1) 三、简答题( 每小题10分,本题共30 分)： 1. 举例说明直方图均衡化的基本步骤。 直方图均衡化是通过灰度变换将一幅图象转换为另一幅具有均衡直方图，即在每个灰度级上都具有相同的象素点数的过程。 直方图均衡化变换：设灰度变换s=f(r)为斜率有限的非减连续可微函数，它将输入图象Ii(x，y)转换为输出图象Io(x，y)，输入图象的直方图为Hi(r)，输出图象的直方图为Ho(s)，则根据直方图的含义，经过灰度变换后对应的小面积元相等：Ho(s)ds=Hi(r)dr 直方图修正的例子 假设有一幅图像，共有6 4(6 4个象素，8个灰度级，进行直方图均衡化处理。 根据公式可得：s2=0.19+0.25+0.2l=0.65，s3=0.19+0.25+0.2l+0.16=0.8l，s4=0.89,s5=0.95，s6=0.98，s7=1．00 由于这里只取8个等间距的灰度级，变换后的s值也只能选择最靠近的一个灰度级的值。因此，根据上述计算值可近似地选取： S0≈1／7，s 1≈3／7，s2≈5／7，s3≈6／7，s4≈6／7，s5≈1，s6≈l，s7≈1。 可见，新图像将只有5个不同的灰度等级，于是我们可以重新定义其符号： S0’=l／7，s1’=3／7，s2’=5／7，s3’=6／7，s4’=l。 因为由rO=0经变换映射到sO=1／7，所以有n0=790个象素取sO这个灰度值；由rl=3／7映射到sl=3／7，所以有1 02 3个象素取s 1这一灰度值；依次类推，有850个象素取s2=5／7这一灰度值；由于r3和r4均映射到s3=6／7这一灰度值，所以有656+329=98 5个象素都取这一灰度值；同理，有245+1 22+81=448个象素都取s4=1这一灰度值。上述值除以n=4096，便可以得到新的直方图。 2. 简述JPEG的压缩过程，并说明压缩的有关步骤中分别减少了哪种冗余？ 答：分块－＞颜色空间转换－＞零偏置转换－＞DCT变换－＞量化－＞符号编码。颜色空间转换，减少了心理视觉冗余；零偏置转换，减少了编码冗余；量化减少了心理视觉冗余；符号编码由于是霍夫曼编码加行程编码，因此即减少了编码冗余（霍夫曼编码）又减少了像素冗余（行程编码）。 ＪＰＥＧ2000的过程：图像分片、直流电平（DC）位移，分量变换，离散小波变换、量化，熵编码。 3、Canny边缘检测器 答：Canny边缘检测器是使用函数edge的最有效边缘检测器。该方法总结如下：1、图像使用带有指定标准偏差σ的高斯滤波器来平滑，从而可以减少噪声。2、在每一点处计算局部梯度g（x,y）=[G2x+G2y]1/2 和边缘方向α（x,y）=arctan（Gy/Gx）。边缘点定义为梯度方向上其强度局部最大的点。3、第2条中确定的边缘点会导致梯度幅度图像中出现脊。然后，算法追踪所有脊的顶部，并将所有不在脊的顶部的像素设为零，以便在输出中给出一条细线，这就是众所周知的非最大值抑制处理。脊像素使用两个阈值T1和T2做阈值处理，其中T1

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=1024MB TM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。高辐射分辨率可以区分信号强度的微小差异。 （2）常见传感器和空间分辨率书17-18页 6遥感数字图像的数据（数据级别、数据存储格式、元数据定义） （1）数据级别： 0级产品：未经过任何校正的原始图像数据 1级产品：经过了初步辐射校正的图像校正 2级产品：经过了系统级的几何校正，即根据卫星的轨道和姿态等参数以及地面系统中的有关参数对原始数据进行几何校正。产品的几何精度由上述参数和处理模型决定。 3级产品：经过几何精校正，即利用地面控制点对图像进行了校正，使之具有了更精确的地理坐标信息。产品的几何精度要求在亚像素量级上。 不同点：不同级别的产品使用条件不同，但是他们都是数据的集合，是信息量的汇总。一般来说，都是由元数据和图像基本数据两部分数据汇总的结果。

数字图像处理试卷及答案2015年

中南大学考试试卷 2015-- 2016 学年1学期 时间100分钟 2015 年11月4日 数字图像处理 课程32学时2学分考试形式：也卷 专业年级： 电子信息2013级 总分100分，占总评成绩 70% 注：此页不作答题纸，请将答案写在答题纸上 一、填空题（本题20分，每小题1分） 1. 图像中像素具有两个属性： _空间位置 ______ 和—灰度 ______ 。 2. _红（R ）_、_绿（G ）_、 _____________ 蓝（B ）_这三种颜色被称为图像的三基色。 3. 对于一个6位的灰度图像，其灰度值范围是 __0-63 _________ 。 4. RGB 模型中黑色表示为 _____ （0，0，0） _____ 。 5. 直方图修正法包括 —直方图均衡 ___________ 和 _直方图规定化_ 两种方法。 6. 常用的灰度内插法有最近邻内插法、 _双线性内插法_和 三次内插法。 7. 依据图像的保真度，图像压缩可分为一无损压缩_和一有损压缩。 8. 图像压缩是建立在图像存在 _编码冗余，空间和时间冗余（像素间冗余） ， 视觉心理冗余三种冗余基础上。 9. 根据分割时所依据的图像特性的不同，图像分割方法大致可以分为阈值分割法、边缘检 ________ 测法和一区域分割法一三大类。 10. 傅立叶频谱中，与图像的平均灰度值对应的系数是 F （0 ， 0） _________ 。 二、选择题（本题20分，每小题2分） 1. 图像与灰度直方图间的对应关系是： （b ） a. ------- 对应 b. 多对一 c. 一对多 d. 都不对 2. 下列算法中属于图像平滑处理的是： （c ） a.梯度锐化 b. 直方图均衡 c. 中值滤波 https://www.wendangku.net/doc/266904714.html,placian 增强 3. 下列图像边缘检测算子中抗噪性能最好的是： （b ） a.梯度算子 b.Prewitt 算子 c.Roberts 算子 d. Laplacian 算子 6. 维纳滤波器通常用于：（c ） a.去噪 b. 减小图像动态范围 7. 采用幕次变换进行灰度变换时，当幕次 4. 5. 采用模板］-1 1 ］主要检测__ a.水平 b.45 0 c. 一幅256*256的图像，若灰度级为 a. 256Kb b.512Kb c.1Mb 方向的边缘。（c ） 垂直 d.135 16,则存储它所需的总比特数是 d. 2M c.复原图像 d.平滑图像

数字图像处理期末考题

数字图像处理 一、填空题 1、数字图像的格式有很多种，除GIF格式外，还有jpg 格式、tif 格式。 2、图像数据中存在的有时间冗余、空间冗余、结构冗余、信息熵冗余、知识 冗余、视觉冗余。 3、在时域上采样相当于在频域上进行___延拓。 4、二维傅里叶变换的性质___分离性、线性、周期性与共轨对称性、__位 移性、尺度变换、旋转性、平均值、卷积。（不考） 5、图像中每个基本单元叫做图像元素；在早期用picture表示图像时就称为 像素。 6、在图象处理中认为线性平滑空间滤波器的模板越大,则对噪声的压制越 好 ;但使图像边缘和细节信息损失越多; 反之, 则对噪声的压制不好 ,但对图像的细节等信息保持好。模板越平,则对噪声的压制越好 ,但对图像细节的保持越差;反之,则对噪声的压制不好,但对图像细节和边缘保持较好。 7、哈达玛变换矩阵包括___+1 和___—1 两种矩阵元素。（不要） 8、对数变换的数学表达式是t = Clog ( 1 + | s | ) 。 9、傅里叶快速算法利用了核函数的___周期性和__对称性。（不要） 10、直方图均衡化的优点是能自动地增强整个图像的对比度。（不要） 二、选择题 ( d )1.一幅灰度级均匀分布的图象，其灰度范围在[0，255]，则该图象的信息量为： a. 0 .255 c ( c )2.采用模板［-1 1］主要检测____方向的边缘。 a.水平 b.45 c.垂直 ( c )3. 下列算法中属于图象平滑处理的是： a.梯度锐化 b.直方图均衡 c. 中值滤波增强 ( b )4.图象与灰度直方图间的对应关系是： a.一一对应 b.多对一 c.一对多 d.都不对 ( a )5.对一幅图像采样后，512*512的数字图像与256*256的数字图像相比较具有的细节。 a.较多 b.较少 c.相同 d.都不对 ( b )6.下列算法中属于点处理的是： a.梯度锐化 b.二值化 c.傅立叶变换 d.中值滤波 ( d )7.二值图象中分支点的连接数为： .1 c ( a )8.对一幅100100像元的图象，若每像元用８bit表示其灰度值，经霍夫曼编码后压缩图象的数据量为40000bit，则图象的压缩比为： :1 :1 c.4:1 :2 ( d )9.下列算法中属于局部处理的是： a.灰度线性变换 b.二值化 c.傅立叶变换 d.中值滤波 ( b )10.下列图象边缘检测算子中抗噪性能最好的是： a.梯度算子算子算子d. Laplacian算子

遥感数字图像处理教程期末复习题

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，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 遥感数字图像时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压感数字图像处理 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、瑞华、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。 2.图像校正：图像校正也成图像回复、图像复原，主要是对传感器或环境造成的退化图像进行模糊消除、噪声滤除、几何失真或非线性校正。 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。 1.2.2 遥感数字图像处理系统 数字图像处理需要借助数字图像处理系统来完成。一个完整的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。 1.硬件系统 包括计算机、数字化设备、大容量存储、显示器和输出设备以及操作台 1）计算机 是图像处理核心，大的存和高的CPU速度有助于加快处理的进度。 2）数字化设备

数字图像处理基础知识总结

第一章数字图像处理概论 *图像是对客观存在对象的一种相似性的、生动性的描述或写真。 *模拟图像 空间坐标和明暗程度都是连续变化的、计算机无法直接处理的图像 *数字图像 空间坐标和灰度均不连续的、用离散的数字（一般整数）表示的图像（计算机能处理）。是图像的数字表示，像素是其最小的单位。 *数字图像处理（Digital Image Processing） 利用计算机对数字图像进行（去除噪声、增强、复原、分割、特征提取、识别等）系列操作，从而获得某种预期的结果的技术。（计算机图像处理） *数字图像处理的特点（优势） （1）处理精度高，再现性好。（2）易于控制处理效果。（3）处理的多样性。（4）图像数据量庞大。（5）图像处理技术综合性强。 *数字图像处理的目的 （1）提高图像的视感质量，以达到赏心悦目的目的 a.去除图像中的噪声； b.改变图像的亮度、颜色； c.增强图像中的某些成份、抑制某些成份； d.对图像进行几何变换等，达到艺术效果； （2）提取图像中所包含的某些特征或特殊信息。 a.模式识别、计算机视觉的预处理 （3）对图像数据进行变换、编码和压缩，以便于图像的存储和传输。 **数字图像处理的主要研究内容 （1）图像的数字化 a.如何将一幅光学图像表示成一组数字，既不失真又便于计算机分析处理 b.主要包括的是图像的采样与量化 （2*）图像的增强 a.加强图像的有用信息，消弱干扰和噪声 （3）图像的恢复 a.把退化、模糊了的图像复原。模糊的原因有许多种，最常见的有运动模糊，散焦模糊等（4*）图像的编码 a.简化图像的表示，压缩表示图像的数据，以便于存储和传输。 （5）图像的重建 a.由二维图像重建三维图像（如CT） （6）图像的分析 a.对图像中的不同对象进行分割、分类、识别和描述、解释。 （7）图像分割与特征提取 a.图像分割是指将一幅图像的区域根据分析对象进行分割。 b.图像的特征提取包括了形状特征、纹理特征、颜色特征等。 （8）图像隐藏 a.是指媒体信息的相互隐藏。 b.数字水印。 c.图像的信息伪装。 （9）图像通信

数字图像处理期末考题

数字图像处理期末考题https://www.wendangku.net/doc/266904714.html,work Information Technology Company.2020YEAR

数字图像处理 一、填空题 1、数字图像的格式有很多种，除GIF格式外，还有 jpg 格式、 tif 格式。 2、图像数据中存在的有时间冗余、空间冗余、结构冗余、信息熵冗余、知识 冗余、视觉冗余。 3、在时域上采样相当于在频域上进行___延拓。 4、二维傅里叶变换的性质___分离性、线性、周期性与共轨对称性、__ 位移性、尺度变换、旋转性、平均值、卷积。（不考） 5、图像中每个基本单元叫做图像元素；在早期用picture表示图像时就称 为像素。 6、在图象处理中认为线性平滑空间滤波器的模板越大,则对噪声的压制越 好 ;但使图像边缘和细节信息损失越多; 反之, 则对噪声的压制不好 ,但对图像的细节等信息保持好。模板越平,则对噪声的压制越好 ,但对图像细节的保持越差;反之,则对噪声的压制不好,但对图像细节和边缘保持较好。 7、哈达玛变换矩阵包括___+1 和___—1 两种矩阵元素。（不要） 8、对数变换的数学表达式是 t = Clog ( 1 + | s | ) 。 9、傅里叶快速算法利用了核函数的___周期性和__对称性。（不要） 10、直方图均衡化的优点是能自动地增强整个图像的对比度。（不要） 二、选择题 ( d )1.一幅灰度级均匀分布的图象，其灰度范围在[0，255]，则该图象的信息量为： a. 0 b.255 c.6 d.8 ( c )2.采用模板［-1 1］主要检测____方向的边缘。 a.水平 b.45 c.垂直 d.135 ( c )3. 下列算法中属于图象平滑处理的是： a.梯度锐化 b.直方图均衡 c. 中值滤波 https://www.wendangku.net/doc/266904714.html,placian增强( b )4.图象与灰度直方图间的对应关系是： a.一一对应 b.多对一 c.一对多 d.都不对 ( a )5.对一幅图像采样后，512*512的数字图像与256*256的数字图像相比较具有的细节。 a.较多 b.较少 c.相同 d.都不对 ( b )6.下列算法中属于点处理的是：

《遥感数字图像处理》试卷及答案

2008—2009学年考试试题 课程名称：遥感数字图像处理 学号姓名成绩 一、单项选择题（2分×20=40分） 1.遥感技术是利用地物具有完全不同的电磁波（A）或（）辐射特征来判断地物目标和自然现象。 A.反射发射 B.干涉衍射 C.反射干涉 D.反射衍射 2.TM6所采用的10.4~12.6um属于（C ）波段。 A.红外 B.紫外 C.热红外 D.微波 3.彩红外影像上（ B）呈现黑色，而（ A）呈现红色。 A.植被 B. 水体 C.干土 D.建筑物 4.影响地物光谱反射率的变化的主要原因包括（A）。 A. 太阳高度角 B.不同的地理位置 C. 卫星高度 D.成像传感器姿态角 5.红外姿态测量仪可以测定（B）。 A. 航偏角 B. 俯仰角 C.太阳高度角 D. 滚动角 6.下面遥感卫星影像光谱分辨率最高的是（D）。 A. Landsat-7 ETM+ B.SPOT 5 C.IKONOS-2 D. MODIS 7.下面采用近极地轨道的卫星是（A）。 A. Landsat-5 B. SPOT 5 C. 神州7号 D. IKONOS-2 8.下面可获取立体影像的遥感卫星是（ B）。 A. Landsat-7 B.SPOT 5 C.IKONOS-2 D. MODIS 9.侧视雷达图像的几何特征有（A ）。 A.山体前倾 B.高差产生投影差 C.比例尺变化 D. 可构成立体像对 10.通过推扫式传感器获得的一景遥感影像，在（B）属于中心投影。 A.沿轨方向 B. 横轨方向 C. 平行于地球自转轴方向 D. 任意方向 11. SPOT 1-4 卫星上装载的HRV传感器是一种线阵（B）扫描仪。 A. 面阵 B. 推扫式 C. 横扫式 D. 框幅式 12.（A）只能处理三波段影像与全色影像的融合。 A.IHS变换 B.KL变换 C. 比值变换 D. 乘积变换 13.（B）是遥感图像处理软件系统。 A. AreInfo B.ERDAS C. AUTOCAD D. CorelDRAW 14.一阶哈达玛变换相当于将坐标轴旋转了（B）。 A.30° B. 45° C. 60° D.90° 15.遥感影像景物的时间特征在图像上以（C）表现出来。 A. 波谱反射特性曲线 B.空间几何形态 C. 光谱特征及空间特征的变化 D.偏振特性 16.遥感传感器的分辨率指标包括有（C）。 A.几何分辨率 B.光谱分辨率 C.辐射分辨率 D.时间分辨率 17.遥感图像构像方程是指地物点在图像上的（ C）和其在地物对应点的大地坐标之间的数学关系。 A.投影差 B. 几何特征 C.图像坐标 D. 光谱特征

数字图像处理试卷A答案

电子科技大学网络教育考卷（A 卷）答案 一、名词解释（每题2分，共10分） 1. 一幅图像可定义为一个二维函数f(x,y)，这里x 和y 是空间坐标，而在任何一对空间坐标(x,y)上的幅值f 称为该点图像的强度或灰度。当x,y 和幅值f 为有限的、离散的数值时，称该图像为数字图像。 2. 对数变换是一种灰度变换方法，其一般表达式是s=clog(1+r)。其中c 是一个常数，并假设r≥0。此种变换使一窄带低灰度输入图像值映射为一宽带输出值。相对的是输入灰度的高调整值。可以利用这种变换来扩展被压缩的高值图像中的暗像素。 3. CMY 是一种颜色模型，常用于打印机。CMY 表示青、品红、黄，等量的颜料原色(青、品 红和黄色)可以产生黑色。实际上，为打印组合这些颜色产生的黑色是不纯的。因此，为 了产生真正的黑色(在打印中起主要作用的颜色)加入了第四种颜色——黑色，提出了 CMYK 彩色模型。 4. 空间分辨率是图像中可辨别的最小细节.涉及物理意义时可以用每单位距离可分辨的最 小线对数目，当不涉及物理意义时也可用图像的像素数目表示。 5. 令H 是一种算子，其输入和输出都是图像。如果对于任何两幅图像f 和g 及任何两个标 量a 和b 有如下关系，称H 为线性算子： 。 二、判断正误 × × × × √ 三、单项选择题 1、D 2、D 3、C 4、C 5、A 6、B 7、D 8、B 9、D 10、D 四、简答题 (每题5分，共10分) 1. 什么是直接逆滤波？这种方法有何缺点？如何改进？ 直接逆滤波方法是用退化函数除退化图像的傅里叶变换(G(u,v))来计算原始图像的傅里叶变换估计：? (,)(,)/(,)F u v G u v H u v =。但考虑到噪声的影响，我们即使知道退化函数，也不能准确地复原未退化的图像。 (,)(,)(,)?(,)(,)F u v H u v N u v F u v H u v += 因为N(u,v)是一个随机函数，而它的傅里叶变换未知。还有更糟的情况。如果退化是零或非常小的值，N(u,v)/H(u,v)之比很容易决定^ F (u,v)的估计值。—种解决退化是零或者很小值问题的途径是限制滤波的频率使其接近原点值。 2. 伪彩色图像处理(也称假彩色)是根据特定的准则对灰度值赋以彩色的处理。伪彩色的主要应用是为了人眼观察和解释一幅图像或序列图像中的灰度目标。人类可以辨别上千种颜色和强度，而相形之下只能辨别几十种灰度。 3、彩色模型(也称彩色空间或彩色系统)的用途是在某些标准下用通常可接受的方式简化彩色规范。本质上，彩色模型是坐标系统和子空间的规范。位于系统中的每种颜色都由单个点

数字图像处理与机器视觉 2015-2016期末试卷参考答案

数字图像处理与机器视觉 2015-2016期末试卷参考答案南昌大学研究生2015,2016年第2学期期末考试试卷 试卷编号: (开)卷课程名称: 数字图像处理与机器视觉适用班级: 2015级硕士研究生姓名: 学号: 专业: 学院: 机电工程学院考试日期: 题号一二三四五六七八九十总分累分人 签名题分 10 15 15 10 20 30 100 得分 考生注意事项:1、本试卷共4页，请查看试卷中是否有缺页或破损。如有请报告以便更换。 2、使用A4答题纸，注意装订线。 一、单项选择题(从下列各题四个备选答案中选出一个正确答案，并将其 代号填在题前的括号内。每小题1分，共10分) ( b )1.图像与灰度直方图间的对应关系是: a.一一对应 b.多对一 c.一对多 d.都不对 ( d )2. 下列算法中属于图象平滑处理的是: a.Hough变换法 b.状态法 c.高通滤波 d. 中值滤波 ( c )3.下列算法中属于图象锐化处理的是: a.局部平均法 b.最均匀平滑法 c.高通滤波 d. 中值滤波 ( d )4. 下列图象边缘增强算子中对噪声最敏感的是: a.梯度算子 b.Prewitt算子 c.Roberts算子 d. Laplacian算子 ( b )5. 下列算法中属于点处理的是: a.梯度锐化 b.二值化 c.傅立叶变换 d.中值滤波 ( d )6.下列算子中利用边缘灰度变化的二阶导数特性检测边缘的是:

a.梯度算子 b.Prewitt算子 c.Roberts算子 d. Laplacian算子 ( c )7.将灰度图像转换成二值图像的命令为: a.ind2gray b.ind2rgb c.im2bw d.ind2bw ( d )8.数字图像处理的研究内容不包括: a.图像数字化 b.图像增强 c.图像分割 d.数字图像存储 ( d )9.对一幅100?100像元的图象，若每像元用,bit表示其灰度值，经霍夫曼编码后图象的压缩比为2:1，则压缩图象的数据量为: a.2500bit b.20000bit c.5000bit d.40000bit ( b )10.图像灰度方差说明了图像哪一个属性: a.平均灰度 b.图像对比度 c.图像整体亮度 d.图像细节 第 1 页 二、填空题(每空1分，共15分) l. 图像处理中常用的两种邻域是 4-邻域和 8-邻域。 2.图象平滑既可在空间域中进行，也可在频率域中进行。 3.常用的灰度内插法有最近邻元法、双线性内插法和三次内插法。 4. 低通滤波法是使高频成分受到抑制而让低频成分顺利通过，从而实现图像平滑。 5.Prewitt边缘检测算子对应的模板是和。 -1 -1 -1 -1 0 1 0 0 0 -1 0 1 1 1 1 -1 0 1 (不分先后) 6.图像压缩系统是有编码器和解码器两个截然不同的结构块组成的。 7.灰度直方图的纵坐标是该灰度出现的频率。 8.依据图象的保真度，图象编码可分为无失真(无损)编码和有失真(有损)编码两 种。

数字图像处理考试

符号 ａ1 a2 a3 a4 a5 ａ6 概率 0、１ 0、4 0、０6 0、１ 0、04 0、3 解：霍夫曼编码: 原始信源 信源简化 符号 概率 1 2 3 4 a2 ０、4 0、4 ０、4 0、4 0、6 a ６ 0、３ ０、3 0、３ ０、３ ０、4 a １ ０、1 0、1 ０、2 0、3 a4 0、1 0、1 0、1 a ３ 0、06 ０、１ a5 0、04 霍夫曼化简后得信源编码： 从最小得信源开始一直到原始得信源 编码得平均长度： 压缩率： 冗余度: 1、 简述灰度分辨率、空间分辨率与图像质量得关系。： 空间分辨率就是瞧原图像转化为数字图像得像素点数，越多图像质量越高；灰度分辨率，即每一个像素点得灰度级数，灰度级越大，图像越清晰、 (0.4)(1)(0.3)(2)(0.1)3(0.1)(4)(0.06)(5)(0.04)(5) 2.2/avg L bit =+++++=（）符号

2、简述采样与量化得一般原则：空间坐标得离散化叫做空间采样, 而灰度得离散化叫做灰度量化。图像得空间分辨率主要由采样所决定，而图像得幅度分辨率主要由量化所决定。 3、图像锐化与图像平滑有何区别与联系?：图象锐化就是用于增强边缘，导致高频分量增强,会使图象清晰；图象平滑用于去噪，对图象高频分量即图象边缘会有影响。都属于图象增强，改善图象效果。 ４、伪彩色增强与假彩色增强有何异同点？: 伪彩色增强就是对一幅灰度图象经过三种变换得到三幅图象,进行彩色合成得到一幅彩色图像；假彩色增强则就是对一幅彩色图像进行处理得到与原图象不同得彩色图像;主要差异在于处理对象不同。 1、对于椒盐噪声,为什么中值滤波效果比均值滤波效果好?：均值滤波器就是一种最常用得线性低通平滑滤波器,可抑制图像中得加性噪声，但同时也使图像变得模糊;中值滤波器就是一种最常用得非线性平滑滤波器,可消除图像中孤立得噪声点,又可产生较少得模糊。一般情况下中值滤波得效果要比邻域平均处理得低通滤波效果好,主要特点就是滤波后图像中得轮廓比较清晰.因此,滤除图像中得椒盐噪声采用中值滤波。 2.什么就是区域？什么就是图像分割?:图像分割就就是把图像分成若干 个特定得、具有独特性质得区域并提出感兴趣目标得技术与过程。它就是由图像处理到图像分析得关键步骤. 3.写出颜色RGB模型转换到ＨIS模型得变换公式;并说明HSI模型各分 量得含义及取值范围对应得颜色信息。书上 4.灰度图像：当点足够小,观察距离足够远时,人眼就不容易分开各个小点， 从而得到比较连续，平滑得灰度图像. 5.GIF格式：GIＦ格式就是一种公用得图像文件格式，它就是8位文件格 式,所以最多只能存储25６色图像，不支持24位得真彩色图像.GＩF文件中得图像数据均经过压缩,采用得压缩算法就是改进得LZW算法，所提供得压缩率通常在1：1到1：3之间,当图像中有随机噪声时效果不好 6.图像直方图:一幅图得灰度统计直方图就是一个1-D得离散函数,即Ｐｆ (fk)=nk/ｎ，ｋ＝０、1、、、，L—１。可以设置一个有L个元素得数组，通过对不同灰度值像素个数得统计来获得图像得直方图。 7.中值滤波：它实现一种非线性得平滑滤波、１、将模板在图像中漫游， 并将模板中心与图像中某个像素位置重合.2、读取模板下各对应像素得

数字图像处理期末复习试题3

1、数字图像：指由被称作像素的小块区域组成的二维矩阵。将物理图像行列划分后，每个小块区域称为像素（pixel）。 数字图像处理：指用数字计算机及其它有关数字技术，对图像施加某种运算和处理，从而达到某种预想目的的技术. 2、8-连通的定义：对于具有值V的像素p和q ,如果q在集合N8(p)中,则称这两个像素是8-连通的。 3、灰度直方图：指反映一幅图像各灰度级像元出现的频率。 4、中值滤波：指将当前像元的窗口（或领域）中所有像元灰度由小到大进行排序，中间值作为当前像元的输出值。 像素的邻域 邻域是指一个像元（x，y）的邻近（周围）形成的像元集合。即{（x=p,y=q）}p、q为任意整数。 像素的四邻域 像素p(x,y)的4-邻域是:(x+1,y),(x-1,y) ,(x,y+1), (x,y-1) 三、简答题( 每小题10分,本题共30 分 )： 1. 举例说明直方图均衡化的基本步骤。 直方图均衡化是通过灰度变换将一幅图象转换为另一幅具有均衡直方图，即在每个灰度级上都具有相同的象素点数的过程。 直方图均衡化变换：设灰度变换s=f(r)为斜率有限的非减连续可微函数，它将输入图象Ii(x，y)转换为输出图象Io(x，y)，输入图象的直方图为Hi(r)，输出图象的直方图为Ho(s)，则根据直方图的含义，经过灰度变换后对应的小面积元相等：Ho(s)ds=Hi(r)dr 直方图修正的例子 假设有一幅图像，共有6 4(6 4个象素，8个灰度级，进行直方图均衡化处理。 根据公式可得：s2=0.19+0.25+0.2l=0.65，s3=0.19+0.25+0.2l+0.16=0.8l，s4=0.89,s5=0.95，s6=0.98，s7=1．00 由于这里只取8个等间距的灰度级，变换后的s值也只能选择最靠近的一个灰度级的值。因此，根据上述计算值可近似地选取： S0≈1／7，s 1≈3／7，s2≈5／7，s3≈6／7，s4≈6／7，s5≈1，s6≈l，s7≈1。 可见，新图像将只有5个不同的灰度等级，于是我们可以重新定义其符号： S0’=l／7，s1’=3／7，s2’=5／7，s3’=6／7，s4’=l。 因为由rO=0经变换映射到sO=1／7，所以有n0=790个象素取sO这个灰度值；由rl=3／7映射到sl=3／7，所以有1 02 3个象素取s 1这一灰度值；依次类推，有850个象素取s2=5／7这一灰度值；由于r3和r4均映射到s3=6／7这一灰度值，所以有656+329=98 5个象素都取这一灰度值；同理，有245+1 22+81=448个象素都取s4=1这一灰度值。上述值除以n=4096，便可以得到新的直方图。 2. 简述JPEG的压缩过程，并说明压缩的有关步骤中分别减少了哪种冗余？ 答：分块－＞颜色空间转换－＞零偏置转换－＞DCT变换－＞量化－＞符号编码。颜色空间转换，减少了心理视觉冗余；零偏置转换，减少了编码冗余；量化减少了心理视觉冗余；符号编码由于是霍夫曼编码加行程编码，因此即减少了编码冗余（霍夫曼编码）又减少了像素冗余（行程编码）。 ＪＰＥＧ2000的过程：图像分片、直流电平（DC）位移，分量变换，离散小波变换、量化，熵编码。3、Canny边缘检测器 答：Canny边缘检测器是使用函数edge的最有效边缘检测器。该方法总结如下：1、图像使用带有指定标准偏差σ的高斯滤波器来平滑，从而可以减少噪声。2、在每一点处计算局部梯度g（x,y）=[G2x+G2y]1/2 和边缘方向α（x,y）=arctan（Gy/Gx）。边缘点定义为梯度方向上其强度局部最大的点。3、第2条中确定的边缘点会导致梯度幅度图像中出现脊。然后，算法追踪所有脊的顶部，并将所有不在脊的顶部的像素设为零，以便在输出中给出一条细线，这就是众所周知的非最大值抑制处理。脊像素使用两个阈值T1和T2做阈值处理，其中T1

《遥感数字图像处理》试卷A(B)卷

河南大学环境与规划学院2005～2006学年第一学期期末考试 《遥感数字图像处理》试卷A（B）卷 一、名词解释：（每题2分，共8分） 1、几何畸变： 2、数字镶嵌： 3、影像增强： 4、遥感影像分类： 二、填空（每空1分，共22分） 1、遥感数据的处理流程包括：（1）观测数据的输入；（2）； （3）；（4）；（5）处理结果的输出。 2、在遥感数据的处理流程中，所采集的数据包括和数字数据两种，后者多记 录在特殊的数字记录器中（HDDT等），所以必须变换到一般的数字计算机都可以读出的等通用载体上。 3、在Erdas Imagine图标面板菜单条中，主要包括综合菜单（Session Menu）、菜 单、菜单、菜单、帮助菜单（Help Menu）。 4、在图像分类界面中，包括、、分类结果处理、知识工程 师、专家分类器。 5、在视图窗口中，主要有六部分组成：菜单条、工具条、、状态条、滑动 条、标题条。 6、在窗口中，可查阅或修改图像文件的有关信息，如投影信息、统计信息 和显示信息等。 7、三维图像操作的内部原理是将图像与叠加生成三维透视图，并在此基础 上的空间操作。 8、用户从遥感卫星地面站购置的TM图像数据或其他图像数据，往往是经过转换以后的单 波段普通数据文件，外加一个说明头文件。 9、遥感影像的降质可归结为两类：即遥感影像的和。 10、影像变换与增强的实质是：影像的和，实际 上是改善影像的质量以获得最好的主观效果。 11、影像对比度扩展又称反差增强。常常采用以达到易于识别的目的。 12、常用的直方图调整方法有以下两种：和直方图规定化。前者又称直方图 平坦化，将减少影像灰度等级来换取对比度的扩大。 13、滤波增强技术有两种：和。前者是在影像的空间变量内 进行的局部运算，使用空间二维卷积方法；后者使用傅氏分析等方法，通过修改原影像的傅氏变换式实现滤波。 三、单项选择题（每题2分，共20分）