遥感图像及数字图像基础教程

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1、SAR数字图像基础教程图像是用各种观测系统以不同形式和手段观测客观世界而获得的，可以直接或间接作用于人眼并进而产生视知觉的实体。人的视觉系统就是一个观测系统，通过它得到的图像就是客观景物在人心目中形成的影像。图像是人的视觉系统对客观景物反射的光接收后在大脑中形成的印象或认识。数字图像是指一个被采样和量化后的二维函数，采用等距离矩形采样，对幅度进行等间隔量化：即数字图像是一个被量化的采样数值的二维矩阵。最原始的图像是不能被计算机处理的，这是因为计算机只处理数字而不是图片。这样在利用计算机处理图像之前就必须先将图像转化为数字形式，那么被转化为数字形式，以

2、便使用计算机进行处理的图像即为数字图像。即用一个二维数组f(x,y)表示一个从三维的客观景物得到的二维图像。其中x和y表示二维空间XY中的一个坐标点的位置，f表示图像在点（x,y）的某种性质F的数值。物理图像原本是连续的，即f，x，y的值是任意实数。由于计算机不能直接对图像进行处理，就需要将连续的物理图像在坐标空间XY和性质空间都离散化。那么这种离散化了的图像就是数字图像。数字图像处理是指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，是指将一幅图像变为另一同经过修改或改进的图像，是一个由图像到图像的过程。具体而言就是利用数字计算机或其它高

3、速、大规模集成数字硬件，对从图像信息转换来的数字信号进行基本些数字运算或处理，以期望提高图像的质量或达到人们所要求的某些预期的结果。如对去除噪声；对信息微弱的图像进行增强处理；对失真的图像进行几何校正；从遥感图像中辨别农作物、水库、河流、植被等信息。广义的数字图像处理包括以下几个部分：数字化数字图像储存数字图像传送数字图像处理数字图像的输出与显示狭义的数字图像处理包括以下几个方面①几何处理②算术处理③图像增强④图像复原⑤图像融合⑥图像重建⑦图像编码⑧模式识别⑨图像理解数字图像处理系统一般包括四个部分：输入设备、输出设备、存贮器及运算处理器（计算机硬件

4、和图像处理软件）图1-3数字图像处理系统数字图像处理的发展趋势：提高硬件速度提高分辨率立体化智能化标准化第二节遥感数字图像遥感图像的记录方式影像记录方式——模拟图像数字记录方式——数字图像影像记录方式——模拟图像l影像记录方式，主要指摄影乳胶的光学记录方式。这是以感光材料——乳胶作为探测元件，运用光敏胶片表面的化学反应来直接探测地物能量变化，并记录下来。不同物质的电磁辐射能量差别在胶片上是以影像的密度差（一种模拟量）来表示的。图像是以银粒作为最基本的采样点，构成影像的最小单元——像点。数字记录方式——数字图像l数字记录方式主要指扫描磁带、磁盘等的电子

5、记录方式。它是以光电二极管等作为探测元件，将地物的反射能量，经过光电转换过程，把光的辐射能量差转换为模拟的电压差或电位差（模拟电信号），再经过模数变换（A/D），将模拟量变换为数值（亮度值，也叫灰度值），存储在数字磁带、磁盘、光盘等介质上。构成数字影像的最小单元为像素（也叫像元）。一个像素只有一个亮度值。它是像素内所有地物辐射能量的积分值。同一幅图像里成像时间不一，属多中心投影。扫描成像的电磁波谱段可包括从紫外——远红外整个光学波段。由于可以灵活地分割成许多狭窄谱段。因此波谱分辨率高，信息量大，并适于数据传输和处理。遥感数字图像的显示l遥感数字图像显

6、示过程CPU从存储介质中读取遥感数据，并以位形式存于图像处理器的缓冲存储器内。存储器里的读取器从位数据中读取每个像元的亮度值，然后将此值指派为CLUT（颜色分配表）的RGB值，并提供给模数变换器（DAC）将此分离的R、G、B数据值变为适当的模拟信号（连续的电信号）。此模拟信号用以调整RGB枪的强度，即控制着每个像素在视频CRT屏幕显示的亮度。因此，我们从屏幕上看到是存储于图像处理装置里的数值的视频显示。由于屏幕更新速率速度超过人眼的敏感度，所以我们几乎感觉不到屏幕的闪烁。遥感数字图像显示影响因素l（1）像素位数，以及显示器的辐射分辨率。遥感数据一般原

7、始量化为8位数据（即每个像素由8个字节组成）。每个显示器也有指定的辐射分辨率（即每个像素显示亮度值范围）。1位分辨率的显示器仅能显示黑与白（0，1值）；6位（64个灰度级）分辨率的显示器可以显示黑/白图像和进行专题制图及GIS应用。对于遥感图像处理需要高质量彩色显示，则要求显示器对每个RGB原色有8位（256个灰度级）或更高的辐射分辨率。l（2）颜色模型。遥感数据一般采用RGB颜色模型。即用三幅8位图像通过加色成色法可显示种不同的RGB彩色组合。如若RGB亮度值分别为255、255、0则产生亮黄色像素，若RGB为255、0、0则得到亮红色像素，若RG

8、B为0、0、0则得到黑色像素。（3）CLUT（颜色编码表）。CLUT是位于图像处理器内的缓冲存储器的一个分离