遥感数字图像处理复习参考题汇总

复习参考题汇总

1. 什么是图像？试述图像数字化的方法和步骤。

图像：即影像（image）是人采用各种观测系统直接或间接获得，能够为人类视觉系统所感觉客观事物的空间分布和空间组织结构特征的表达、识别、模拟或者形象化的描述。（包括image和photo）（此概念参考：Kenneth R. Castle, 1996，李弼程、彭天强、彭波等，智能图像处理技术，电子工业出版社，2004）

图像的数字化过程，就是把一幅模拟图像划分成规则的格网单元或像素，以离散化的整型数的形式的形式为每一像素赋值，以表征其灰度值的大小，从而使图像连续的模拟信号转化为离散的数字信号。具体包括采样和量化两个步骤；采样：对连续图像在水平、垂直两个方向上按照一定的间隔均匀采集对应空间单元上的入射辐射或反射辐射；量化与编码：用有限个整数值表示像元的灰度和色彩。

图像数字化的方法:1、测微密度计数字化、2、视频数字化、3、线/面阵列CCD数字化、4、NAPP数字化，5、传统的数字化等；

测微密度计数字化：分平板式和卷筒式两类。平板式一个定常发射已知数量的光的光源在平铺的影像上沿X轴方向做横向机械移动，在影像和光源相对的另一侧有一个接收器来测量透过影像的光能。当一条扫描线完成时，光源和接受器沿Y方向移动一个步长△Y,然后扫描与上一次平行并且是连续的区域。接收器沿着每一条扫描线检测到的能量最终通过模数转换器，将电信号转换成数字信号。整幅影像按照这种扫描方法扫描完后，就会生成一个用于数字影像处理的亮度矩阵。如果一幅影像有多个需要数字化的彩色图层，那么可以使用一个彩色滤光器轮盘。我们一般使用红绿蓝三种不同的滤光器分别扫描影像三次，将影像分为红绿蓝三个组成部分。通过这三个组成部分的适当组合，最后矩阵配准应该是近似完美的，与原影像十分相似。（注意，这种方法扫描影像时，其采样的尺寸小于12微米时，采样点的尺寸接近卤化银晶体颗粒的尺寸，因此影像上就会产生含有噪声的数字化数据。）滚筒式：其工作原理和平板式完全一样，只不过，其光源安装在滚筒的内部，滚筒沿Y方向连续旋转，X的坐标获取是通过每一次滚筒的旋转后，光源—接受器光学系统的增量平移来实现的。

视频数字化：通过摄影机感应来数字化硬拷贝影像，并在一个标准的视场内，将512列 512行的数据进行模-数转换。高速模-数转化器，又称为帧捕获器，先将数据数字化，并将数字化后的数据存储在帧缓冲存储器中，然后由主机读取内存中的数据并将数字化信息存储到磁盘或磁带中。

这种数字化速度快，但是并不是很有用：

①

② 不同的视频摄影机的辐射灵敏度存在差异； 光强度表现为从被数字化的影像中心向四周逐渐衰减的渐晕

这些特性会影响从景物中提取光谱特征。同样，摄影机光学系统中的任何几何变形都会传递到数字遥感数据中，使的用这种方法数字化的相邻影像之间的边缘匹配困难。

线/面阵列CCD数字化：该数字化仪可以用来数字化硬拷贝负片、纸质印刷品或分辨率为300到600pixel/inch的透明片。将硬拷贝像片放在玻璃板上，数字化仪的光学系统每次用已知数量的光照亮硬拷贝像片上一条完整的线。一个探测器线列阵沿着阵列方向记录从像片反射或透射的光量，并进行模-数转换。当线阵列沿Y方向步进时，将会数字化另外一条数据线。该扫描仪以矩阵影像子区或图块的形式对胶片进行扫描，然后照明并扫描一个网络栅格，该栅格是精确交叉蚀刻在胶片载玻片上的阵列，其坐标数据用于精确定位CCD影像机的扫描方向，并且对该影像所有子区进行几何较正。然后用辐射定标算法来补偿由于光线对应像子区的不均匀照射造成的影像，即辐射较正。当数字一幅彩色图像时，扫描仪首先停留在一个矩阵影像子区，并顺序使用四色滤光器（蓝、绿、红、中性）来采集信息，随后再移动到下一矩形影像子区。

NAPP数字化数据：light（1993）总结了将NAPP数据转换成符合国家制图精度标准的国家数字化像片数据库