1-遥感图像处理绪论.pptVIP

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1 导论 1.1 基本概念 1)图像 “图”就是物体透射或者反射光的分布; “像”是人的视觉系统接收图的信息而在大脑中形成的印象或认识 。 图像是对客观对象的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。 图像处理 就是对图像信息进行加工以满足人的视觉心理或应图像处理就是对图像信息进行加工以满足人的视觉心理或应用需求的行为。 图像处理的手段有光学方法和电子学(数字)方法。 像素 (Pixel):显示器屏幕上的点 图像(Imae:像素的集合 2)数字图像 按图像的明暗程度和空间坐标的连续性划分为:数字图像和模拟图像 数字图像:是指被计算机存储、处理和使用的图像,是一种空间坐标和灰度均不连续的用离散数学表示的图像 模拟图像(光学图像):是指空间坐标和明暗程度都连续变模拟图像(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。 模拟图像与数字图像转换:模图像与数字图像转换模图像与数字图像转换 A/D:把模拟图像转换成数字图像称为模/数转换 D/A:把数字图像转换成模拟图像称为数/模转换 数字图像处理(DigitalImageProcessing)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。 1.2 数字图像处理的应用目的及内容 一般来讲,图像处理系统都需要由计算机和图像专用设备组成,实现对图像数据进行输入专用设备组成,实现对图像数据进行输入、加工和输出。对图像进行处理(或加工、分析)的主要目的有三个方面: (1) 提高图像的视感质量,如进行图像的亮度、彩色变换,增强、抑制某些成分,对图像进行几何变换等等,以改善图像的质量。 (2) 提取图像中所包含的某些特征或特殊信息,这些被提取的特征或信息往往为计算机分析图像提供便利。提取特征或信息的过程是模式识别或计算机视觉的预处理。提取的特征可以包括很多方面,如频域特征、灰度或颜色特征、边界特征、区域特征、纹理特征、形状特征、拓扑特征和关系结构等。 (3) 图像数据的变换、编码和压缩,以便于图像的存储和传输。 其研究的内容主要有: (1) 图像获取和图像表现阶段主要是把模拟图像信号转化为 计算机所能接受的数字形式,以及把数字图像用所需要的形 式显示出来。 (2) 图像复原,当造成图像退化的原因已知时,复原技术可 用来进行图像的校正用来进行图像的校正。复原技术是基于模型和数据的图像恢复,其目的是消除退化的影响,从而产生一个等价于理想成像系统所获得的图像。 (3) 图像增强,当无法知道与图像退化有关的定量信息时,可以使用图像增强技术较为主观地改善图像的质量。 (4) 图像分析对图像中的不同对象进行分割、特征提取和表示,从而有利于计算机对图像进行分类、识别别、理解或解释。 (5) 图像重建由图像的多个维投影重建该图像,可看成是特殊的图像复原技术。 (6) 图像编码和压缩对图像进行编码的主要目的是为了压缩数据便于存储和传输一些编码方了压缩数据,便于存储和传输。当前的些编码方法对图像分析和图像加密也有越来越多的应用。 数字图像处理的工具可分为三大类: 第一类包括各种正交变换和图像滤波等方法,其共同点是将图像变换到其它域(如频域)中进行处理(如滤波)后,再变换到原来的空间(域)中; 第二类方法是直接在空间域中处理图像,它包括各种统计方法、微分方法及其它数学方法; 第三类是数学形态学运算,它不同于常用的频域和空域的方法,是建立在积分几何和随机集合论的基础上的运算。 由于被处理图像的数据量非常大且许多运算在本质上是并行的,所以图像并行处理结构和图像并行处理算法也是图像处理中的主要研究方向。 1.3 数字图像处理的特点及应用 1)数字图像处理的特点 (1)数字图像处理的信息大多是二维信息,处理信息量很一幅256×256低分辨率黑白图像,要求约64kbit的数大。如幅 56×56低分辨率黑白图像,要求约64kbit的数据量;对高分辨率彩色512×512图像,则要求768kbit数据量;如果要处理30帧/秒的电视图像序列,则每秒要求数据量。因此对计算机的计算速度500kbit~22.5Mbit数据量。因此对计算机的计算速度、存储容量等要求较高。 (2)数字图像处理占用的频带较宽。与语言信息相比,占用的频带要大几个数量级。如电视图像的带宽约5.6MHz,4kHz左右。所以在成像、传输、存储、处理、而语音带宽仅为左右所以在成像传输存储处理显示等各个环节的实现上,技术难度较大,成本亦高,这就对频带压缩技术提出了更高的要求。 (3)数字图像中各个像素是不独立的,其相关性大。在图像画面上,经常有很多像素有相同或接近的灰度。就电视画面而言,同一行中相邻两个像素或相邻两行间的像素,其相关系数达上相邻关系数可达0.9以上,而相邻

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