遥感数字图像处理复习参考题汇总 .pdfVIP

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不同的视频摄影机的辐射灵敏度存在差异；

②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

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的最优方法。用侧微密度计扫描片，扫描采样点的尺寸微15微米，保留原始NAPP影像27个可解析线对每

毫米的空间分辨率。这种处理方法通常可以根据原始景物的对比度生成地面分辨率为1m1m的数据集，可以

满足大多数地面覆盖和土地利用用户的需要。

传统的数字化法：首先对影像进行大气的辐射校正、增强处理、根据