遙感數(shù)字圖像處理-緒論-圖文

遙感數(shù)字圖像處理-緒論_圖文.ppt遙感教研室蔣立軍課程基本內(nèi)容緒論第一章遙感數(shù)字圖像處理基礎(chǔ)及原理第二章遙感數(shù)字圖像預(yù)處理第三章遙感數(shù)字圖像變換處理第四章遙感數(shù)字圖像增強(qiáng)處理第五章遙感數(shù)字圖像分類處理實(shí)驗(yàn)課程主要參考書目遙感信息科學(xué)概論邢立新等，2002，吉林大學(xué)出版社2.遙感導(dǎo)論梅安新等，2001，高等教育出版社3.遙感數(shù)字圖像處理李玲等，2010，重慶大學(xué)出版社4.遙感數(shù)字圖像處理教程韋玉春等，2007，科學(xué)出版社課程主要參考書目5.數(shù)字圖像處理霍宏濤等，2002，北京理工大學(xué)出版社數(shù)字圖像處理賈永紅，2003，武漢大學(xué)出版社7.遙感原理與應(yīng)用孫家炳，2003，武漢大學(xué)出版社8.遙感原理與應(yīng)用杜培軍，2006，中國(guó)礦業(yè)大學(xué)出版社緒論1.圖像與圖像處理基本概念2.數(shù)字圖像處理的內(nèi)容、方法及特點(diǎn)3.數(shù)字圖像處理的發(fā)展及應(yīng)用領(lǐng)域1.圖像與圖像處理基本概念①什么是圖像？在韋氏(Webster)英文詞典中,圖像(image)一詞的定義是“animitationorrepresentationofapersonorthing,drawn,painted,photographed”,即圖像是人或事物的一個(gè)模擬或表示.圖像—是與之對(duì)應(yīng)的物體或目標(biāo)的一個(gè)表示.②圖像的分類不可見的物理圖像連續(xù)函數(shù)離散函數(shù)(數(shù)字圖像)光圖像照片圖畫可見圖像圖像物體數(shù)學(xué)函數(shù)圖像③圖像處理對(duì)圖像進(jìn)行一系列的操作，以達(dá)到預(yù)期目的的技術(shù)稱作圖像處理.圖像處理可分為模擬圖像處理和數(shù)字圖像處理.④什么是數(shù)字圖像？什么是模擬圖像？模擬圖像—指空間坐標(biāo)和亮度(或色彩)都是連續(xù)變化的圖像.光學(xué)圖像(如紙質(zhì)圖像、膠片圖像)是連續(xù)的模擬圖像，即圖像上的輻射能量f(x,y)的值可以是任意實(shí)數(shù).④什么是數(shù)字圖像？什么是模擬圖像？數(shù)字圖像—一種空間坐標(biāo)和灰度均不連續(xù)的、用離散數(shù)字(一般用整數(shù))表示的圖像.數(shù)字圖像可以理解為物體的一個(gè)數(shù)字表示.從物理和數(shù)學(xué)角度看,一幅圖像記錄的是物體輻射能量的空間分布，這個(gè)分布是空間坐標(biāo)、時(shí)間和波長(zhǎng)的函數(shù),即：I=f(x,y,z,t,λ)35241265342711461216873255772349241866253733185165454743113627452496857508848667467537343467453464352886774586672217485545922346數(shù)字圖像的矩陣表示⑤數(shù)字圖像的獲取途徑將傳統(tǒng)的可見光圖像經(jīng)數(shù)字化處理轉(zhuǎn)換為數(shù)字圖像.應(yīng)用各種光電轉(zhuǎn)換設(shè)備直接得到數(shù)字圖像.直接由二維離散數(shù)學(xué)函數(shù)生成數(shù)字圖像⑤數(shù)字圖像的獲取途徑圖像數(shù)字化是將一幅畫面轉(zhuǎn)換成計(jì)算機(jī)能處理的形式,即將連續(xù)事物或圖像進(jìn)行離散化—采樣和量化.⑤數(shù)字圖像的獲取途徑采樣—在連續(xù)變化的模擬信號(hào)變化軸上(包括行與列的方向)，按均勻或非均勻的空間間隔，把一幅完整的圖像分割成眾多離散單元組成的陣列。

數(shù)字圖像的獲取—采樣灰度、亮度、顏色的連續(xù)分布模擬圖像數(shù)字圖像像元號(hào)行號(hào)像元采樣周期采樣原理示意圖正方形網(wǎng)格正六邊形網(wǎng)格正三角形網(wǎng)格采樣網(wǎng)格⑤數(shù)字圖像的獲取途徑量化—把采樣后所得的各像素的灰度值從模擬量到離散量整數(shù)值的轉(zhuǎn)換.一幅圖像中不同灰度值的個(gè)數(shù)成為灰度級(jí)數(shù),用G表示.一般灰度級(jí)數(shù)G為2的整數(shù)冪,即：G=2g,由于用gbit就能表示灰度圖像像素的灰度值,因此常稱作gbit量化.一幅大小為M×N，灰度級(jí)為G的圖像所需的存儲(chǔ)空間為M×N×g(bit).不同采樣點(diǎn)數(shù)對(duì)圖像質(zhì)量的影像不同量化級(jí)數(shù)對(duì)圖像質(zhì)量的影像⑤數(shù)字圖像的獲取途徑采樣和量化對(duì)圖像的影響：采樣間隔大—空間分辨率低小—空間分辨率高量化等級(jí)多—灰度分辨率高，圖像層次豐富少—灰度分辨率低，圖像層次欠豐富2.數(shù)字圖像處理的內(nèi)容及特點(diǎn)①數(shù)字圖像處理的內(nèi)容數(shù)字圖像處理—利用計(jì)算機(jī)對(duì)數(shù)字圖像進(jìn)行系列操作,從而獲得某種預(yù)期結(jié)果的技術(shù).數(shù)字圖像處理所包含的內(nèi)容根據(jù)抽象程度不同可分為三個(gè)層次：狹義圖像處理、圖像分析和圖像理解.①數(shù)字圖像處理的內(nèi)容圖像理解圖像分析狹義圖像處理高層中層低層語(yǔ)義高低抽象程度符號(hào)目標(biāo)像素操作對(duì)象小大數(shù)據(jù)量數(shù)字圖像處理三層次示意圖②數(shù)字圖像處理的方法Ⅰ空間域處理將圖像視為空間平面中的各個(gè)像元(像素)的集合，然后直對(duì)該二維數(shù)組進(jìn)行處理。點(diǎn)處理：逐點(diǎn)(像元)單個(gè)處理DN值。如對(duì)比度增強(qiáng)、比值增強(qiáng)等、鄰域處理：新圖像像元DN值的輸出需要相鄰的若干像元參與運(yùn)算。如定向?yàn)V波等。②數(shù)字圖像處理的方法Ⅱ頻率域處理將圖像視為空間平面中的沿某個(gè)方向存在像元DN值梯度變化(頻率變化)的變量，然后對(duì)該頻率及其變化特征進(jìn)行數(shù)學(xué)處理。

③數(shù)字圖像處理的特點(diǎn)信息量大綜合技術(shù)好圖像信息理論和通訊理論密切相關(guān)精度高再現(xiàn)性好靈活性強(qiáng)3.數(shù)字圖像處理的發(fā)展

及應(yīng)用領(lǐng)域①數(shù)字圖像處理的發(fā)展歷史20世紀(jì)20年代利用巴特蘭(Bartlane)的電纜圖片傳輸系統(tǒng)經(jīng)大西洋傳送了第一幅數(shù)字圖像.由于采用了圖像壓縮技術(shù)，使傳輸時(shí)間由原來的一周多縮短為三個(gè)小時(shí).①數(shù)字圖像處理的發(fā)展歷史1964年,美國(guó)噴射推進(jìn)實(shí)驗(yàn)室(JPL)用計(jì)算機(jī)處理了“徘徊者7號(hào)”發(fā)回的月球圖片,以校正其畸變和干擾，成功繪制出月球表面的地圖,標(biāo)志著第三代計(jì)算機(jī)問世后數(shù)字圖像處理概念開始應(yīng)用.①數(shù)字圖像處理的發(fā)展歷史1972年,ERTS(地球資源衛(wèi)星)發(fā)射成功,數(shù)字圖像處理得到了廣泛的應(yīng)用.80年代以后,隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展,數(shù)字圖像處理技術(shù)和方法發(fā)展日益成熟.②數(shù)字圖像處理的發(fā)展趨勢(shì)向高速率、高分辨率、立體化、多媒體化、智能化和標(biāo)準(zhǔn)化方向發(fā)展；實(shí)時(shí)圖像處理理論和技術(shù)的研究不斷推進(jìn).從圖形、圖像相結(jié)合向三維成像或多維成像發(fā)展.圖像處理硬件研究.新理論、新方法的研究.如遺傳算法、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)以及圖形處理紋理分析等.③數(shù)字圖像處理的應(yīng)用領(lǐng)域應(yīng)用領(lǐng)域應(yīng)用內(nèi)容物理、化學(xué)結(jié)晶分析、譜分析生物、醫(yī)學(xué)細(xì)胞分析、染色體分析、血球分析、X射線分析、CT環(huán)境保護(hù)水質(zhì)及大氣污染調(diào)查地質(zhì)、遙感