复习材料_遥感数字图像

第一章概论

1、数字图像：用计算机存储和处理的图像，是一种空间坐标和灰度均不连续，以离散数学原理表达的图像，

属于不可见图像。

模拟图像：空间坐标和明暗程度连续变化的，计算机无法直接处理的图像，属于可见图像。

2、遥感数字图像中的像素值称为亮度值（灰度值/DN值），它的高低由传感器所探测到的地物电磁波的辐

射强度决定。

3、遥感数字图像处理的主要内容包括以下三个方面：图像增强、图像校正、信息提取。

1）图像增强：用来改善图像的对比度，突出感兴趣的地物信息，提高图像大的目视解译效果，它包括灰度拉伸、平滑、锐化、滤波、变换（K—L/K—T）、彩色合成、代数运算、融合等。

图像显示：为了理解数字图像中的内容，或对处理结果进行对比。

图像拉伸：为了提高图像的对比度（亮度的最大值与最小值的比值），改善图像的显示效果。

2）图像校正（恢复/复原）：为了去除和压抑成像过程中由各种因素影响而导致的图像失真。

注意：图像校正包括辐射和几何校正，前者通过辐射定标和大气校正等处理将像素值由灰度级改变为辐照度或反射率，后者利用已有的参照系修改像素坐标，使得图像能够与地图匹配或多景图像之间可以相互匹配。

3）信息提取：从校正后的遥感数据中提取各种有用的地物信息。包括图像分割、分类等。

图像分割：用于从背景中分割出感兴趣的地物目标。分割的结果可作为监督分类的训练区。

图像分类：按照特定的分类系统对图像中像素的归属类别进行划分。

4、遥感数字图像处理系统：硬件系统（输入、存储、处理、显示、输出），软件系统。

5、软件系统：ERDAS IMAGINE 美国莱卡LEICA公司；

ENVI 美国ITT公司

PCI Geomatica 加拿大PCI公司

ER Mapper 澳大利亚EARTH RESOURCE MAPPING公司

6、数字图像处理的两种观点：离散方法（空间域）、连续方法（频率域）

第二章遥感图像的获取和存储

1、遥感是遥感信息的获取、传输、处理以及分析判读和应用的过程。遥感的实施依赖于遥感系统

2、遥感系统是一个从地面到空中乃至整个空间，从信息收集、储存、传输、处理到分析、判读、应用的

技术体系，主要包括遥感试验、信息获取（传感器、遥感平台）、信息传输、信息处理、信息应用等5个部分。

3、传感器按是否具有人工辐射源，可分为被动方式（工作波段：可见光和红外区）和主

动方式（工作波段：微波）；

按数据记录方式，可分为成像方式（摄影成像、扫描成像）和非成像方式。

a)摄影成像：其传感器主要为摄影机，其基本特点是在快门打开后的一瞬间几乎同时收集目标上所

有的反射光，聚焦到胶片上成为一幅影像，并记录下来。

b)扫描成像：其特点逐点逐行地收集信息。成像光谱仪以多路连续的高光谱分辨率来获取图像信息

4、传感器分辨率指标主要有4个：辐射分辨率、光谱分辨率、空间分辨率和时间分辨率。

A.辐射分辨率：是传感器区分反射或发射的电磁波辐射强度差异的能力。高辐射分辨率意味着可以

区分信号强度的微小差异。在可见、近红外波段用噪声等效反射率表示，在热红外波段用噪声等

效温差、最小可探测温差和最小可分辨温差表示。在遥感图像中，图像的量化级数或量化位数是

辐射分辨率的近似描述。

B.光谱分辨率：是传感器记录的电磁光谱中特定波长的范围和数量。波长范围越窄，光谱分辨率越

高；波段数越多，光谱分辨率越高。

C.空间分辨率：是指遥感图像上能够详细区分的最小单元的尺寸或大小，即传感器能把两个目标物

作为清晰的实体记录下来的两个目标物之间最小的距离。它是表征图像分辨地面目标细节能力的

指标。通常用像素大小、解像力或视场角来表示。根据空间分辨率的不同，可分为高空间分辨率：空间分辨率小于10米；中空间分辨率：空间分辨率10~100米；低空间分辨率：空间分辨率大雨

100米。

D.时间分辨率（重访周期）：对同一目标进行重复探测时，相邻两次探测的时间间隔称为时间分辨率。

5、数字化包括两个过程：采样和量化。

6、采样：将空间上连续的图像变换成离散点的操作称为采样。采样间隔越小，图像越接近真实，但所需

存储空间也越大；采样间隔越大，细节损失越多，图像的棋盘化效果越明显。

7、量化：将像素灰度值转换成整数灰度级的过程。图像所需的存储空间=M*N*g / 8字节，M N为图像数

据的行列，g为图像的量化位数。量化影响着图像细节的可分辨程度，量化位数越高，细节的可分辨程度越高；保持图像大小不变，降低量化位数减少灰度级会导致假轮廓的出现。

图像的像素值在处理前称为数字值（DN值）、灰度值、亮度值

陆地卫星和SPOT的传感器是8位量化，IKONOS为11位量化，MODIS为12位量化。

常用的遥感平台（教材P24-28）

8、遥感图像的类型根据传感器选用的波长范围不同分为：相干图像、不相干图像。

a)不相干图像光学遥感属于被动遥感，图像受大气状况影响很大。

b)相干图像微波遥感属于主动遥感，其穿透能力强，不受天气影响，可以全天时全天候工作。

9、遥感数字图像数据级别：0级产品：未经过任何校正的原始图像数据；1级产品：经过初步辐射校正的

图像数据；2级产品：经过系统级的几何校正；3级产品：经过几何精校正。

10、通用遥感图像数据格式：BSQ、BIL、BIP（详细解释见教材P30-32）

A.BSQ：是像素按波段顺序依次排列的数据格式。即先按照波段顺序分块排列，在每个波段内，再按

照行列顺序排列。

B.BIL：像素先以行为单位分块，在每个快内，按扎波段顺序排列像素。

C.BIP：以像素为核心，像素的各个波段数据保存在一起，打破了像素空间位置的连续性。

11、特殊遥感图像数据格式：陆地资源卫星L5的数据格式、HDF数据格式、TIFF图像格式、GeoTIFF图像

格式。

第三章遥感图像的表示和统计描述

1、遥感图像的数字表示：确定性表示（图像的矩阵表示、图像的向量表示）、统计性表示。

注意：二值图像：每个像素的取值为0或1的图像。

2、单波段图像的统计特征：

a)反映像素值平均信息的统计参数：均值（像素值的算术平均值，反映图像中地物的平均反射强度，

大小由图像中主体地物的光谱信息决定）、中值（图像所有灰度级中处于中间的值）、众数（图像中出现次数最多的灰度值）；

b)反映像素值变化信息的统计参数：方差（像素值与平均值差异的平方和，表示像素值的离散程度）、

变差（像素最大值与最小值的差，表示图像灰度值的变化程度）、反差（反映图像的显著效果和可分辨性，又称为对比度）；

3、直方图：是灰度级的函数，描述的是图像中各个灰度级像素的个数。H i=n i/N

｛性质：1）反映了图像灰度的分布规律

2）任何一幅特定的图像都有唯一的直方图与之对应，但不同的图像可以有相同的直方图。

3）如果一幅图像仅包括连个不相连的区域，并且每个区域的直方图已知，则整幅图像的直方图就是这两个区域的直方图之和。

4）直方图的形态与正太分布的曲线形态类似。

应用：根据直方图的形态可以大致推断图像的反差，然后可通过有目的地改变直方图形态来改善图像的对比度。（如果图像的直方图形态接近正太分布，则这样的图像反差适中）｝

累积直方图：以横轴表示灰度级，以纵轴表示每一灰度级及其以下灰度级所具有的像素数或此像

素占总像素熟的比值，做出的直方图即为累积直方图。

4、多波段图像的统计特征（考虑了波段间存在的关联）——协方差、相关系数、直方图匹配

协方差和相关系数是两个基本的统计量，其值越高，表明两个波段图像之间的协变性越强

5、卷积运算卷积是空间域上针对特定窗口进行的运算，是图像平滑锐化中使用的基本计算方法。

6、窗口：对于图像中的任一像素(x,y)，以此为中心，按上下左右对称所设定的像素范围。

7、滤波：指从含有干扰的接受信号中提取有用信号的一种技术。主要应用在频率域图像处理中。在空间域，

滤波即为卷积运算。

8、传统的纹理特征描述方法：统计方法（包括空间自相关函数法和灰度共生矩阵法等）、结构方法。

a)空间自相关函数法：可用来对纹理的粗糙度进行描述

b)灰度共生矩阵法：对图像中所有像素进行统计，以描述其灰度分布。它不但

用于纹理的识别，而且用于图像分割

第四章图像的显示和拉伸

1、颜色模型：RGB颜色模型、CMY颜色模型、YIQ颜色模型、HIS颜色模型。

RGB颜色模型：屏幕色

CMY颜色模型：印刷色

HIS颜色模型：色调H、亮度I、饱和度S

2、彩色的3个基本属性：色调、亮度、饱和度。

3、图像的彩色合成目的：为了充分利用色彩在遥感图像判读中的优势。

4、图像的彩色合成分为：伪彩色合成（把单波段灰度图像中的不同灰度级按特定的函数关系变换成彩色，

然后进行彩色图像显示的方法——密度分割）、真彩色合成（用波长与红绿蓝相同或相似的波段来进行彩色合成）、假彩色合成（用多波段图像合成的彩色图像）和模拟真彩色合成

a)植被在近红外波段有较高的反射率，其次是在绿色波段。进行真彩色合成时，绿色分量（对应于

植被在绿色波段的反射）在整个像素的3个分量中占得比重最大，所以该像素表现为绿色；而进

行假彩色合成时，红色分量（对应于植被在近红外波段的反射）在整个像素的3个分量中占得比

重最大，所以该像素表现为红色。假彩色增强图像可以有效地突出植被要素，有利于植被的判读。

b)TM图像中，波段2为绿波段，波段3为红波段，波段4为近红外波段，对4、3、2波段分别赋予

红、绿、蓝色合成的假彩色图像称为标准假彩色图像。对于MSS图像，选择波段4、2、1分别

赋予红、绿、蓝色合成可得标准假彩色图像。SPOT图像的标准假彩色合成方案为3(红)、2（绿）、1（蓝）。在标准假彩色图像中，突出了植被、水体、城乡、山区、平原等特征，植被为

红色，水体为黑色或蓝色，城镇为深色，地物类型信息丰富。

5、模拟真彩色合成：蓝光易受大气中气溶胶的影响，有些传感器舍弃了蓝波段，通过某种形式的运算得到

模拟的红绿蓝三个通道，然后通过彩色合成近似的产生真彩色图像。

6、拉伸：以波段为处理对象，它通过处理波段中单个像素值来实现增强的效果。图像直方图是选择拉伸具

体方法的基本依据。

7、灰度拉伸分为线性拉伸（全域线性拉伸、分段线性拉伸、灰度窗口切片）和非线性拉伸（指数变换、对

数变换）外加多波段拉伸P76

8、图像图像均衡化：使图像灰度的动态范围增加，使原图像的灰度直方图修正为均匀分布的直方图，从而

提高图像的对比度。但它也同时增加了图像的颗粒感。

9、直方图均衡化得特点：

a)各灰度级中像素出现的频率近似相等。

b)原图像上像素出现频率小的灰度级被合并，实现压缩；像素出现频率高的灰度级被拉伸，突出了

细节信息。

10、直方图规定化（匹配）：修改一幅图象的直方图，使得它与另一幅图象的直方图匹配或具有一种预先规

定的函数形状。作用：通过直方图匹配可以部分消除由于太阳高度角或大气影响造成的相邻图像的色调差异，从而可以降低目视解译的错误。

第五章 图像校正

1、 立体角：一个锥面所围城的空间部分称为立体角

辐射通量：单位时间内通过某一表面的辐射能量

辐照度：单位时间内单位时间上接受的辐射能量

辅亮度、辐射度 沿辐射方向、单位时间、单位立体角上的辐射通量。

反射率：反射能量与入射能量的比值

吸收率：吸收能量与入射能量的比值

透射率：投射能量与入射能量的比值

反照率：界面反射的辐照度与内部反射的辐照度之和与入射的辐照度的比值。

2、 辐射误差产生的原因：传感器的响应特征和外界（自然）环境，其中后者包括大气（雾和云）和太阳辐

射等。

3、 根据辐射的波长与散射微粒的大小之间的关系，按散射作用可分为三种：瑞利散射、米氏散射和非选择

性散射。

4、 辐射定标：将灰度级别值转换为辐亮度或者反射率，又称大气上界辐射校正。

5、 DN —>辐亮度对于8位量化的图像来说： L 为图像的辅亮度

6、 TM 传感器：Bias DN Gain L +?=λ

7、 消除条纹常用的方法：平均值法、直方图法及在垂直扫描线方向采用最近邻点法或三次褶积法等。

8、 斑点的校正：校正后的斑点亮度值取其邻域像素亮度值的平均值或用三次褶积法进行修正。

9、 红外波段的总辐射组成：通过大气向上传输的直接地面辐射、大气自身向上传输的辐射、大气向下辐射

到地面再经地面反射后通过大气向上传输的辐射。

10、 大气校正主要有3种方法：①统计学方法（通常将野外实地光谱测试获得的无大气影像的辐射值

与卫星传感器同步观测结果进行回归分析计算，确定校正量）；②辐射传递方程计算法（测量大气参数，按理论公式求得大气干扰辐射量）；③波段对比法（在特殊条件下，利用某些不受大气影响或影响很小的波段校正其他波段）。

A. 统计学方法主要有内部平均法、平场域法、经验线性法、实测光谱回归法。

B. 波段对比法一般通过两种方法进行计算：回归分析法和直方图法。

11、 地面辐射校正主要包括太阳辐射校正和地形校正。

12、 太阳辐射校正，主要校正由太阳高度角导致的辐射误差，即将太阳光线倾斜照射时获取的图像校

正为太阳光 线垂直照射时获取的图像。主要方法有：公式法、波段比值法。

公式法：i 为太阳天顶角 天顶角为i1

13、 地面辐射校正，需要有地区的DEM 数据，通过公式I=I 0*COS α进行校正。

14、 遥感图像的几何误差分为静态误差（传感器相对地球呈静止状态时所具有的各种误差，可分为内

部误差和外部误差两类）和动态误差（由于成像过程中地球的旋转所造成的图像误差）两大类。 传感器接收的大气散射部分的电磁波称为程辐射，或路径辐射（path radiance ）

15、 几何精纠正又称为几何配准，是把不同传感器具有几何精度的图像、地图或数据集中的相同地物元素

精确地彼此匹配、叠加在一起的过程。（主要步骤有：准备工作、输入原始数字图像、确定工作范围、选择地面控制点、选择地图投影、匹配地面控制点和像素位置、评估纠正精度、坐标变换、重采样、输出纠正后图像。）

max min min

()/255*L L L DN L =-+

**具体步骤请看教材P111-121

16、常用的纠正方程有多项式（K阶多项式的控制点数目最小应为：(k+1)(k+2)/2）和共线方程两种

17、重采样过程包括两步：像素位置变换和像素值变换。

18、重采样方法有：最近邻方法x=INT(x+0.5) y=INT(y+0.5)

双线性内插方法

三次卷积内插方法。

19、多图像的几何配准：将多图像（多时相图像）的同名图像通过几何变换实现重叠。

第六章图像变换

1、图像变换的目的：①简化图像处理；②便于图像特征提取；③图像压缩；④从概念上增强对图像信息的

理解。图像变换包括两个过程：正变换和逆变换。

2、傅里叶比变换的工作流程是：

（1）正向FFT: 指定图像的一个波段，按照计算公式进行FFT，产生频率域图像。

（2）定义滤波器: 以频率域图像为参照，定义滤波器。常用的滤波器有低通、高通、带通、带阻、用户定义几种。波段不同，频率域图像不同，需要定义不同的滤波器。

（3）逆向FFT：将定义的滤波器应用到频率域图像，得到空间域的图像，进行显示。

3、图像变换常用的方法有五种：

①傅里叶变换：针对特定波段图像的频率特征进行分析处理，常用于周期性噪声的去除。如图像特征提

取、频率域滤波、周期性噪声的去除、图像恢复、纹理分析；

②主成分变换（K-L变换）：针对多波段图像进行的数学变换方法，常用于数据的压缩或

噪声的去除；

③缨帽变换（K-T变换）：适用于LANDSAT图像的多波段经验性变换方法，变换结果可以比较好的突出

主体地物特征。变换后的前三个分量为亮度、绿度、湿度；与植物生长过程和土壤有关

④代数运算：通过简单的代数运算产生新的波段，以增强特定的地物信息；

主要的代数运算有：加法运算、差值运算、乘法运算、比值运算、归一化指数（公式：B=(B1-B2)/(B1+B2)）、植被指数。其中植被指数有以下四种（IR为近红外，R为红外）：

A.比值植被指数（RVI）RVI=IR/R

B.归一化植被指数（NDVI）NDVI=(IR-R)/(IR+R)

归一化植被指数：NDVI=(NIR-R)/(NIR+R)，或两个波段反射率的计算。

-1<=NDVI<=1

负值表示地面覆盖为云、水、雪等，对可见光高反射；

0表示有岩石或裸土等，NIR和R近似相等；

正值，表示有植被覆盖，且随覆盖度增大而增大；

C.差值植被指数（DVI）DVI=IR-R

D.正交植被指数（PVI）PVI=1.6225(IR)-2.2978(R)+11.0656或PVI=0.939(IR)-0.344(R)+0.09

⑤色彩变换：将图像从RGB色彩空间转换到其他色彩空间显示，以突出RGB色彩空间难以表示的内容。

如HIS变换，Hue(色调)，Intensity(强度)，Saturation(饱和度)

4、彩色变换的主要应用：1进行不同分辨率图像的融合；2增强合成图像的饱和度；3通过对强度I成分的

处理进行图像增强；4多源数据综合显示；5其他应用

第七章图像滤波

1、图像滤波可分为空间域滤波和频率域滤波两种方法。

2、空间域图像滤波称为平滑和锐化处理，强调像素与其周围相邻像素的关系，常用的方法是卷积运算。

3、在频率域滤波中，保留图像的低频部分抑制高频部分的处理称为低通滤波，起到平滑的作用；保留图像

的高频部分抑制低频部分的处理称为高通滤波，起到锐化的作用

4、遥感图像中常见的噪声：高斯噪声、脉冲噪声、周期噪声。

5、图像平滑：为了抑制噪声、改善图像的质量所做的处理

6、图像平滑的方法

a)均值滤波：是最常用的线性低通滤波器，对高斯噪声比较有效。常用的邻域有4-邻域和8-邻域。

b)中值滤波：是一种常用的非线性平滑滤波器1*3模板。可以用来减弱随机干扰和脉冲干扰。

c)高斯低通滤波：对高斯噪声的去除非常有效，平滑程度越高，滤波后的图像越模糊。

d)梯度倒数加权法：平滑后图像的边沿和细节不会受到明显的损害。

e)选择式掩模平滑：旨在追求既完成滤波操作，又不破坏区域边界的细节。

7、图像锐化：为了突出图像中的地物边缘、轮廓或线状目标的操作

8、图像锐化方法：梯度法、罗伯特梯度、Prewitt和Sobel梯度、Laplacian算子**

罗伯特梯度:|gradf(x,y)|=|f(x,y)-f(x+1,y+1)|+| f(x+1,y)-f(x,y+1)|

Prewitt 算子

Sobel 算子

9、定向检测：为了有目的的提取某一特定方向的边缘或线性特征。常用的模板有：检测垂直线、检测水平

线、检测对角线

10、频率域滤波：理想低通滤波器、理想高通滤波器；Butterworth低通滤波、Butterworth高通滤波；指数

低通滤波、指数高通滤波；梯形低通滤波、梯形高通滤波；高斯低通滤波、高斯高通滤波；同态滤波。

第九章遥感图像的分类

1、分类方法：根据是否需要分类人员事先提供已知类别及其训练样本，对分类器进行训练和监督，可将遥

感图像分类方法划分为监督分类和非监督分类；根据分类使用的统计数学方法可以分为随机统计方法（K-均值分类、最大相似性分类）和模糊数学方法分类。

根据有无先验知识可以分为：

监督分类法: 如 最小距离法，最大似然法等；

非监督分类: K-means 法, Isodata 法等；

2、 绝对距离：∑=-=p j jk ij M x

1ik ||d 式中，d ik 为当前像素i 到类k 的距离；p 为波段数；x ij 为像素i 在j 波

段的像素值；M jk 为类k 在波段j 的均值。

3、 欧式距离：是平面两点之间的直线距离

4、 马氏距离：是一种加权的欧式距离，它通过协方差矩阵来考虑变量的相关性。

5、 相似系数：又称为余弦距离。

遥感图像分类的基本工作流程：

（1）预处理：包括确定工作范围、多源图像的几何配准、噪声处理、辐射校正、几何精校正、多图像融合等。

（2）特征选取：包括特征选择和特征提取。特征选择是从众多特征中挑选出可以参加分类运算的若干个特征；特征提取是在特征选择以后，利用特征提取算法（如主成分分析算法）从原始特征中求出最能反映地物类别性质的一组新特征。

（3）分类：根据特征与分类对象的实际情况选择适当的分类方法。

（4）分类后处理：由于分类过程是按像素逐个进行的，分类结果图像中成片的地物类别分布区往往会出现零星的异类像素，其中许多是不合理的。因此，要根据分类的要求进行后处理工作。

（5）结果检验: 对分类的精度与可靠性进行评价。

（6）结果输出: 对于达到精度要求的分类图像，根据需要和用途，设置投影、比例尺、图例等制作专题图，或将数据转换为向量格式，供其它系统使用。

6、 良好的特征应具备四个特点：可分性（对属于不同类别的对象来说，它们的特征值应具有明显的差异）、

可靠性（对同类的对象，特征值应比较相近）、独立性（所有的各特征之间应彼此不相关）、数量少（分类的复杂度随特征的个数迅速增长）。

7、 非监督分类 初始类别参数的选择：光谱特征比较法、直方图法、最大最小距离法、局部直方图峰值法

8、 非监督分类

K-均值算法：其基本思想是，通过迭代，逐次移动各类的中心，直到满足收敛条件为止。

选择C 个聚类中心，设A i , i = 1, 2, ..., c.;

将任一个像元归类到距离最近的类别中;

基于得到的类别，产生新的C 个聚类中心,设Bi, i = 1, 2, ..., k. ;

如果 ，（ >0, ）则结束循环，否则返回步骤b ，继续循环。

Isodata 法

① 指定参数包括类别数目K （近似）,允许迭代的次数I ，一个类中样本的最少个数N ，关于类分散程度的参数S （标准差）,关于类间距离的参数D ，每次允许合并的类别的对数L ；

② 选择c 个点作为聚类中心，设Ai, i = 1, 2, ..., c.;

③ 将每一个像元归类到距离最近的类别中;

④ 基于得到的类别，如果某一个类别样本个数数量少于指定的个数N ，则去掉此类，返回c ；

⑤ 重新计算各类中心；

⑥ 如果迭代次数大于I ，转向第8步，检查类间最小距离；

⑦ 计算每个类别中标准差，如果某个类别标准差大于指定参数S ，则将该类别拆分为两类，产生两个类别中心。

⑧ 计算类别中心两两之间的距离，将距离小于指定参数D 的两个类别合并，直到满足指定的允许合并的类别的对数L;

ε<|Bi -Ai |ε

⑨ 如果迭代次数大于I ，计算结束，否则转到第3步，即将每一个像元归类到距离最近的类别中。

9、 监督分类方法：平行管道方法、最小距离方法、最大似然方法、光谱角方法

10、 其他分类方法：模糊聚类方法、人工神经网络方法、决策树方法

11、 分类精度评价

a) 混淆矩阵

b) 总体精度，生产者精度，用户精度

c) Kappa 系数

12、 分类后处理：碎斑处理、类别合并、分类结果统计、类间可分离性分析

1.1 如图为一幅16级灰度的图像。请写出均值滤波和中值滤波的3x3滤波器；说明这两种滤波器各自的

特点；并写出两种滤波器对下图的滤波结果（只处理灰色区域，不处理边界）。（15分）

1.2 设图像如下表a 所示，分别求经过邻域平滑和高通算子锐化的结果，其中边缘点保持不变，邻域平

滑模板取3*3矩阵，即

??????????=11110111181H ，高通算子取3*3矩阵，即：????

??????--------=111181111H 表a

遥感期末复习题

遥感定义：是从远处探测感知物体，也就是不直接接触物体，从远处通过探测仪器接收来自目标地物的电磁波信息，经过对信息的处理，判别出目标地物的属性。 遥感的特点：大面积的同步观测；时效性；数据的综合性和可比性；经济性；局限性 遥感数据的类型：按平台分（地面遥感、航空遥感、航天遥感数据） 按电磁波段分（可见光遥感、红外遥感、微波遥感、紫外遥感数据等） 按传感器的工作方式分（主动遥感、被动遥感数据） 遥感数据的应用领域 林业：清查森林资源、监测森林火灾和病虫害。 农业：作物估产、作物长势及病虫害预报。 水文与海洋：水资源调查、水资源动态研究、冰雪监控、海洋渔业。 国土资源：国土资源调查、规划和政府决策。 气象：天气预报、气候预报、全球气候演变研究。 遥感的发展简况 照相机、气球、飞机构成初期遥感技术系统。 1962年在美国密歇根大学召开的第一次国际环境遥感讨论会上，美国海军研究局的Eretyn Pruitt（伊·普鲁伊特）首次提出“Remote Sensing”一词，会后被普遍采用至今。 二次大战中的航空侦察促进了航空摄影技术的发展。 传感器一般由信息收集、探测系统、信息处理和信息输出4部分组成。 电磁波的特性 电磁波是横波在真空中以光速传播电磁波具有波粒二象性（包括波动性和粒子性） 辐射测量 区分辐射能量（W）、辐射通量、辐射通量密度（E）、辐照度（I）、辐射出射度（M）、辐射亮度（L）绝对黑体 如果一个物体对于任何波长的电磁辐射都全部吸收，则这个物体是绝对黑体。它的吸收率α(λ,T)≡1，反射率ρ (λ,T) ≡0，与物体的温度和电磁波长无关。黑色的烟煤、恒星、太阳被认为是最接近黑体辐射的辐射源。黑体辐射的三个特性 1、辐射通量密度随波长连续变化，每条曲线只有一个最大值。 2、温度越高，辐射通量密度越大，不同温度的曲线不同。 3、随着温度的升高，辐射最大值所对应的波长向短波方向移动。 维恩位移定律：随着温度的升高，辐射最大值对应的峰值波长向短波方向移动。 基尔霍夫定律： （2）实际物体的辐射 基尔霍夫定律表现了实际物体的辐射出射度Mi与同温度、同波长绝对黑体辐射出射度的关系，αi 是此条件下的吸收系数（0<α<1).有时也称为比辐射率或发射率ε，表示实际物体辐射与黑体辐射之比，M= εM0 按照发射率与波长的关系，把地物分为：黑体或绝对黑体：发射率为1，常数。 灰体(grey body)：发射率小于1，常数选择性辐射体：反射率小于1，且随波长而变化。

遥感导论考试题A和B及其答案

“遥感概论”课程考试试题1 一、名词解释(每题6分，共30分) 1．大气窗口 2．光谱分辨率 3．遥感图像解译专家系统 4．监督与非监督分类 5．遥感图像镶嵌 二、多项选择(每题5分，共30分) 1．到达地面的太阳辐射能量与地面目标作用后可分为三部分，包括：（） (1) 反射；(2)吸收；(3)透射；(4)发射 2．计算植被指数(如NDVl)主要使用以下哪两个波段：（） (1) 紫外波段；(2) 蓝色波段；(3) 红色波段；(4)近红外波段 3．扫描成像的传感器包括：（） (1) 光-机扫描仪；(2)推帚式扫描仪；(3)框幅式摄影机 4．侧视雷达图像上由地形引起的几何畸变包括：（） (1)透视收缩；(2)斜距投影变形；(3)叠掩；(4)阴影 5 ．遥感图像几何校正包括两个方面：（） (1) 像元坐标转换；(2)地面控制点选取；(3)像元灰度值重新计算(重采样)；(4)多项式拟合三．简答题(共90分) 1、下图为一个3x3的图像窗口，试问经过中位数滤波(Median Filter)后，该窗口中心像元的值，并写出计算过程。(10分) 2、简述可见光、热红外和微波遥感成像机理。(20分) 3、设计一个遥感图像处理系统的结构框图，说明硬件和软件各自的功能，并举一应用实例.(30分) 4．遥感图像目视解译方法主要有哪些?列出其中5种方法并结合实例说明它们如何在遥感图像解译中的应用。(30分) 遥感概论”课程考试试题1－－答案 一、名词解释(每题6分，共30分) 1．大气窗口由于大气层的反射、散射和吸收作用，使得太阳辐射的各波段受到衰减的作用轻重不同，因而各波段的透射率也各不相同。我们就把受到大气衰减作用较轻、透射率较高的波段叫做大气窗口。 2．光谱分辨率指遥感器在接收目标辐射的电磁波信息时所能分辨的最小波长间隔。光谱分辨率与传感器总的探测波段的宽度、波段数和各波段的波长范围和间隔有关。间隔愈小，分辨率愈高。 3．遥感图像解译专家系统遥感图像解译专家系统是模式识别和人工智能技术相结合的产物。它用模式识别方法获取地物多种特征，为专家系统解译遥感图像提供依据，同时应用人工智能技术，运用遥感图像解译专家的经验和方法，模拟遥感图像目视解译的具体思维过程，进行遥感图像解译。 4．监督与非监督分类监督分类指根据已知样本区类别信息对非样本区数据进行分类的方法。其基本思想是：根据已知样本类别和类别的先验知识，确定判别函数和相应的判别准则，然后将未知类别的样本和观测值代入判别函数，再根据判别准则判定该样本的所属类别。

遥感原理与方法期末考试复习

遥感原理与方法期末考试复习 第一章绪论 ★遥感的定义？遥感对地观测有什么特点？ 广义遥感：泛指一切无接触的远距离探测，包括对电磁场、力场（磁力、重力）、机械波（声波、地震波）等的探测。实际工作中，重力、磁力、声波、地震波等的探测被划为物探（物理探测）的范畴，只有电磁波探测属于遥感的范畴。 狭义：是指对地观测，即从不同高度的工作平台上通过传感器，对地球表面目标的电磁波反射或辐射信息进行探测，并经信息记录、传输、处理和解译分析，对地球的资源与环境进行探测和监测的综合性技术。 定义：遥感是指不与目标物直接接触，应用探测仪器，接收目标物的电磁波信息，并对这些信息进行加工分析处理，从而识别目标物的性质及变化的综合性对地观测技术。 英文定义：Remote Sensing 简写为RS(3S之一) 空间特点—全局与局部观测并举，宏观与微观信息兼取 时相特点—快速连续的观测能力 光谱特点—技术手段多样，可获取海量信息 经济特点—应用领域广泛，经济效益高 ★遥感技术系统有哪几部分组成？每部分的作用。 信息获取是遥感技术系统的中心工作 信息记录与传输工作主要涉及地面控制系统 信息处理通过各种技术手段对遥感探测所获得的信息进行各种处理 信息应用是遥感的最终目的，包括专业应用和综合应用 ☆遥感有哪几种分类方法及哪些分类？ 1）按遥感平台分：地面遥感、航空遥感和航天遥感 2）按工作方式分：主动式和被动式遥感.ps【主动式遥感是指传感器自身带有能发射电磁波的辐射源，工作时向探测区发射电磁波，然后接收目标物反射或散射的电磁波信息。被动式遥感是传感器本身不发射电磁波，而是直接接受地物反射的太阳光线或地物自身的热辐射。】 3）按工作波段分：紫外、可见光、红外、微波遥感、多光谱和高光谱遥感 4）按记录方式分：成像和非成像遥感 5）按应用领域分：外层空间、大气层、陆地、海洋遥感等，具体应用领域可分为城市遥感、环境、农业和林业遥感、地质、气象、军事遥感等。 遥感对地观测技术现状及发展展望？ 现状（国内）： 1）民用遥感卫星像系列化和业务化方向发展 2）传感器技术发展迅速 3）航空遥感系统日趋完善 4）国产化地球空间信息系统软件发展迅速 5）应用领域不断扩展 发展展望： 1）研制新一代传感器，以获得分辨率更高、质量更好的遥感数据 2）遥感图像信息处理技术发展迅速

数字图像处理复习资料(补充的答案)

遥感与数字图像处理复习题 一、名词解释： 数字影像：物体光辐射能量的数字记录形式或像片影像经采样量化后的二维数字灰度序列 图像采样：将空间上连续的图像变换成离散点的操作称为采样 灰度量化：将像素灰度转换成离散的整数值的过程叫量化 像素：将地面信息离散化而形成的格网单元 辐射误差：传感器接受到的电磁波能量与目标本身辐射的能量是不一致的 辐射校正：消除图像数据中依附在图亮度中的各种失真的过程 灰度直方图: 以每个像元为单位，表示 线性拉伸:采用线性或分段线性的函数改善图像对比度 平滑：为抑制噪声，改善图像质量所做的处理 锐化：通过微分使图像中的地物边缘，轮廓或线状目标突出 滤波：将信号中特定波段频率部分滤除的操作，是抑制和防止干扰的一项重要措施 高通滤波：保留图像的高频部分而消弱低频部分的处理 低通滤波：保留图像的低频部分而抑制高频部分的处理 植被指数：根据地物光谱反射率的差异作比值可以突出图像中植被的特征、提取植被类别或估算绿色生物量，能够提取植被的算法称为植被指数 伪彩色合成：将一个波段或单一的黑白图像变换为彩色图像，从而把人眼不能区分的微小的灰度差别显示为明显的色彩差异，更便于解译和提取有用信息。 真彩色合成：根据彩色合成原理，可选择同一目标的单个多光谱数据合成一幅彩色图像，当合成图像的红绿蓝三色与三个多光谱段相吻合，这幅图像就再现了地物的彩色原理，就称为真彩色合成。 假彩色合成：根据加色法或减色法，将多波段单色影像合成为假彩色影像的一种彩色增强技术。密度分割法:对单波段黑白遥感图像按灰度分层，对每层赋予不同的色彩，使之变为一幅彩色图像 直方图均衡化：将原图像的直方图通过变换函数变为各亮度级均匀分布的直方图，然后按均匀直方图像修改原图像的像元亮度值，从而获得一幅亮度分布均匀的新图像。 监督分类: 事先已经知道类别先验知识，对未知类别的样本进行分类的方法 非监督分类：在事先不知道类别特征，主要根据像元间相似度的大小进行归类合并（将相似 度大的像元归为一类）的方法 特征空间：以各波段图像的亮度分布为坐标轴组成的空间 训练区：在监督分类中,从图像上选取的已知其地物属性或物体特性的图像区域或像元,用于 进行分类的学习和训练,以建立分类模型或分类函数（即感兴趣区）。 二、填空题： 1、光学图像是一个连续的光密度函数。 2、数字图像是一个离散的光密度函数。

数字图像处理复习资料

1.在程控交换机工程设计中ＢＨＣＡ值的计算方法赵睿＊在程控交换机工程设计中，呼叫处理能力的确定是很重要的，而呼叫处理能力是以忙时最大试呼次数值（ＢＨＣＡ）来表征的。因此可用下列换算公 6）图像分类（识别）：图像分类（识别）属于模式识别的范畴，其主要内容是图像经过某些预处理（增强、复原、压缩）后，进行图像分割和特征提取，从而进行判决分类。图像分类常采用经典的模式识别方法，有统计模式分类和句法（结构）模式分类，近年来新发展起来的模糊模式识别和人工神经网络模式分类在图像识别中也越来越受到重视。 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。

4.按照量化级的划分方式分，数字图像的量化有均匀量化和非均匀量化。 均匀量化：ADC输入动态范围被均匀地划分为2^n份。 非均匀量化：ADC输入动态范围的划分不均匀，一般用类似指数的曲线进行量化。 非均匀量化是针对均匀量化提出的，因为一般的语音信号中，绝大部分是小幅度的信号，且人耳听觉遵循指数规律。为了保证关心的信号能够被更精确的还原，我们应该将更多的bit用于表示小信号。 常见的非均匀量化有A律和μ率等，它们的区别在于量化曲线不同。 4.

如何用MATLAB让图像进行对数变换。要源代码，比如图像名字为ST.JPG >>x=imread('sar.bmp'); >>x1=double(x)+1; >>x2=log(x1); >>y=uint8(x2)-1; >>t=im2uint8(mat2gray(y)); >>imshow(t); 灰度直方图（histogram）是灰度级的函数，它表示图象中具有每种灰度级的象素的个数，反映图象中每种灰度出现的频率。 它是多种空间域处理技术的基础。直方图操作能够有效用于图像增强；提供有用的图像统计资料，其在软件中易于计算，适用于商用硬件设备。 灰度直方图性质：1）表征了图像的一维信息。只反映图像中像素不同灰度值出现的次数（或频数）而未反映像素所在位置。2）与图像之间的关系是多对一的映射关系。一幅图像唯一确定出与之对应的直方图，但不同图像可能有相同的直方图。3）子图直方图之和为整图的直方图

遥感导论复习题及答案

1.什么是遥感国内外对遥感的多种定义有什么异同点 定义：从不同高度的平台（Platform）上，使用各种传感器（Sensor），接收来自地球表层的各种电磁波信息，并对这些信息进行加工处理，从而对不同的地物及其特性进行远距离探测和识别的综合技术。 平台：地面平台、航空平台、航天平台；传感器：各种光学、电子仪器 电磁波：可见光、红外、微波 根据你对遥感技术的理解，谈谈遥感技术系统的组成。 3.什么是散射大气散射有哪几种其特点是什么 辐射在传播过程中遇到小微粒而使传播方向改变，并向各个方向散开称为散射；大气散射有三种：分别为瑞利散射：特点是散射强度与波长的四次方成反比，既波长越长，散射越弱； 米氏散射：散射强度与波长的二次方成反比。云雾对红外线的散射主要是米氏散射 无选择性散射：特点是散射强度与波长无关。 4.遥感影像变形的主要原因是什么 （1）遥感平台位置和运动状态变化的影响；（2）地形起伏的影响； （3）地球表面曲率的影响；（4）大气折射的影响；（5）地球自转的影响。 5.遥感图像计算机分类中存在的主要问题是什么 （1）未充分利用遥感图像提供的多种信息；（2）提高遥感图象分类精度受到限制：包括大气状况的影响、下垫面的影像、其他因素的

影响。 6.谈谈你对遥感影像解译标志的理解。 为了提高摄影像片解译精度与解译速度，掌握摄影像片的解译标志很有必要。遥感摄影像片解译标志又称判读标志，它指能够反映和表现目标地物信息的遥感影像各种特征，这些特征能帮助判读者识别遥感图像上目标地物或现象。解译标志分为直接判读标志和间接解译标志。直接判读标志是指能够直接反映和表现目标地物信息的遥感图像各种特征，它包括遥感摄影像片上的色调、色彩、形状、阴影、纹理、大小、图型等，解译者利用直接解译标志可以直接识别遥感像片上的目标地物。间接解译标志是指航空像片上能够间接反映和表现目标地物的特征，借助间接解译标志可以推断与某地物的属性相关的其他现象。遥感摄影像片上经常用到的间接解译标志有：目标地物与其相关指示特征。例如，像片上呈线状延伸的陡立的三角面地形，是推断地质断层存在的间接标志。像片上河流边滩、沙咀和心滩的形态特征，是确定河流流向的间接解译标志；地物及与环境的关系。任何生态环境都具有代表性地物，通过这些地物可以指示它赖以生活的环境。如根据代表性的植物类型推断它存在的生态环境，“植物是自然界的一面镜子”，寒温带针叶林的存在说明该地区属于寒温带气候；目标地物与成像时间的关系。一些目标地物的发展变化与季节变化具有密切联系。了解成像日期和成像时刻，有助于对目标地物的识别。例如，东部季风区夏季炎热多雨，冬季寒冷干燥，土壤含水量因此具有季节变化，河流与水库的水位也有季节变化。 7. 何谓遥感、地理信息系统、全球定位系统简要回答三者之间的相互

数字图像处理期末复习

遥感与数字图像处理基础知识 一、名词解释： 数字影像图像采样灰度量化像素 数字影像：数字影像又称数字图像，即数字化的影像。基本上是一个二维矩阵，每个点称为像元。像元空间坐标和灰度值均已离散化，且灰度值随其点位坐标而异。 图像采样：指将在空间上连续的图像转换成离散的采样点集的操作。 灰度量化：将各个像素所含的明暗信息离散化后，用数字来表示。 像素：像素是A/D转换中的取样点，是计算机图像处理的最小单元 二、填空题： 1、光学图像是一个连续的光密度函数。 2、数字图像是一个_离散的光密度_函数。 3、通过成像方式获取的图像是连续的，无法直接进行计算机处理。此外，有些遥感图像是通过摄影方式获取的，保存在胶片上。只有对这些获取的图像（或模拟图像）进行数字化后，才能产生数字图像。数字化包括两个过程：___采样___和__量化___。 4、一般来说，采样间距越大，图像数据量____小____，质量____低_____；反之亦然。 5、一幅数字图像为8位量化，量化后的像素灰度级取值范围是________的整数。设该数字图像为600行600列，则图像所需要的存储空间为________字节。 6、设有图像文件为200行，200列，8位量化，共7个波段，则该图像文件的大小为________。 三、不定项选择题：(单项或多项选择) 1、数字图像的________。 ①空间坐标是离散的，灰度是连续的②灰度是离散的，空间坐标是连续的 ③两者都是连续的④两者都是离散的 2、采样是对图像________。 ①取地类的样本②空间坐标离散化③灰度离散化 3、量化是对图像________。 ①空间坐标离散化②灰度离散化③以上两者。 4、图像灰度量化用6比特编码时，量化等级为________。

遥感原理试题及其答案

A卷参考答案要点 名词解释 1．绝对黑体：指能够全部吸收而没有反射电磁波的理想物体。 2．大气窗口：大气对电磁波有影响，有些波段的电磁波通过大气后衰减较小，透过率较高的波段。3．图像融合：由于单一传感器获取的图像信息量有限，难以满足应用需要，而不同传感器的数据又具有不同的时间、空间和光谱分辨率以及不同的极化方式，因此，需将这些多源遥感图像按照一定的算法，在规定的地理坐标系，生成新的图像，这个过程即图像融合。 4．距离分辨力：指测视雷达在发射脉冲方向上能分辨地物最小距离的能力。它与脉冲宽度有关，而与距离无关。 5．特征选择：指从原有的m个测量值集合中，按某一规则选择出n个特征，以减少参加分类的特征图像的数目，从而从原始信息中抽取能更好的进行分类的特征图像。即使用最少的影像数据最好的进行分类。 二、简答题（45） 1．分析植被的反射波谱特性。说明波谱特性在遥感中的作用。 由于植物进行光合作用，所以各类绿色植物具有相似的反射波谱特性，以区分植被与其他地物。 （1）由于叶绿素对蓝光和红光吸收作用强，而对绿色反射作用强，因而在可见光的绿波段有波峰，而在蓝、红波段则有吸收带； （2）在近红外波段（0.8-1.1微米）有一个反射的陡坡，形成了植被的独有特征； （3）在近红外波段（1.3-2.5微米）受绿色植物含水量的影响，吸收率大增，反射率大大下降；但是，由于植被中又分有很多的子类，以及受到季节、病虫害、含水量、波谱段不同等影响使得植物波谱间依然存在细部差别。 波谱特性的重要性： 由于不同地物在不同波段有着不同的反射率这一特性， 1使得地物的波谱特性成为研究遥感成像机理，选择遥感波谱段、设计遥感仪器的依据； 2在外业测量中，它是选择合适的飞行时间和飞行方向的基础资料； 3有效地进行遥感图像数字处理的前提之一； 4用户判读、识别、分析遥感影像的基础；定量遥感的基础。 2．遥感图像处理软件的基本功能有哪些？ 1）图像文件管理——包括各种格式的遥感图像或其他格式的输入、输出、存储以及文件管理等；2）图像处理——包括影像增强、图像滤波及空间域滤波，纹理分析及目标检测等； 3）图像校正——包括辐射校正与几何校正； 4）多图像处理——包括图像运算、图像变换以及信息融合； 5）图像信息获取——包括直方图统计、协方差矩阵、特征值和特征向量的计算等； 6）图像分类——非监督分类和监督分类方法等； 7）遥感专题图制作——如黑白、彩色正射影像图，真实感三维景观图等地图产品； 8）三维虚拟显示——建立虚拟世界； 9）GIS系统的接口——实现GIS数据的输入与输出等。

遥感原理期末复习资料(知识点汇总)

遥感的定义： 遥感是指利用飞机、卫星或其他飞行器等运载工具（平台）上安装的某种装置（传感器），探测目标的特征信息（电磁波的反射或发射辐射），经过传输、处理，从中提取感兴趣信息的过程 遥感类型:按平台分为地面遥感、航空遥感、航天遥感、宇航遥感 遥感信息特点： （1）真实性、客观性 （2）探测范围大 （3）资料新颖且能迅速反应动态变化 （4）成图迅速 （5）收集资料方便 遥感系统的组成： 1、目标的信息特性 2、目标信息的传输 3、空间信息的采集 4、地面接收与预处理 5、信息处理 6、信息分析与应用

电磁波：交互变化的电磁场在空间的传播。 （1）电磁波与电磁波谱红外划分 ※紫外线：波长范围为0.01～0.38um，太阳光谱中只有0.3～0.38um波长的光到达地面，对油污染敏感，但探测高度在2000m 以下。 ※可见光：波长范围0.38～0.76um，人眼对可见光有敏锐的感觉，是遥感技术应用中的重要波段。 ※红外线：波长范围为0.76～1000um，根据性质可分为近红外、中红外、远红外和超远红外。 ※微波：波长范围为1mm～1m，穿透性好，不受云雾的影响。红外划分： ※近红外：0.76～3.0um，与可见光相似。 ※中红外：3.0～6.0um，地面常温下的辐射波长，有热感，又

叫热红外。 ※远红外：6.0～15.0um，地面常温下的辐射波长，有热感，又叫热红外。 ※超远红外：15.0～1000um，多被大气吸收，遥感探测器一般无法探测。 偏振：指横波的振动矢量偏于某些方向的现象或振动方向对于传播方向的不对称性。 黑体：在任何温度下，对各种波长的电磁辐射的吸收系数等于1（100%）的物体。 ※黑体辐射：黑体的热辐射称为黑体辐射。 黑体辐射定律：包括普朗克定律，玻尔兹曼定律，维恩位移定律，瑞里—金斯公式（注：基尔霍夫定律是一般物体发射定律。） 发射率概念：地物的辐射出射度（单位面积上发出的辐射总通量）W与同温度下的黑体辐射出射度 W黑的比值。 按照发射率与波长的关系，把地物分为： 黑体或绝对黑体：发射率为1，常数 灰体：发射率小于1，常数 选择性辐射体：反射率小于1，且随波长而变化。 物体的发射辐射—基尔霍夫定律：在一定温度下，地物单位面积上的辐射通量W和吸收率之比，对于任何物体都是一个常数，并等于该温度下同面积黑体辐射通量W 黑。在给定的温度下，物体的发射率=吸收率（同一波段）；吸收率越大，发射率也越

数字图像处理练习题大全

— 一、选择题 1、两幅图像进行相减，可以（ ） 。 A 、获得图像的轮廓 B 、突出两幅图像的差异 C 、使得图像更清晰 D 、消除噪声 2、在变换编码中，比较理想的变换是（ ） 》 (A) DFT （B ）WHT （C ）DCT （D ）KLT 3、对灰度值为127进行灰度码分解，结果用二进制表示为（ ） （A ）01000000 （B ）01111111 （C ） （D ） 4、关于邻接和连接说法正确的是（ ） （A ）连接不一定邻接。 （B ）在二值图像中，任意相邻的两个象素都是连接的。 （C ）在灰度图像中，相邻的两个象素的灰度值为80、83，则它们是连接的。 ￥ （D ）邻接不一定连接。 5、下面图像中，象素P 、Q 之间的距离，描述正确的是（ ） （A ）棋盘距离为3 （B ）城区距离为5 （C ）欧氏距离为5 （D ）棋盘距离为7 6、平移变换矩阵为（ ） [ （A ）?? ??????? ???10 00 100010001000Z Y X （B ）????? ? ??????10 000000000z y x S S S

（C） ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? - 1 cos sin sin cos 1 α α α α （D） ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?- 1 cos sin 1 sin cos β β β β 7、下列哪种变换可以保持角度不变（） （A）仿射变换（B）欧氏变换（C）刚体变换（D）相似变换 8、以下哪种灰度映射可以使图像黑白反色（） （A）（B）（C）（D） 9、频域的低通滤波相当于空域的（） ! （A）对比度增强（B）锐化滤波（C）模板卷积（D）平滑滤波10、图像中，两个之间的Minkowski距离[]w w w w t y s x q p D/1 ) , (- + - = 当w取何值时，P和Q点到O的Minkowski距离相等。（） A、w=1 B、w=2 C、w=5 D、w = ∞ < 二、判断题（正确的打√，错误的打×。） 1、信源编码的平均长度大于或等于信号的熵。（） 2、算术编码结果为小数。（） 3、在变换编码中，子图像尺寸的选择一般为3×3，4×4。（） 4、对于1024×1024图像，若分割成8×8的图像块，对每个图像块进行DCT变换，并取4个系数用于隐藏信息，则这个图像可以隐藏信息的比特数为16384（） 5、逻辑运算一般只用于二值图像。（）

数字图像处理复习重点整理

《数字图像处理》复习 第一章绪论 数字图像处理技术的基本内容：图像变换、图像增强、图象恢复、图像压缩编码、图像分割、图像特征提取（图像获取、表示与描述）、彩色图像处理和多光谱及高光谱图像处理、形态学图像处理 第二章数字图像处理基础 2-1 电磁波谱与可见光 1.电磁波射波的成像方法及其应用领域： 无线电波（1m-10km）可以产生磁共振成像，在医学诊断中可以产生病人身体的横截面图像☆微波（1mm-1m）用于雷达成像，在军事和电子侦察领域十分重要 红外线（700nm-1mm）具有全天候的特点，不受天气和白天晚上的影响，在遥感、军事情报侦察和精确制导中广泛应用 可见光（400nm-700nm）最便于人理解和应用最广泛的成像方式，卫星遥感、航空摄影、天气观测和预报等国民经济领域 ☆紫外线（10nm-400nm）具有显微镜方法成像等多种成像方式，在印刷技术、工业检测、激光、生物学图像及天文观测 X射线（1nm-10nm）应用于获取病人胸部图像和血管造影照片等医学诊断、电路板缺陷检测等工业应用和天文学星系成像等 伽马射线（0.001nm-1nm）主要应用于天文观测 2-2 人眼的亮度视觉特征 2.亮度分辨力——韦伯比△I/I（I—光强△I—光照增量），韦伯比小意味着亮度值发生较小变化就能被人眼分辨出来，也就是说较小的韦伯比代表了较好的亮度分辨力 2-3 图像的表示 3. 黑白图像：是指图像的每个像素只能是黑或白，没有中间的过渡，一般又称为二值图像 （黑白图像一定是二值图像，二值图像不一定是黑白图像） 灰度图像：是指图像中每个像素的信息是一个量化了的灰度级的值，没有彩色信息。 彩色图像：彩色图像一般是指每个像素的信息由R、G、B三原色构成的图像，其中的R、B、G是由不同的灰度级来描述的。 4.灰度级L、位深度k L=2^k 5.储存一幅M×N的数字图像所需的比特 b=M×N×k 例如，对于一幅600×800的256灰度级图像，就需要480KB的储存空间（1KB=1024Byte 1Byte=8bit） 2-4 空间分辨率和灰度级分辨率 6.空间分辨率是图像中可分辨的最小细节，主要由采样间隔值决定，反映了数字化后图像的实际分辨率。一种常用的空间分辨率的定义是单位距离内可分辨的最少黑白线对数目(单位是每毫米线对数)，比如每毫米80线对。对于一个同样大小的景物来说，对其进行采样的空间分辨率越高，采样间隔就越小，图片的质量就越高。 7.灰度级分辨率是指在灰度级别中可分辨的最小变化，通常把灰度级级数L称为图像的灰度级分辨率（灰度级通常是2的整数次幂） 8.在图像空间分辨率不变的情况下，采样数越少，图像越小。同时也证实了，在景物大小不变的情况下，图像阵列M×N越小，图像的尺寸就越小； 随着空间分辨率的降低，图像大小尺寸不变，图像中的细节信息在逐渐损失，棋盘格似的粗颗粒像素点变得越来越明显。由此也说明，图像的空间分辨率越低，图像的视觉效果越差；随着灰度分辨率的降低，图像的细节信息在逐渐损失，伪轮廓信息在逐渐增加。由于伪轮

中国矿业大学《遥感原理与应用》试题2

《遥感原理与应用》试卷（B） 一、名词解释（15）： 1．大气窗口 2．监督法分类 3．传感器定标 4．方位分辨力 5．特征变换二、简答题（45） 1．遥感的基础是什么，其重要性体现在哪些方面？ 2．影响遥感图像目视判读的因素有哪些，有哪些判读方法？ 3．为何要进行图像融合，其目的是什么？ 4．叙述遥感的基本概念、特点以及发展趋势？ 5．写出SPOT多光谱，ETM，MODIS三类传感器获取图像的植被指数计算公式。 6．写出SPOT图像的共线方程（旁向倾斜θ角），在其纠正模型中涉及到的未知参数有哪些？ 7．写出ISODATA的中文全称和步骤。 8．写出MODIS中文全称，指出其特点。 9．请你说出与遥感有关的书和专业杂志（至少各3种）？ 三、论述题（40） 1．写出利用多时相图像来进行变化检测的流程图，写出相应的步骤和方法。2．比较SPOT多光谱CCD，LANDSAT的ETM以及SAR三类传感器以及获取的图像的特点。

B卷参考答案要点 一、名词解释： 1.大气窗口：太阳辐射透过大气时，要发生反射、散射、吸收，从而使辐射强度发生衰减。对传感器而言，某些波段的电磁辐射通过大气衰减较小，透过率高，对遥感十分有利，成为遥感的重要探测波段，这些波段就是大气窗口。 2.监督法分类：根据已知的样本类别和类别的先验知识，确定判别函数和相应的判别准则，其中利用一定数量的已知类别函数中求解待定参数的过程称之为学习或训练，然后将未知类别的样本的观测值代入判别函数，再依据判别准则对该样本的所属类别作出判定。 3.传感器定标：指传感器探测值的标定过程方法，用以确定传感器入口处的准确辐射值。 4.方位分辨力：在航向上所能分辨出的两个目标的最小距离称为方位分辨率。 5.特征变换：将原始图像通过一定的数字变换生成一组新的特征图像，这一组新图像信息集中在少数几个特征图像上。 二、简答题 1.遥感的基础是什么，其重要性体现在哪些方面？ 答：遥感的基础是地物发射或反射电磁波的性质不同。根据地物的发射或反射电磁波特性的不同，可以传感器成像获取图像，利用遥感图像来进行地物分类、识别、变化检测等。 2.影响遥感图像目视判读的因素有哪些，有哪些判读方法？ 答：影响遥感图像目视判读的因素有： 1）地物本身的复杂性，如存在同谱异物和同物异谱现象及地物纹理特性的复杂性。 2）传感器特性的影响，如几何分辨率、辐射分辨率、光谱分辨率和时间分辨率等。 3）目视能力的影响，不同的人视力和色彩分辨力不同，影响目视判读。 为了很好的克服上述问题，有这么些常用判读方法：直接判读法、对比分析法、事项动态对比分析法、信息复合法、综合推理法和地理相关分析法。 3.为何要进行图像融合，其目的是什么？ 答：单一传感器获取的图像信息量有限，往往难以满足应用的需求，通过图像融合可以从不同的遥感图像中获取的更多的有用的信息，补充单一传感器的不足。图像融合是指将多元遥感图像按照一定的算法，在规定的地理坐标系，生成新的图像的过程。图像融合可以分成像素级，特征级和决策级。像素级融合对原始图像及预处理各阶段上产生的信息分别进行融合处理，以增加图像中的有用信息成分，改善图像处理效果。特征级融合能以高的置信度来提取有用的图像特征。决策级融合允许来自多元数据在最高抽象层次上被有效利用。 4.叙述遥感的基本概念、特点以及发展趋势？ 答：遥感是在不直接接触的情况下，对目标物或自然现象远距离感知的一门探测技术。具体是指在高空和外层空间的各种平台上，运用各种传感器获取反映地表特征的各种数据，通过传输，变幻和处理，提取有用的信息，实现研究地物空间形状、位置、性质、变化及其与环境的相互关系得一门现代应用技术科学。 遥感有如下特点： 1）波谱辐射量化性；2）宏观性：探测范围大，可以进行大面积同步观测；3）多源性：多平台、多时性、多波段（多尺度）；4）周期性、时效性，可以及时发现问题以及变化情况；5）综合性和可比较性；6）经济性；7）获取信息的手段灵活；8）应用广泛；9）遥感信息的复杂性遥感的发展趋势： 1）传感器分辨率的大幅提高；2）遥感平台有遥感卫星、宇宙飞船、航天飞机有一定时间间隔的短中期观测发展为以国际空间站为主的、多平台、多层面、长期的动态观测；3）光谱探测能力急剧提高，成像谱段范围拉大，光谱分辨率提高；4）遥感图像处理硬件系统从光学处理设备全面转向数字

河南大学遥感期末复习资料

第一讲作业：1.遥感的概念以及狭义遥感的特点 广义的遥感：即遥远的感知，泛指一切无接触的远距离探测，包括对电磁场、力场、机械波等的探测。 狭义的遥感：运用探测仪器，不与探测目标相接触，从远处记录目标的电磁波特性，通过分析，揭示物体的物理特性及变化的综合性探测技术。 狭义的遥感具有以下三个特点： 1.运用探测仪器进行探测 2.仅记录物体的电磁波特性 3.揭示物体的物理特性及变化 2.遥感系统的组成 总的来说，遥感系统的组成可以分为四个部分。 1.信息源。信息源是指遥感需要对其探测的目标物。 2.信息获取。信息获取是指运用遥感技术装备接受、记录目标物电磁波特性的探测过程。 3.信息处理。信息处理是指运用光学仪器和计算机设备对所获取的遥感信息进行校正、分 析和解译处理的技术过程。

4.信息应用。信息应用是根据不同的目的将遥感信息应用于各个领域的过程。 3.遥感的工作波段以及它们具有的特性 遥感中较多地使用可见光、红外、微波波段以及紫外线的一部分。 特性：1.可见光：鉴别物质特征的主要波段，以光学摄影或扫描方式接收和记录反射特征。 2.红外线：近红外的性质与可见光相似，红外遥感主要采用热感应方式探测地物本身的 辐射，可以全天时遥感。 3.微波：分为毫米波、厘米波、分米波，具有热辐射性质，可以全天候全天时遥感探测， 可采用主动和被动方式成像，具有一定的穿透能力。 4.紫外线：用于探测碳酸盐分布和油污染的监测，一般高空遥感不宜采用。 4.遥感平台的种类 地面遥感平台、航空遥感平台以及航天遥感平台。 5.遥感器的成像方式 遥感器：搭载在遥感平台上，接收、记录目标物电磁波特性的仪器，包括照相机、扫描仪、成像雷达等。 遥感器成像方式： 摄影成像类型（光学/电成像类型）

数字图像处理复习习题集-2016年(测绘)

辐射校正 一、名词解释： 1、辐射误差 2、辐射定标 3、相对定标 4、绝对定标 5、辐射校正 6、大气校正 二、填空题： 1、通常把电磁波通过大气层时较少被反射、吸收或散射的，通过率较高的波段称为＿＿＿。 2、辐射校正包括三部分的内容：＿＿＿、＿＿＿和＿＿＿。 3、传感器所能接收的太阳光包括＿＿＿、被大气散射辐射的太阳光在地表的反射辐射、＿＿＿三部分。 4、大气散射校正主要有三种方法：（1）＿＿＿（2）＿＿＿（3）＿＿＿。 5、在可见光波段，大气的影响主要表现为＿＿＿；在近红外，大气的影响主要表现为＿＿＿。 6、大气的散射与辐射光波长有密切的关系，对短波长的散射比长波长的散射要＿＿＿得多。 7、为了尽量减少＿＿＿和＿＿＿引起的辐射误差，遥感卫星大多设计在同一个地方时间通过当地上空，但由于季节的变化和地理经纬度的变化，两者的变化是不可避免的。 8、在使用透镜的光学系统中，由于镜头光学特性的非均匀性，在其成像平面上存在着边缘部分比中间部分暗的现象，称为＿＿＿。 9、图像融合 三、问答题： 1、辐射误差产生的主要原因有哪些? 2、因大气辐射引起的辐射误差，其相应的校正方法有哪些? 3、太阳高度角和日地距离校正的目的是什么？ 4、地形辐射校正的目的是什么？ 四、计算题 1、给出一组大气校正时地面实测值与遥感图像上的灰度值，能够利用回归分析的方法计算 得到大气干扰值 2、对于多光谱图像能够利用给出的红外波段，采用直方图或者回归分析法估算可见光波段 的大气干扰值。 图像增强 一、名词解释： 灰度直方图对比度增强平滑锐化滤波高通滤波低通滤波直方图均衡化直方图匹配密度分割影像融合线性拉伸

(完整版)遥感导论复习题及答案

1.什么是遥感？国内外对遥感的多种定义有什么异同点？ 定义：从不同高度的平台（Platform）上，使用各种传感器（Sensor），接收来自地球表层的各种电磁波信息，并对这些信息进行加工处理，从而对不同的地物及其特性进行远距离探测和识别的综合技术。 平台：地面平台、航空平台、航天平台；传感器：各种光学、电子仪器 电磁波：可见光、红外、微波 //2. 根据你对遥感技术的理解，谈谈遥感技术系统的组成。 3. 什么是散射？大气散射有哪几种？其特点是什么？ 辐射在传播过程中遇到小微粒而使传播方向改变，并向各个方向散开称为散射；大气散射有三种：分别为瑞利散射：特点是散射强度与波长的四次方成反比，既波长越长，散射越弱； 米氏散射：散射强度与波长的二次方成反比。云雾对红外线的散射主要是米氏散射 无选择性散射：特点是散射强度与波长无关。 4. 遥感影像变形的主要原因是什么？ （1）遥感平台位置和运动状态变化的影响；（2）地形起伏的影响； （3）地球表面曲率的影响；（4）大气折射的影响；（5）地球自转的影响。 5.遥感图像计算机分类中存在的主要问题是什么？ （1）未充分利用遥感图像提供的多种信息；（2）提高遥感图象分类精度受到限制：包括大气状况的影响、下垫面的影像、其他因素的

影响。 6.谈谈你对遥感影像解译标志的理解。 为了提高摄影像片解译精度与解译速度，掌握摄影像片的解译标志很有必要。遥感摄影像片解译标志又称判读标志，它指能够反映和表现目标地物信息的遥感影像各种特征，这些特征能帮助判读者识别遥感图像上目标地物或现象。解译标志分为直接判读标志和间接解译标志。直接判读标志是指能够直接反映和表现目标地物信息的遥感图像各种特征，它包括遥感摄影像片上的色调、色彩、形状、阴影、纹理、大小、图型等，解译者利用直接解译标志可以直接识别遥感像片上的目标地物。间接解译标志是指航空像片上能够间接反映和表现目标地物的特征，借助间接解译标志可以推断与某地物的属性相关的其他现象。遥感摄影像片上经常用到的间接解译标志有：目标地物与其相关指示特征。例如，像片上呈线状延伸的陡立的三角面地形，是推断地质断层存在的间接标志。像片上河流边滩、沙咀和心滩的形态特征，是确定河流流向的间接解译标志；地物及与环境的关系。任何生态环境都具有代表性地物，通过这些地物可以指示它赖以生活的环境。如根据代表性的植物类型推断它存在的生态环境，“植物是自然界的一面镜子”，寒温带针叶林的存在说明该地区属于寒温带气候；目标地物与成像时间的关系。一些目标地物的发展变化与季节变化具有密切联系。了解成像日期和成像时刻，有助于对目标地物的识别。例如，东部季风区夏季炎热多雨，冬季寒冷干燥，土壤含水量因此具有季节变化，河流与水库的水位也有季节变化。 7. 何谓遥感、地理信息系统、全球定位系统？简要回答三者之间的相

遥感数字图像处理教程期末复习题

遥感数字图像处理教程 第一章概论 1.1图像和遥感数字图像 1.1.1图像和数字图像 本书定义图像为通过镜头等设备得到的视觉形象 根据人眼的视觉可视性可将图像分为可视图像和不可视图像。可视图像有图片、照片、素描和油画等，以及用透镜、光栅和全息技术产生的各种可见光图像。不可见图像包括不可见光成像和不可测量值 按图像的明暗程度和空间坐标的连续性，可将图像分为数字图像和模拟图像。数字图像是指用计算机存储和处理的图像，是一种空间坐标和灰度不连续、以离散数字原理表达的图像。在计算机内，数字图像表现为二维阵列，属于不可见图像。模拟图像指空间坐标和明暗程度连续变化的、计算机无法直接处理的图像，属于可见图像。 利用计算机技术，可以实现模拟图像和数字图像之间相互转换。把模拟图像转化为数字图像成为模/数转换，记作A/D转换； 数字图像最基本的单位是像素。像素是A/D转换中国的取样点，是计算机图像处理的最小单位；每个像素具有特定的空间位置和属性特征。 1.1.2遥感数字图像 遥感数字图像时数字形式的遥感图像。不同的地物能够反射或辐射不同长波的电磁波，利用这种特性，遥感系统可以产生不同的遥感数字图像。 遥感数字图像中的像素成为亮度值。亮度值的高低由遥感传感器所探测到的地物电磁波的辐射强度决定。由于地物反射或辐射电磁波的性质不同受大气的影响不同，相同地点不同图像的亮度值可能不同。 图像的每个像素对应三维世界中的一个实体、实体的一部分或多个实体。在太阳照射下，一些电磁波被这个实体反射，一些被吸收。反射部分电磁波到达传感器被记录下来，成为特定像素点的值。 1.2压感数字图像处理 1.2.1遥感数字图像处理概述 遥感数字图像处理是利用计算机图像处理系统对遥感图像中的像素进行系列操作的过程。遥感数字图像处理主要包括三个方面 1.图像增强，使用多种方法，如：灰度拉伸、平滑、瑞华、彩色合成、主成分变换K-T变换、代数运算、图像融合等压抑、去除噪声、增强整体图像或突出图像中的特定地物的信息，是图像更容易理解、解释和判读、 图像增强着重强调特定图像特征，在特征提取、图像分析和视觉信息的显示很有用。 2.图像校正：图像校正也成图像回复、图像复原，主要是对传感器或环境造成的退化图像进行模糊消除、噪声滤除、几何失真或非线性校正。 信息提取：根据地物光谱特征和几何特征，确定不同地物信息的提取规则。 1.2.2 遥感数字图像处理系统 数字图像处理需要借助数字图像处理系统来完成。一个完整的遥感数字图像处理系统包括硬件系统和软件系统两大部分。 1.硬件系统 包括计算机、数字化设备、大容量存储、显示器和输出设备以及操作台 1）计算机 是图像处理核心，大的内存和高的CPU速度有助于加快处理的进度。 2）数字化设备

数字图像处理复习练习题

练习题 1、图像灰度量化用6比特编码时，量化等级为（ B ） A 32个 B 64个 C128个 D 256个 2.下面说法正确的是：（ B ） A、基于像素的图像增强方法是一种线性灰度变换； B、基于像素的图像增强方法是基于空间域的图像增强方法的一种； C、基于频域的图像增强方法由于常用到傅里叶变换和傅里叶反变换，所以总比基于图像 域的方法计算复杂较高； D、基于频域的图像增强方法比基于空域的图像增强方法的增强效果好。 3、采用幂次变换进行灰度变换时，当幂次取大于1时，该变换是针对如下哪一类图像进行增强。（ B ） A 图像整体偏暗 B 图像整体偏亮 C图像细节淹没在暗背景中D图像同时存在过亮和过暗背景 4、采用模板［-1 1］T主要检测（ A ）方向的边缘。 A.水平 B.45? C.垂直 D.135? 5、下列算法中属于图象锐化处理的是（ C ） A.低通滤波 B.加权平均法 C.高通滤波 D. 中值滤波 6、维纳滤波器通常用于（C ） A、去噪 B、减小图像动态范围 C、复原图像 D、平滑图像 7、彩色图像增强时，（ C ）处理可以采用RGB彩色模型。 A. 直方图均衡化 B. 同态滤波 C. 加权均值滤波 D. 中值滤波 8、（ B ）滤波器在对图像复原过程中需要计算噪声功率谱和图像功率谱。 A. 逆滤波 B. 维纳滤波 C. 约束最小二乘滤波 D. 同态滤波 9、高通滤波后的图像通常较暗，为改善这种情况，将高通滤波器的转移函数加上一常数量以便引入一些低频分量。这样的滤波器叫B ）。 A. 巴特沃斯高通滤波器 B. 高频提升滤波器

C. 高频加强滤波器 D. 理想高通滤波器 10、下列算法中属于图象锐化处理的是：（ C ） A.低通滤波 B.加权平均法 C.高通滤 D. 中值滤波 11、一幅256*256的图像，若灰度级数为16，则存储它所需的比特数是：（ A ） A、256K B、512K C、1M C、2M 12、噪声有以下某一种特性（ D ） A、只含有高频分量 B、其频率总覆盖整个频谱 C、等宽的频率间隔内有相同的能量 D、总有一定的随机性 13. 利用直方图取单阈值方法进行图像分割时：（ B ） a.图像中应仅有一个目标 b.图像直方图应有两个峰 c.图像中目标和背景应一样大 d. 图像中目标灰度应比背景大 14. 在单变量变换增强中，最容易让人感到图像内容发生变化的是（ C ） A亮度增强觉B饱和度增强 C色调增强D不一定哪种增强 15、利用平滑滤波器可对图像进行低通滤波，消除噪声，但同时模糊了细节。一下哪项措施不能减小图像的模糊程度：（ C ） A、增加对平滑滤波器输出的或值处理（即仅保留大于或值的输出）： B、采用中值滤波的方法； C、采用邻域平均处理； D、适当减小平滑滤波器的领域操作模板。 16. 无损图像压缩去掉的是图像中的（ C ）信息。 A 高频B低频 C冗余D不相干 17. 下列算法中属于图象平滑处理的是（ C ） A.梯度锐化 B.直方图均衡 C. 中值滤波 https://www.wendangku.net/doc/5c15968897.html,placian增强 18. 数字图像处理研究的内容不包括（ D ） A、图像数字化 B、图像增强 C、图像分割 D、数字图像存储 19. 中值滤波器可以：（ A ） A、消除孤立噪声； B、检测出边缘； C、进行模糊图像恢复； D、模糊图像细节。