1.图像处理的概念 对图像加工的各种技术方法的统称,它已被广泛地应用于许多领域。 2.遥感数字图像处理的概念 将遥感图像转换成一个数据矩阵存放在图像存储器中,然后再利用数字计算机,或其它的大规模集成数字器件(如DSP),对图像信息进行数字运算或处理,以提高图像的质量或达到人们所预期的其它效果。 3.遥感图像数学模型的应用原则|
(1)在图像处理中,根据任务和目的的不同,经常会采用不同的模型来处理图像,或者在不同的阶段是用不同的模型,保证系统的最佳性能。
(2)图像在数字化时必须满足采样定理,这样离散的图像才能与它的连续形式对应。
(3)“数字图像处理”不是指“数字图像的处理”,而是指“图像的数字处理”。 4.香农采样定理 采样过程所应遵循的规律,又称取样定理、抽样定理。采样定理说明采样频率与信号频谱之间的关系,是连续信号离散化的基本依据。采样定理是1928年由美国电信工程师H.奈奎斯特首先提出来的,因此称为奈奎斯特采样定理。1933年由苏联工程师科捷利尼科夫首次用公式严格地表述这一定理,因此在苏联文献中称为科捷利尼科夫采样定理。1948年信息论的创始人C.E.香农对这一定理加以明确地说明并正式作为定理引用,因此在许多文献中又称为香农采样定理。采样定理有许多表述形式,但最基本的表述方式是时域采样定理和频域采样定理。采样定理在数字式遥测系统、时分制遥测系统、信息处理、数字通信和采样控制理论等领域得到广泛的应用。
时域采样定理频带为F的连续信号 f(t)可用一系列离散的采样值f(t1),f(t1±Δt),f(t1±2Δt),...来表示,只要这些采样点的时间间隔Δt≤1/2F,便可根据各采样值完全恢复原来的信号f(t)。 5.数字图像处理的几个基本术语
数字化(digitizing):将一幅图像从其原来的形式转换为数字形式的处理过程,包括“扫描”、“采样”与“量化”三个步骤,但通常将“扫描”合并到“采样”阶段,合并为两个过程。
扫描(scanning):将一个数学虚拟网格覆盖在一幅图像上,图像的平面空间被离散化成一个个的有序的格子(格子的形式可以有多种形式,通常易于物理实现的是矩形,且每个格子完全相同),然后按照格子的排列顺序依次读取图像的信息,此读取过程称为“扫描”。在扫描过程中被读取的小块图像称为图像元素(picture element),简称像素(pixel),它的描述包括空间坐标以及图像信息两个部分。不太严格的情况下,扫描也可以用作数字化的等价词。矩形扫描网格常称为光栅(raster)。 采样(sampling):在一幅图像的每个像素位置上测量灰度值。采样通常是由一个图像传感元件完成,它将每个像素处的亮度转换成与其成正比的电压值。采样完成图像空间的数字化,在CCD摄像机中,是由一个个感光单元实现的。图像数字化时必须遵守“采样定理”,才能保证图像可恢复。
量化(quantization):将采样时测量的灰度值转化成整数表示。由于数字计算机只能处理数字,因此必须将连续的测量值转化为离散的整数。因此在图像传感器后面,经常跟随一个电子线路的模数转换器(ADC),将电压值转化成一个整数。
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