遙感數字圖像處理郭寶云山東理工大學建筑工程學院測繪工程系講授內容：總學時48，其中講授24學時，上機24學時。第一章導論2第二章遙感數字圖像處理的基本概念6(含實驗4學時)第三章圖像變換2第四章圖像增強8(含實驗4學時)第五章圖像復原6(含實驗4學時) 第六章圖像編碼與壓縮2第七章圖像分割10(含實驗4學時)第八章二值圖像處理與形狀分析2第九章影像紋理分析2第十章數字圖像處理軟件的應用8(含實驗8學時)考核方式本課程的考核分為平時成績、實驗、期末考試成績兩大部分，其中期末考試為閉卷筆試。總成績按以下公式計算：

總成績＝平時成績×10%＋實驗成績×30%+期末成績×60%第一章緒論講解內容1.課程性質、教學計劃和要求簡介；2.數字圖像處理的基本概念、主要內容、系統組成、特點及其應用目的1.要求了解數字圖像處理的主要內容及相關知識，熟悉數字圖像處理與其他學科的關系；2.重點掌握數字圖像處理的基本概念、系統組成、特點及應用。第一章緒論1.1何謂數字圖像處理

1.1.1圖像的概念

圖像是對客觀存在的物體的一種相似性的、生動的寫真或描述。1.1.2圖像的類別物體圖像數學函數不可見的物理圖像可見的圖像光圖像照片、圖與畫可見光成像和不可見光成像

400nm700nm紫外光紅外光546.1nm435.8nm780nm單波段、多波段和超波段圖像彩色與非彩色圖像光與色三種典型地物的波譜反射特性消色體與有色體模擬圖像和數字圖像

1)模擬圖像模擬圖像可用連續函數來描述。

其特點：光照位置和光照強度均為連續變化的。2)數字圖像可用矩陣或數組來描述像素或像元的屬性：空間位置和灰度。1.1.3圖像處理的概念

圖像處理

模擬圖像處理數字圖像處理1.2數字圖像處理學的內容和與其它相關學科的關系

1.2.1圖像處理的內容

它是研究圖像的獲取、傳輸、存儲，變換、顯示、理解與綜合利用的一門嶄新學科。根據抽象程度不同可分為三個層次：狹義圖像處理、圖像分析和圖像理解。如圖1.2.1所示。

圖像分析圖像理解狹義處理高低抽象程度高層低層中層語義數據量操作對象小大符號象素目標具體而言，數字圖像處理的內容包括：?圖像的數字化

?圖像變換圖像變換目的在于：處理問題簡化、有利于特征提取、加強對圖像信息的理解。圖像變換算法很多，重點學習傅立葉變換的算法、性質和應用。如何由一幅模擬圖像獲取一幅滿足需求的數字圖像，使圖像便于計算機處理、分析。?圖像增強

?圖像的恢復與重建介紹各種增強方法及其應用。增強圖像的有用信息，消弱噪聲的干擾。把退化、模糊了的圖像復原.包括圖像輻射校正和幾何校正等內容。由斷層掃描重建二、三維圖像。?圖像編碼簡化圖像的表示，壓縮圖像的數據，便于存儲和傳輸。

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圖像分割圖像分割是指將一幅圖像劃分為互不重疊的區域的處理。重點介紹圖像分割的方法及其應用。?二值圖像處理與形狀分析介紹二值圖像的幾何概念、二值圖像連接成分的各種變形算法和二值圖像特征提取與分析的各種方法。檢測或去掉小成分骨架提取邊界提取?紋理分析

主要介紹影像紋理的概念、特征提取與分析的一些方法與應用。?圖像識別對圖像中的不同對象進行分類、描述和解譯。1.2.2與相關學科的關系

它與模式識別、計算機圖形學、計算機視覺等學科既相互聯系又相互區別。圖像理解描述狹義處理計算機圖形學圖像理解客觀世界圖像(人)計算機視覺圖像符號新技術新工具

新理論模式識別圖像分析(轉換)1.3數字圖像處理系統概述

數字圖像處理系統由硬件和軟件組成。采集顯示存儲通信主機圖像處理軟件

獲取數字圖像的設備即采集裝置。掃描儀數碼照相機數碼攝像機

1.3.1圖像采集模塊采集裝置都包括下面兩個部件：光敏感器件模/數轉換裝置1.3.2圖像顯示模塊圖像顯示的主要形式：軟拷貝形式硬拷貝形式常用硬盤、軟盤、U盤、活動硬盤、光盤、磁帶等

在海量圖像存儲備份系統中，采用磁盤陣列、磁帶庫、光盤塔等存儲設備。1.3.3圖像存儲模塊1.3.4圖像通信模塊圖像通信就是把圖像傳送到遠方終端。按傳輸圖像種類分為靜止圖像通信，如電報、傳真和圖文電視等活動圖像通信，如電視、可視電話等。1.3.5主機以微機或工作站為主，配以圖像卡和外設構成微型圖像處理系統采用大型機1.3.6圖像處理軟件由系統管理、圖像數據管理和圖像處理模塊三部分組成。1.4.1數字圖像處理的特點?精度高對于一幅圖像而言，數字化時不管是用4比特、8比特還是其它比特表示，只需改變計算機中程序的參數，處理方法不變。所以從原理上講不管對多高精度的數字圖像進行處理都是可能的。而在模擬圖像處理中，要想使精度提高一個數量級，就必須對裝置進行大幅度改進。?再現性好不管是什么數字圖像，均用數組或數組集合表示。在傳送和復制圖像時，只在計算機內部進行處理，這樣數據就不會丟失或遭破壞，保持了完好的再現性。而在模擬圖像處理過程中，就會因為各種干擾因素而無法保持圖像的再現性。1.4數字圖像處理的特點及其應用

?通用性、靈活性強對可見圖像和不可見光圖像（如X光圖像、熱紅外圖像和超聲波圖像等），盡管這些圖像生成體系中的設備規模和精度各不相同，但當把這些圖像數字化后，對于計算機來說，都可同樣進行處理，這就是數字處理圖像的通用性。另外，改變處理圖像的計算機程序，可對圖像進行各種各樣的處理，如上下滾動、漫游、拼接、合成、變換、放大、縮小和各種邏輯運算等，所以靈活性很高。

1.4.2數字圖像處理的應用數字處理圖像在生物醫學、遙感、工業、軍事、通信、公安等領域有著廣泛的應用。生物醫學：利用電磁波譜成像分析系統診斷病情。如顯微鏡圖像分析，DNA成像分析等；CT及核磁共振、超聲波、X射線成像分析等。如三維測量可視化軟件系統可對各類醫學斷層圖像進行分析處理，提供診斷依據。遙感：農、林等資源的調查，農