数字图像处理复习资料补充答案.docx

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数字图像处理复习资料补充答案

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。

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，质量差；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0——255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_360000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280000bit。

7、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大气窗口。

8、辐射校正包括三部分的内容：

传感器端的辐射校正、大气校正和地表辐射校正。

9、传感器所能接收的太阳光包括太阳光直射到地表后地表的反射辐射、被大气散射辐射的太阳光在地表的反射辐射、大气的上行散射辐射三部分。

10、大气散射校正主要有三种方法：

（1）统计学方法

（2）辐射传递方程计算法（3）波段对比法。

11、在可见光波段，大气的影响主要表现为气溶胶引起的散射；在近红外，大气的影响主要表现为水蒸汽的吸收。

12、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＿强＿＿得多。

13、为了尽量减少＿太阳高度角＿＿和＿方位角＿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。

14、控制点数目的最小值按未知系数的多少来确定。

k阶多项式控制点的最少数目为（k＋1）（k＋2）/2。

15、多项式拟合法纠正中控制点的数量要求，一次项最少需要4个控制点，二次项最少项需要7个控制点，三次项最少需要11个控制点。

16、低通滤波是使高频受到抑制而让低频顺利通过，从而实现图像平滑。

17、高通滤波是使低频受到抑制而让高频顺利通过，从而实现边缘增强。

18、空间滤波是以重点突出图像上的某些特征为目地的采用空间域中的邻域处理方法，主要包括平滑__和锐化__。

采用的计算方法是代数__运算。

19、平滑的作用是，图像中某些亮度变化过大的区域，或出现不该有的亮点（“噪声”），采用平滑的方法减小变化，使亮度平缓或去掉不必要的“噪声”点。

具体方法有均值平滑和中值滤波。

20、在IHS色彩空间中， 颜色的性质由色调、饱和度、强度来描述。

21、HIS中的H指色调（hue），I指强度（intensity），S指饱和度（saturation）。

22、伪彩色合成是把_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，主要通过密度分割方法来实现

23、假彩色合成与伪彩色不同之处在于，假彩色合成使用的数据是多波段图像。

24、密度分割法是对单波段遥感图像按灰度分级，对每级赋予不同色彩，使之变为一幅彩色图像。

25、图像拉伸处理主要包括__灰度拉伸、__图像均衡化_和直方图规定化_

26、拉伸是最基本的图像处理方法，主要用来_改善图像显示的对比度_

27、如果拉伸函数是非线性的，即为非线性拉伸。

常用的非线性函数有指数函数、对数函数_、平方根__、高斯函数等。

28、下图a为一幅原始图像，图b为该图像的离散傅立叶频谱。

在图b中可以看到图像的低频能量都集中在中心部分，而＿高频能量集中在四周，这样就便于以后对频谱进行各种处理（如滤波、降噪等）。

　　　　　（a）原始图像　　　　　　　　　　（b）离散傅立叶频谱

29、在空间域图像中，线性的地物为＿高频＿成份，大块面状的地物为＿低频＿＿成分。

30、傅立叶变换的基本流程：

＿  正向FFT－定义滤波器-逆向FFT。

31、常用的滤波器有＿低通、高通、带通、带阻、用户定义几种。

32、缨帽变换旋转坐标空间，但旋转后的坐标轴不是指到主成分的方向，而是指到另外的方向，这些方向与地物有密切的关系，特别是与＿植物生长过程和土壤＿有关。

33、在对MSS遥感数据进行研究时，采用K-T变换后提取的前三个分量是：

＿亮度分量＿、＿绿色物质分量＿和＿黄色物质分量＿。

在TM数据的研究中，第三分量可定义为＿湿度＿。

34、根据地物光谱反射率的差异作＿比值运算＿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。

35、归一化植被指数中用到的是近红外波段和红光波段，公式为NDVI=（NIR-R）/（NIR+R）＿。

36、遥感图像处理系统中还经常会采用HIS模型，＿色调＿、＿强度＿、饱和度称为色彩的三要素。

37、常用的植被指数有：

RVI比值植被指数、NDVI归一化植被指数、DVI差值植被指数、PVI正交植被指数。

38、根据是否需要分类人员事先提供已知类别及其训练样本，遥感图像的计算机分类方法包括_____监督__分类和___非监督____分类。

39、非监督分类有多种方法，其中，Cluster分类方法和ISODATA分类方法是效果较好、使用最多的两种方法。

40、监督分类的基本过程是：

首先根据已知的样本类别和类别的先验知识确定判别标准，计算判别函数，然后将未知类别的样本值代入判别函数，依据＿判别准则对该样本所属的类别进行判定。

41、最大似然分类方法是基于＿贝叶斯准则的分类错误概率最小的一种非线性分类，是应用比较广泛、比较成熟的一种监督分类方法。

三、不定项选择题：

（单项或多项选择）

1、数字图像的___④___。

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____②____。

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____②____。

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____②____。

①32个②64个③128个④256个

5、数字图像的优点包括___①②_____。

①便于计算机处理与分析②不会因为保存、运输而造成图像信息的损失

③空间坐标和灰度是连续的

6、BSQ是数字图像的____①____。

①连续记录格式②行、波段交叉记录格式③像元、波段交叉记录格式。

7、通过多项式进行几何校正时，需要在待校正图像与参考图像之间选择同名控制点，其选取原则包括__①②③④_。

①易于识别并且不随时间变化的点，如道路交叉点、河流拐弯处、水域的边界、机场等

②特征变化大的地区应多选些

③图像边缘部分要选取控制点，以避免外推

④同名控制点要在图像上均匀分布

8、多项式纠正用一次项时必须有③。

①1个控制点②2个控制点③3个控制点④4个控制点

9、多项式纠正用二次项时必须有④。

①3个控制点②4个控制点③5个控制点④6个控制点

10、多项式纠正用一次项可以改正图像的②。

①线性变形误差②非线性变形误差③前两者

11、以下属于局部处理的操作的是___④____。

①灰度线性变换②二值化③傅里叶变换④中值滤波

12、图像与灰度直方图间的对应关系是___②____。

①一一对应②多对一③一对多④都不对

13、以下不属于图像运算的有____④___。

①差值运算②比值运算③植被指数④密度分割

14、假定像元亮度随机分布时，直方图应是正态分布的。

以下情况均是图像对比度较小，图像质量较差的反映。

（1）峰值偏向亮度坐标轴左侧，则图像___①____。

（2）峰值偏向坐标轴右侧，则图像②。

（3）峰值提升过陡、过窄，则图像的③。

①偏暗②偏亮③亮度值过于集中

15、为了突出图像的边缘、线状目标或某些亮度变化率大的部分，可采用锐化方法。

锐化后的图像已不再具有原遥感图像的特征而成为边缘图像。

几种常用的锐化算子包括①②③④。

①罗伯特梯度②Sobel梯度③Laplacian算子④Prewitt梯度

16、计算植被指数（如NDVI）主要使用以下哪些波段③④。

①紫外波段②绿光波段③红光波段④近红外波段

17、图像增强的目的___②___。

①消除图像中存在的失真②改善目视判读效果

18、同类地物在特征空间聚在＿_②＿＿。

①同一点上②同一个区域③不同区域。

四、问答题：

1、怎样才能将光学影像变成数字影像？

答：

把一幅模拟图像经过采样和量化，以二维的数字阵列记录其能量分布。

2、模数变换的两个过程：

采样和量化，分别是什么含义？

采样：

将空间上连续的图像变换成离散点的操作称为采样

量化：

将像素灰度转换成离散的整数值的过程叫量化

3、什么是空间分辨率、光谱（波谱）分辨率、时间分辨率？

空间分辨率：

影像能够详细区分的最小单元（像素）能代表的地面尺寸的大小

光谱分辨率：

指传感器的所记录的电磁光谱特定的波长范围和数量

时间分辨率：

指传感器对同一目标进行重复探测时，相邻两次探测的时间间隔

4、通用的遥感数据存储格式有哪三种？

 BSQ、BIL、BIP 

5、辐射误差产生的主要原因有哪些?

误差来源：

1、传感器本身的性能引起的辐射误差2、大气的散射和吸收引起的辐射误差