chapter 1 數字圖像基礎 Remote sensing digital image processing

Remote sensing digital image processing

chapter 1 數字圖像基礎

1.1 圖像與數字圖像

什麼是圖像：“圖像”就是客觀存在的二維、三維灰階或者彩色的“圖”在認知感覺中所産生的“像”，它是客觀和主觀相結合的産物。

圖像分為模拟圖像和數字圖像：

模拟圖像是通過某種實體量（如光、電）的強弱變化來記錄場景亮度資訊的圖像，如紙質照片、顯示器顯示的圖像等。其實體量的變化是連續的。

數字圖像是用一個數字陣列來表達客觀物體的圖像，是一個離散的采樣點的集合，每個點具有其各自的屬性。它是把連續的模拟圖像離散化成規則網格，并用計算機以數字的方式來記錄圖像上各網格點的亮點資訊。

模拟圖像和數字圖像的互相轉換：

其中，

所形成的數字圖像的每個網格就是一個像素（像元）。

模數轉換之後我們得到數字圖像，那我們現在要對數字圖像進行處理，或者說将數字圖像顯示出來，應該怎麼做呢？這就需要數模轉換。

1.2 數字圖像擷取時的基本參數

數字圖像的品質和資訊量：

空間分辨率指數字圖像像元所能分辨目标的尺寸大小，機關為PPI（pixels per inch），決定因素為采樣密度，采樣間隔越小，空間分辨率越高，圖像越清晰。

對衛星遙感來說，遙感影響的空間分辨率基本不變。

輻射分辨率指傳感器探測原件在接收光譜信号時所能分辨的最小輻射度差。反應了傳感其對光譜信号強弱的敏感程度和區分能力。決定因素為量化能力，量化級越多，圖像層次越豐富，輻射分辨率越高。（就是把從黑到白分成幾份）

時間分辨率指對同一區域進行重複觀測的最小時間間隔。是遙感影像的一項性能名額，反映遙感探測器的重訪周期。決定因素是遙感平台的回歸周期，采樣時間間隔越小，時間分辨率越高。

光譜分辨率指傳感器探測原件在接收目标地物輻射能量時所使用的波段數目（通道數）、波長位置和波段間隔。作用是衡量傳感器的光譜分辨能力。

1.3 數字圖像特性

空間分布特性：

數值統計特性：

即描述圖像灰階分布狀況，一般用灰階直方圖表示，其橫坐标為灰階及，縱坐标為各灰階級在途中出現的像元個數總和。

直方圖的用途：

（1）圖像擷取品質評價：

（2）邊界門檻值的選擇

（3）噪聲類型判斷

1.4 數字圖像輸出時的基本參數

數字圖像擷取與輸出的參數對應關系：

輸出分辨率：

灰階分辨率

 如我們一般分0~255，共256份

顔色空間模型

1.5 數字圖像類型

黑白圖像：

灰階圖像與僞彩色圖像：

其實是單波段映射到顔色表中

彩色圖像：

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