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第1章 概 论
数字图像是以数字形式存储和表达的图像。遥感数字图像处理以物理学、地学、数学和计算机等知识为基础,处理方法的原理?工作流程以及不同方法的连接关系是图像处理的核心内容。
1.1 图像和遥感数字图像
1.1.1 图像和数字图像
依据冈萨雷斯(Gonzalez,2005)的定义,图像是对客观对象的一种相似性的描述或写真,包含了被描述或写真对象的信息,是人们最主要的信息源。在英语词典中,有三个词与图像有关,即picture?image和patern。图像对应的英文词为image,指通过镜头等设备得到的视觉形象,或“以某一技术手段再现于二维画面上的视觉信息”,通俗地说就是通过技术手段把目标进行再现后产生的形象,“是二维数据阵列的光学模拟”。
根据人眼视觉的可视性将图像分为可见图像和不可见图像。可见图像包括图片?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光学图像。不可见图像包括不可见光学成像(如紫外线?红外线?微波成像)和不可见的测量值(如温度·压力·人口密度)的分布图。
图像具有空间坐标和数值,根据其连续性,图像分为数字图像和模拟图像。数字图像指数字存储的?用计算机直接处理的图像,是空间坐标和图像数值不连续的?用离散数字表示的图像。在计算机内部,数字图像表现为二维阵列(网格),属于不可见图像。模拟图像又称为光学图像,指空间坐标和图像数值连续变化的?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,模拟图像与数字图像之间可以相互转换。模拟图像转变成数字图像称为模/数转换,记作A/D转换;数字图像转变成模拟图像称为数/模转换,记作D/A转换。
数字图像最基本的单位是像素。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;图像像素是长宽大小相等的方格,具有特定的空间位置和属性特征。像素的基本属性特征为像素值,其高低反映了图像的明暗程度和能量的高低。