Unit 1
1、图像是对客观存在的物体的一种相似性的、生动的写真或描述。
2、图像处理的内容它是研究图像的获取、传输、存储、变换、显示、理解与综合利用的一门崭新学科。根据抽象程度不同可分为三个层次：狭义图像处理、图像分析和图像理解。
Unit 2
1、图像数字化是将一幅画面转化成计算机能处理的形式——数字图
像的过程。它包括采样和量化两个过程。像素的位置和灰度就是像素的属性。
2、将空间上连续的图像变换成离散点的操作称为采样。采样间隔和
采样孔径的大小是两个很重要的参数。
3、将像素灰度转换成离散的整数值的过程叫量化。
4、表示像素明暗程度的整数称为像素的灰度级（或灰度值或灰
度）。
5、一幅大小为M×N、灰度级数为G的图像所需的存储空间，即图像
的数据量，大小为
M×N×g （bit）
6、数字图像根据灰度级数的差异可分为：黑白图像、灰度图像和彩
色图像。
7、对比度是指一幅图象中灰度反差的大小。对比度=最大亮度/最小
亮度
8、清晰度由图像边缘灰度变化的速度来描述。
9、灰度直方图反映的是一幅图像中各灰度级像素出现的频率。以灰
度级为横坐标，纵坐标为灰度级的频率，绘制频率同灰度级的关
系图就是灰度直方图。
10、简述灰度直方图的应用。
1）.数字化参数（判断量化是否恰当）。
2）. 边界阈值选取（确定图像二值化的阈值）。
3）. 利用直方图统计图像中物体的面积。
4）. 计算图像信息量H（熵）。
5）. 利用直方图分析图像的特性。
6）. 利用直方图进行图像增强。
11、对于任一像素（i，j），该像素周围的像素构成的集合
{（i+p,j+q），p、q取合适的整数}，叫做该像素的邻域。
12、对输入图像IP（i,j）处理时，某一输出像素JP(i,j)值由输入图像像
素（i,j)及其邻域N(IP(i,j))中的像素值确定。这种处理称为局部处
理。
13、在局部处理中，当输出值JP(i,j)仅与IP(i,j)有关，则称为点处理。
14、在局部处理中，输出像素JP(i,j)的值取决于输入图像大范围或全
部像素的值，这种处理称为大局处理。
15、1.RAW格式：它是将像素按行列号顺序存储在文件中。这种文
件只含有图像像素数据，不含有信息头，因此，在读图像时，
需要事先知道图像大小（矩阵大小）。它是最简单的一种图像
文件格式。
2.BMP格式：
由以下四个部分组成
1）14字节的文件头；
2）40字节的信息头；
3）调色板定义；
4）位图数据。
Unit 3
1、图像变换通常是一种二维正交变换。一般要求：①正交变换必
须是可逆的； ②正变换和反变换的算法不能太复杂； ③正交变换的特点是在变换域中图像能量集中分布在低频率成分上，边
缘、线状信息反映在高频率成分上，有利于图象处理。
2、图像变换的目的在于：①使图像处理问题简化；②有利于图像
特征提取；③有助于从概念上增强对图像信息的理解。
3、二维离散傅立叶变换的若干性质
1）．周期性和共轭对称性
2）.分离性
Unit 4
1、图像增强的目的是什么？包含哪些内容？
采用一系列技术去改善图像的视觉效果,或将图像转换成一种更适合于人或机器进行分析和处理的形式。有选择地突出某些感兴趣的信息，同时抑制一些不需要的信息，可提高图像的使用价值。
图像增强方法从增强的作用域出发，可分为:
空间域增强是直接对图像各像素进行处理；
频率域增强是先将图像经傅立叶变换后的频谱成分进行某种处理，然后经逆傅立叶变换获得所需的图像。
2、直方图修正有哪两种方法？二者的区别和联系？
直方图修整法包括直方图均衡化及直方图规定化两类。
1).直方图均衡化:将原图像通过某种变换，得到一幅灰度直方图为
均匀分布的新图像的方法。
2)直方图规定化是使原图像灰度直方图变成规定形状的直方图而对图像作修正的增强方法。
可见，它是对直方图均衡化处理的一种有效的扩展。直方图均衡化处理是直方图规定化的一个特例。
3、何谓图像平滑？试述均值滤波的基本原理。
为了抑制噪声改善图像质量所进行的处理称图像平滑或去噪。
局部平滑法是一种直接在空间域上进行平滑处理的技术。假设图像是由许多灰度恒定的小块组成，相邻像素间存在很高的空间相关性，而噪声则是统计独立的。因此，可用邻域内各像素的灰度平均值代替该像素原来的灰度值，实现图像的平滑，局部平滑法又称邻域平均法。
4、何谓中值滤波？其有何特点？
中值滤波是对一个滑动窗口内的诸像素灰度值排序，用中值代替
窗口中心像素的原来灰度值，因此它是一种非线性的图像平滑法。
它对脉冲干扰及椒盐噪声的抑制效果好，在抑制随机噪声的同时能有效保护边缘少受模糊。但它对点、线等细节较多的图像却不太合适。
对中值滤波法来说，正确选择窗口尺寸的大小是很重要的环节。一般很难事先确定最佳的窗口尺寸，需通过从小窗口到大窗口的中值滤波试验，再从中选取最佳的。
5、低通滤波法常有几种滤波器？他们的特点是？
图像的平滑除了在空间域中进行外，也可以在频率域中进行。由于噪声主要集中在高频部分，为去除噪声改善图像质量，滤波器采用低通滤波器H(u,v)来抑制高频成分，通过低频成分，然后再进行逆傅立叶变换获得滤波图像，就可达到平滑图像的目的。常用的频率域低滤波器H(u,v)有四种：
1．理想低通滤波器：由于高频成分包含
有大量的边缘信息，因此采用该滤波器在去噪声的同时将会导致边缘信息损失而使图像边模糊。
2．Butterworth低通滤波器
它的特性是连续性衰减，而不象理想滤波器那样陡峭变化，即明显的不连续性。因此采用该滤波器滤波在抑制噪声的同时，图像边缘的模糊程度大大减小，没有振铃效应产生。
3．指数低通滤波器
采用该滤波器滤波在抑制噪声的同时，图像边缘的模糊程度较用Butterworth滤波产生的大些，无明显的振铃效应。
4. 梯形低通滤波器
梯形低通滤波器是理想低通滤波器和完全平滑滤波器的折中。它的性能介于理想低通滤波器和指数滤波器之间，滤波的图像有一定的模糊和振铃效应。
6、图像锐化处理方法有几种？
频率域锐化
图像的边缘、细节主要位于高频部分，而图像的模糊是由于高频成分比较弱产生的。频率域锐化就是为了消除模糊，突出边缘。因此采用高通滤波器让高频成分通过，使低频成分削弱，再经逆傅立叶变换得到边缘锐化的图像。常用的高通滤波器有：
1）理想高通滤波器
2）巴特沃斯高通滤波器
3）指数滤波器
4）梯形滤波器
四种滤波函数的选用类似于低通。理想高通有明显振铃现象，即图像的边缘有抖动现象；Butterworth高通滤波效果较好，但计算复杂，其优点是有少量低频通过，H(u，v)是渐变的，振铃现象明显；
指数高通效果比Butterworth差些，振铃现象不明显；梯形高通会产生微振铃效果，但计算简单，较常用。
一般来说，不管在图像空间域还是频率域，采用高频滤波不但会使有用的信息增强，同时也使噪声增强。因此不能随意地使用。
7、 laplacian算子为何能增强图像边缘？
8、频率域增强的步骤。频率域平滑与锐化的主要区别在哪里？
异：图象锐化是用于增强边缘，导致高频分量增强，会使图象清
晰；（2分）
图象平滑用于去噪，对图象高频分量即图象边缘会有影响。
（2分）
同：都属于图象增强，改善图象效果。（1分）
9、伪彩色增强与假彩色增强是什么？有何异同？伪彩色增强有哪
些方法？
异： 伪彩色增强是对一幅灰度图象经过三种变换得到三幅图象，进行彩色合 成得到一幅彩色图像；把黑白图像的各个不同灰度级按照线性或非线性的映射函数变换成不同的彩色，得到一幅彩色图像的技术。使原图像细节更易辨认，目标更容易识别。
假彩色增强则是对一幅彩色图像进行处理得到与原图象不同的彩色图像；对一幅自然彩色图像或同一景物的多光谱图像，通过映射函数变换成新的三基色分量，彩色合成使感兴趣目标呈现出与原图像中不同的、奇异的彩色。
主要差异在于处理对象不同。（4分）
同： 是利用人眼对彩色的分辨能力高于灰度分辨能力的特点，将目标用人眼敏感的颜色表示。（1分）
10、伪彩色增强的方法主要有密度分割法、灰度级一彩色变换和频率域伪彩色增强三种。
11、彩色图像增强处理包括哪些内容？
彩色增强技术是利用人眼的视觉特性，将灰度图像变成彩色图像或改变彩色图像已有彩色的分布，改善图像的可分辨性。彩色增强方法可分为伪彩色增强和假彩色增强两类。
Unit 5
1、图像退化的模型。
图像的退化是指图像在形成、传输和记录过程中，由于成像系统、传输介质和设备的不完善，使图像的质量变坏。
图像退化的数学模型
假定成像系统是线性位移不变系统 ,则获取的图像g(x,y)表示为
g（x，y）= f（x，y）* h（x，y）
f(x，y)表示理想的、没有退化的图像，g(x，y)是退化（所观察到）的图像。
若受加性噪声n(x，y)的干扰，则退化图像可表示为
g（x，y）= f（x，y）* h（x，y）+ n(x，y)
这就是线性位移不变系统的退化模型。退化模型如图所示
2、何谓图像复原？图像复原与增强有何区别？
图像复原就是要尽可能恢复退化图像的本来面目，它是沿图像退化的逆过程进行处理。
典型的图像复原是根据图像退化的先验知识建立一个退化模型，以此模型为基础，采用各种逆退化处理方法进行恢复，得到质量改善的图像。图像复原过程如下：
找退化原因→建立退化模型→反向推演→恢复图像
3、图像复原和图像增强的区别：
图像增强不考虑图像是如何退化的，而是试图采用各种技术来增强图像的视觉效果。因此，图像增强可以不顾增强后的图像是否失真，只要看得舒服就行。
而图像复原就完全不同，需知道图像退化的机制和过程等先验知识，据此找出一种相应的逆处理方法，从而得到复原的图像。
如果图像已退化，应先作复原处理，再作增强处理。
二者的目的都是为了改善图像的质量。
4、逆滤波复原的基本原理。主要难点？如何克服？
设退化图象为g(x,g)，其傅立叶变换为G(u,v),若已知逆滤波器为1/H(u,v)则对G(u,v)作逆滤波得
F(u,v)=G(u,v)/H(u,v) （2分）
对上式作逆傅立叶变换得逆滤波恢复图象f(x,y)
f(x,y)=IDFT[F(u,v)]
以上就是逆滤波恢复图象的原理。 （2分）
若存在噪声，为避免H(u,v)=0,可采用两种方法处理。（0.5分）
①在H(u,v)=0时,人为设置1/H(u,v)的值；
②使1/H(u,v)具有低同性质。即
H-1(u,v)=1/H(u,v) 当D≤D0
H-1(u,v)=0 当D>D0 (0.5分)
Unit 6
1、图像数据压缩的必要性与可能性
数据压缩的研究内容包括数据的表示、传输、变换和编码方法，目的是减少存储数据所需的空间和传输所用的时间。
图像编码与压缩就是对图像数据按一定的规则进行变换和组合，达
到以尽可能少的代码（符号）来表示尽可能多的图像信息
2、图像编码压缩分为无误差（亦称无失真、无损、信息保持）编码
和有误差（有失真或有损）编码两大类。
根据编码作用域划分，图像编码为空间域编码和变换域编码两大类。
3、描述解码图像相对原始图像偏离程度的测度一般称为保真度。
常用的保真度准则可分为两大类：客观保真度准则和主观保真度准则。
1）客观保真度准则
最常用的客观保真度准则是原图像和解码图像之间的均方根误差和均方根信噪比两种。
2）主观保真度准则
很多解压图最终是供人观看的，一种常用的方法是让一组（不少于20人）观察者观察图像并给该图像评分，将他们对该图像的评分取平均，作为这幅图像的质量。
Unit 7
1、什么是区域？什么是图像分割？
把图像分成互不重叠的区域并提取感兴趣目标的技术
2、边缘检测的理论依据是什么？有哪些方法？各有什么特点？
图像分割的基本策略
1）分割算法基于灰度值的两个基本特性：不连续性和相似性2）检测图像像素灰度级的不连续性，找到点、线（宽度为1）、边（不定宽度）。
边缘的定义：
图像中像素灰度有阶跃变化或屋顶变化的那些像素的集合
5、边缘的分类：1）阶跃状；2）屋顶状
6、几种常用的边缘检测算子及其特点：
1)梯度算子仅计算相邻像素的灰度差，对噪声比较敏感，无法
抑止噪声的影响。
2） Roberts ：算子与梯度算子检测边缘的方法类似，对噪声敏感，但效果较梯度算子略好
3） Prewitt算子：在检测边缘的同时，能抑止噪声的影响4）Sobel算子：对4邻域采用带权方法计算差分能进一步抑止噪声但检测的边缘较宽
5） Kirsch算子：在计算边缘强度的同时可以得到边缘的方向各方向间的夹角为45o
6） Laplacian算子：优点：
a) 各向同性、线性和位移不变的；
b) 对细线和孤立点检测效果较好。
缺点：
c) 对噪音的敏感，对噪声有双倍加强作用；
d) 不能检测出边的方向；
e) 常产生双像素的边缘
7） Marr算子
7、简述Laplacian边缘检测算子和边缘增强算子的区别。
Laplacian算子进行检测边缘是利用阶跃边缘灰度变化的二阶导数特性，根据边缘点是零交叉点来检测图象边缘位置。（1分）
它对应的模板形式为：（１分）
1
1-41
1
Laplacian边缘增强算子通过扩大边缘两边像元的灰度差（或对比度） 来增强图象的边缘，改善视觉效果。（1分）
对应的模板形式为：(1分)
-１
-15-1
-1
相同点是他们作用对象相同，都是图象边缘。（1分）
8、什么是hough变换？试述采用hough变换检测直线的原理。
直角坐标系中的一条直线对应极坐标系中的一点，这种线到点的变
换就是Hough变换
基本思想
1）在直角坐标系中过任一点（x0,y0）的直线系，在极坐标系中所对应的点（ρ、θ）构成一条正弦曲线。(2分)
2) 面上有若干点，过每点的直线系分别对应于极坐标上的一条正弦
曲线。若这些正弦曲线有共同的交点（ρˊ，θˊ），则这些点共线，且对应的直线方程为
ρˊ=xcosθˊ+ysinθˊ (2分)
这就是Hough变换检测直线的原理。
9、常有的三种最简单图像分割法各有什么特点？
1.交互式选取阈值
2.峰谷法
3.判断分析法
10、区域分割与区域增长二者有何分别？
区域分割：
简单区域生长质心型区域生长区域分裂合并法
Unit 8
1、二值图像处理只有包括哪些内容？
在二值图像中，把互相连接的像素的集合汇集为一组，于是具有若干个0值的像素(0像素)和具有若干个1值的像素(1像素)的组就产生了。把这些组叫做连接成分。
在二值图像中，1像素连接成分数C减去孔数H的值叫做这幅图像的欧拉数或示性数。若用E表示图像的欧拉数，则
E=C-H
对于一个1像素连接成分，1减去这个连接成分中所包含的孔数的差值叫做这个1像素连接成分的欧拉数。显然，二值图像的欧拉数是所有1像素连接成分的欧拉数之和。
2、距离变换是求二值图像中各1像素到0像素的最短距离的处理。
3、细化是从二值图像中提取线宽为1像素的中心线的操作。
4、膨胀就是把连接成分的边界扩大一层的处理。
收缩则是把连接成分的边界点去掉从而缩小一层的处理。
为了求得区域间的连接关系，必须沿区域的边界点跟踪像素，称之为边界（或边缘）跟踪。
组合起来的用途是：膨胀和腐蚀的反复使用就可检测或清除二值图像中的小成分或孔。
8）区域内部形状特征提取与分析
1．区域内部空间域分析
2. 区域内部变换法
9）区域外部形状特征提取与分析
1.区域的边界、骨架空间域分析
1)方向链码描述
2)结构分析法
2.区域外形变换法
Unit 9
1、直方图作为纹理特征有何优缺点？
2、何谓灰度共生矩阵？
从图像 (x,y)灰度为i的像素出发，统计与距离为δ=(Δx2+Δy2)1/2、灰度为j的像素同时出现的概率P(i,j,δ,θ)。
3、局部不规则而宏观有规律的特性称之为纹理；以纹理特性为主
导的图像，常称为纹理图像；以纹理特性为主导特性的区域，
常称为纹理区域。
4、纹理算法以测量纹理特性。这些方法大体可以分为两大类：统
计分析法和结构分析法。
5、 Laws纹理测量的基本思想是设置两个窗口：
一个是微窗口，可为3×3、5×5或7×7，常取5×5用来测量以像元为
中心的小区域的灰度的不规则性，以形成属性，称为微窗口滤
波；
另一个为宏窗口，为15×15或32×32，用来在更大的窗口上求属性
的一阶统计量（常为均值和标准偏差），他称之为能量变换。
整个纹理分析过程为
f(x,y)微窗口滤波F(x,y)能量转换E(x,y)分量旋转C(x,y)分类M(x,y)
6、当对象物的图案以图像的形式表现时，根据该图案与一幅图像的
各部分的相似度判断其是否存在，并求得对象物在图像中位置的
操作叫做模板匹配。
7、匹配的用途：
(1)在几何变换中，检测图像和地图之间的对应点；
(2)不同的光谱或不同的摄影时间所得的图像之间位置的配准〔图像
配准)；
(3)在立体影像分析中提取左右影像间的对应关系；
(4)运动物体的跟踪；
(5)图像中对象物位置的检测等
8、简述图像处理中傅立叶变换的应用。
答：
1、图像在频率域的特征分析。
2、图像增强中的频率域滤波。
3、图像数据压缩中的应用。
4、图像数据进行卷积运算中的应用。
5、在图像复原、图像重建中的应用。
6、傅立叶频谱分析法进行纹理分析等。
1. 梯度法与Laplacian算子检测边缘的异同点？
梯度算子和Laplacian检测边缘对应的模板分别为
-1-111
11-41
1
（梯度算子） （Laplacian算子） （2分）
异：梯度算子是利用阶跃边缘灰度变化的一阶导数特性，认为极大值点对应于边缘点；
Laplacian算子检测边缘是利用阶跃边缘灰度变化的二阶导数特性，认为边缘点是零交叉点。（2分）
同：都能用于检测边缘，且都对噪声敏感。（1分）
2. 简述频率域图像锐化的步骤。
假定原图像为f(x,y),经傅立叶变换为F(u,v),则频率域锐化过程描述为:（0.5分）
傅立叶变换（DFT） H(u,v) 逆傅立叶变换（IDFT）f(x,y) F(u,v) F(u,v)*H(u,v) g(x,y) 高通滤波
（每一画线处0.5分）
上图中H(u,v)为高通滤波器。（0.5分）
《遥感数字图像处理》习题与答案 第一部分 1.什么是图像？并说明遥感图像与遥感数字图像的区别。 答：图像（image）是对客观对象的一种相似性的描述或写真。图像包含了这个客观对象的信息。是人们最主要的信息源。 按图像的明暗程度和空间坐标的连续性划分，图像可分为模拟图像和数字图像。模拟图像（又称光学图像）是指空间坐标和明暗程度都连续变化的、计算机无法直接处理的图像，它属于可见图像。数字图像是指被计算机储存，处理和使用的图像，是一种空间坐标和灰度都不连续的、用离散数字表示的图像，它属于不可见图像。 2.怎样获取遥感图像？ 答：遥感图像的获取是通过遥感平台搭载的传感器成像来获取的。根据传感器基本构造和成像原理不同。大致可分为摄影成像、扫描成像和雷达成像三类。 m= 3.说明遥感模拟图像数字化的过程。灰度等级一般都取2m（m是正整数），说明8时的灰度情况。 答：遥感模拟图像数字化包括采样和量化两个过程。 ①采样：将空间上连续的图像变换成离散点的操作称为采样。空间采样可以将模拟图像具有的连续灰度（或色彩）信息转换成为每行有N个像元、每列有M个像元的数字图像。 ②量化：遥感模拟图像经离散采样后，可得到有M×N个像元点组合表示的图像，但其灰度（或色彩）仍是连续的，不能用计算机处理。应进一步离散、归并到各个区间，分别用有限个整数来表示，称为量化。 m=时，则得256个灰度级。若一幅遥感数字图像的量化灰度级数g=256级，则灰当8 度级别有256个。用0—255的整数表示。这里0表示黑，255表示白，其他值居中渐变。由于8bit就能表示灰度图像像元的灰度值，因此称8bit量化。彩色图像可采用24bit量化，分别给红，绿，蓝三原色8bit，每个颜色层面数据为0—255级。 4.什么是遥感数字图像处理？它包括那些容？ 答：利用计算机对遥感数字图像进行一系列的操作，以求达到预期结果的技术，称作遥感数字图像处理。 其容有： ①图像转换。包括模数（A/D）转换和数模（D/A）转换。图像转换的另一种含义是为使图像处理问题简化或有利于图像特征提取等目的而实施的图像变换工作，如二维傅里叶变换、沃尔什-哈达玛变换、哈尔变换、离散余弦变换和小波变换等。 ②数字图像校正。主要包括辐射校正和几何校正两种。 ③数字图像增强。采用一系列技术改善图像的视觉效果，提高图像的清晰度、对比度，突出所需信息的工作称为图像增强。图像增强处理不是以图像保真度为原则，而是设法有选择地突出便于人或机器分析某些感兴趣的信息，抑制一些无用的信息，以提高图像的使用价值。 ④多源信息复合（融合）。 ⑤遥感数字图像计算机解译处理。 5.说明遥感数字图像处理与其它学科之间的关系。 答：应具备的基础理论知识有：数学、地学、信息论、计算机、GIS、现代物理学。 6.说明全数字摄影测量系统的任务和主要功能。目前，比较著名的全数字摄影测量系统有哪些？
操作系统是方便用户、管理和控制计算机软硬件资源的系统软件（或程序集合）。从用户角度看，操作系统可以看成是对计算机硬件的扩充；从人机交互方式来看，操作系统是用户与机器的接口；从计算机的系统结构看，操作系统是一种层次、模块结构的程序集合，属于有序分层法，是无序模块的有序层次调用。操作系统在设计方面体现了计算机技术和管理技术的结合。 windows7操作系统 windows xp操作系统 操作系统在计算机系统中的地位： 操作系统是软件，而且是系统软件。它在计算机系统中的作用，大致可以从两方面体会：对内，操作系统管理计算机系统的各种资源，扩充硬件的功能；对外，操作系统提供良好的人机界面，方便用户使用计算机。它在整个计算机系统中具有承上启下的地位 计算机操作系统试题之名词解释 名词解释： ●原语：它是由若干条机器指令所构成，用以完成特定功能的一段程序，为保证其操作的 正确性，它应当是原子操作，即原语是一个不可分割的操作。 ●设备独立性：指用户设备独立于所使用的具体物理设备。即在用户程序中要执行I/O操 作时，只需用逻辑设备名提出I/O请求，而不必局限于某特定的物理设备。
●文件的逻辑结构：又称为文件逻辑组织，是指从用户观点看到的文件组织形式。它可分 为两类：记录式文件结构，由若干相关的记录构成；流式文件结构，由字符流构成。 ●树形结构目录：利用树形结构的形式，描述各目录之间的关系。上级目录与相邻下级目 录的关系是1对n。树形结构目录能够较好地满足用户和系统的要求。 ●操作系统：操作系统是控制和管理计算机硬件和软件资源，合理地组织计算机的工作流 程，以及方便用户的程序的集合。其主要功能是实现处理机管理、内存管理、I/O设备管理、文件管理和用户接口。 ●位示图：它是利用一个向量来描述自由块使用情况的一张表。表中的每个元素表示一个 盘块的使用情况，0表示该块为空闲块，1表示已分配。 ●置换策略：虚拟式存储管理中的一种策略。用于确定应选择内存中的哪一页(段) 换出 到磁盘对换区，以便腾出内存。通常采用的置换算法都是基于把那些在最近的将来，最少可能被访问的页(段)从内存换出到盘上。 ●用户接口：操作系统提供给用户和编程人员的界面和接口。包括程序接口、命令行方式 和图形用户界面。 ●死锁：指多个进程因竞争资源二造成的一种僵局，若无外力的作用，这些进程将永远不 能再向前推进。 ●文件系统:OS中负责管理和存取文件信息的软件机构。负责文件的建立，撤消，存入， 续写，修改和复制，还负责完成对文件的按名存取和进行存取控制。 ●进程:进程是程序在一个数据集合上的运行过程，是系统进行资源分配和调度的一个独 立的基本单位。 12.wait(s)原语 wait(s) ：Begin Lock out interrupts; s = s – 1; If s < 0 then Begin Status(q) = blocked; Insert(WL, q); Unlock interrupts; Scheduler; End Else unlock interrupts; End 13.链接文件 逻辑文件中的不同记录可以存储在离散的磁盘块中。每个盘块中都设置了一个指向下一个盘块的链接指针，用这些指针可将一个文件中的所有盘块拉成一条链，而在文件控制块中的“文
第一章． 遥感概念 遥感（Remote Sensing，简称RS），就是“遥远的感知”，遥感技术是利用一定的技术设备和系统，远距离获取目标物的电磁波信息，并根据电磁波的特征进行分析和应用的技术。 遥感技术的原理 地物在不断地吸收、发射（辐射）和反射电磁波，并且不同物体的电磁波特性不同。 遥感就是根据这个原理，利用一定的技术设备和装置，来探测地表物体对电磁波的反射和地物发射的电磁波，从而提取这些物体的信息，完成远距离识别物体。 图像 人对视觉感知的物质再现。图像可以由光学设备获取，如照相机、镜子、望远镜、显微镜等；也可以人为创作，如手工绘画。图像可以记录、保存在纸质媒介、胶片等等对光信号敏感的介质上。随着数字采集技术和信号处理理论的发展，越来越多的图像以数字形式存储。因而，有些情况下“图像”一词实际上是指数字图像。 物理图像：图像是人对视觉感知的物质再现 数字图像：图像以数字形式存储。 图像处理 运用光学、电子光学、数字处理方法，对图像进行复原、校正、增强、统计分析、分类和识别等的加工技术过程。 光学图像处理 应用光学器件或暗室技术对光学图像或模拟图像(胶片或图片)进行加工的方法技术 数字图像处理 是通过计算机对图像进行去除噪声、增强、复原、分割、提取特征等处理的方法和技术。图像处理能做什么？（简答） 是通过计算机对图像进行去除噪声、增强、复原、分割、提取特征等处理的方法和技术。数字图像处理主要目的：提高图像的视感质量，提取图像中所包含的某些特征或特殊信息，进行图像的重建，更好地进行图像分析，图像数据的变换、编码和压缩，更好图像的存储和传输。数字图像处理在很多领域都有应用。 遥感图像处理(processing of remote sensing image data )是对遥感图像进行辐射校正和几何纠正、图像整饰、投影变换、镶嵌、特征提取、分类以及各种专题处理的方法。常用的遥感图像处理方法有光学的和数字的两种。
操作系统(operating system)是控制和管理计算机系统的硬件和软件资源、合理地组织工作流程以及方便用户的程序集合。操作系统的特征 1、并发性(Concurrence) 并发性是指两个或多个事件在同一时间间隔内发生。具有此特性的程序称并发程序。 在多道程序环境下，并发性是指在一段时间间隔内宏观上有多道程序同时运行，但在微观上可能是交替 或顺序运行的。 并行性(parallel）是指两个或多个事件在同一时刻发生。具有此特性的程序称并行程序。 并行执行意即同时执行。 并行是一种物理的、或微观的同时性概念。 并发是一种逻辑的、或宏观的同时性概念。 单处理机系统不能实现并行，但可实现并发。 多处理机系统既可实现并发，又可实现并行。 2共享性 是指OS与多个用户程序共同使用计算机系统中的资源。 资源共享方式 互斥共享：指某个资源在一段时间内只允许一个进程使用，这种资源称临界资源。 同时共享：指某个资源在一段时间内允许多个进程同时使用。但这里的同时的概念是宏观的，微观上则可能 是交替地对资源进行访问。 3、虚拟性 虚拟是指将一个物理的实体变为若干个逻辑上的对应物。前者是实的后者是虚的，是一种感觉性存在，如虚 存、虚网、虚设备、虚文件等。 4、异步性又称:不确定性: 多道程序环境下，进程以独立的、不可预知的速度向前推进，即为异步运行方式。 但只要运行环境相同，进程虽经多次运行，都会得到完全相同的结果。 注意：并发性和共享性是OS的两个最基本的特征，这两者之间又是互为存在条件的。 1.6 操作系统的分类 批处理操作系统（多道批处理） 分时操作系统 实时操作系统（前三个为基本操作系统） 嵌入式操作系统 个人计算机操作系统 网络操作系统 分布式操作系统 1.7 操作系统的功能 1、处理机管理 2、存储管理 3、设备的管理 4、文件管理 5、用户接口 进程是具有独立功能的程序关于某个数据集合上的一次运行活动，是系统进行资源分配和调度的独立单位。 作业：把一次业务处理过程中，从输入开始到输出结束，用户要求计算机所做的全部工作，称为作业 进程状态间转换 在进程运行过程中，由于进程自身进展情况及外界环境的变化，这三种基本状态可以依据一定的条件相互转换j 就绪—运行 k 运行—就绪 l 运行—等待
遥感 第一章 1遥感数字图像；遥感数字图像的分类方式和对应类别。 （1）定义：遥感数字图像是数字形式的遥感图像。不同的地物能够反射或辐射不同波长的电磁波，利用这种特性，遥感系统可以产生不同的遥感数字图像。 （2）可见图像和不可见图像 单波段和多波段，超波段 数字图像和模拟图像 2遥感图像的成像方式（三大种：摄影、扫描、雷达）。 （1）摄影，扫描属于被动遥感 雷达属于主动遥感 （2）摄影：根据芦化银物质在关照条件下回发生分解这一机制，将卤化银物质均匀涂在片基上，制成感光胶片 扫描：扫描类遥感传感器逐点逐行地以时序方式获取的二维图像 雷达：由发射机向侧面发射一束窄波段，地物反射的脉冲，由无线接收后被接收机接收 3遥感图像的数字化（模数转换）过程——两大过程：采样、量化，名词解释。 采样：将空间上连续的图像变换成离散点的操作称为采样，即：图像空间位置的数字化。采样是空间离散。 量化：遥感模拟图像经离散采样后，可得到由Ｍ×Ｎ个像素点组合表示的图像，但其灰度（或彩色）仍是连续的，还不能用计算机处理。它们还要进一步离散并归并到各个区间，分别用有限个整数来表示，这称之为量化，即：图像灰度的数字化。量化属于亮度属性离散。 遥感图像数字化过程两个特点：亮度和空 4遥感数字图像的存储空间大小的计算。 图像的灰度级有：2,64,128,256 存储一幅大小为M*N，灰度量化位数G的图像，所需要的存储空间（图像数据量）为M*N*G(bit) 1B=8bit 1KB=1024B 1MB=1024KB 1GB=1024MB TM空间分辨：1,2,3,4,5,7为30米，6为120米 5遥感数字图像的分辨率（时间、空间、光谱、辐射分辨率）； （1）时间分辨率：指对同一地点进行遥感采样的时间间隔即采样的时间频率，也称重访周期空间分辨率：指图像像素所代表的相应地面范围的大小，空间分辨率愈高，像素所代表的范围愈小 光谱分辨率：光谱分辨率是指成像的波段范围，分得愈细，波段愈多，光谱分辨率愈高 辐射分辨率：是传感器区分反射或发射的电磁波辐射强度差异的能力。高辐射分辨率可以区分信号强度的微小差异。 （2）常见传感器和空间分辨率书17-18页 6遥感数字图像的数据（数据级别、数据存储格式、元数据定义） （1）数据级别： 0级产品：未经过任何校正的原始图像数据 1级产品：经过了初步辐射校正的图像校正 2级产品：经过了系统级的几何校正，即根据卫星的轨道和姿态等参数以及地面系统中的有关参数对原始数据进行几何校正。产品的几何精度由上述参数和处理模型决定。 3级产品：经过几何精校正，即利用地面控制点对图像进行了校正，使之具有了更精确的地理坐标信息。产品的几何精度要求在亚像素量级上。 不同点：不同级别的产品使用条件不同，但是他们都是数据的集合，是信息量的汇总。一般来说，都是由元数据和图像基本数据两部分数据汇总的结果。
第六章图像的锐化处理 一.填空题 1. 在图像的锐化处理中，通过一阶微分算子和二阶微分算子都可以进行细节的增强与检测。垂直方向的微分算子属于________________。（填“一阶微分算子”或“二阶微分算子”） 2. 在图像的锐化处理中，通过一阶微分算子和二阶微分算子都可以进行细节的增强与检测。Roberts交叉微分算子属于________________。（填“一阶微分算子”或“二阶微分算子”） 3. 在图像的锐化处理中，通过一阶微分算子和二阶微分算子都可以进行细节的增强与检测。Sobel 微分算子属于________________。（填“一阶微分算子”或“二阶微分算子”） 4. 在图像的锐化处理中，通过一阶微分算子和二阶微分算子都可以进行细节的增强与检测。Priwitt微分算子属于________________。（填“一阶微分算子”或“二阶微分算子”） 5. 在图像的锐化处理中，通过一阶微分算子和二阶微分算子都可以进行细节的增强与检测。Laplacian微分算子属于________________。（填“一阶微分算子”或“二阶微分算子”） 6. 在图像的锐化处理中，通过一阶微分算子和二阶微分算子都可以进行细节的增强与检测。Wallis 微分算子属于________________。（填“一阶微分算子”或“二阶微分算子”） 7. 在图像的锐化处理中，通过一阶微分算子和二阶微分算子都可以进行细节的增强与检测。水平方向的微分算子属于________________。（填“一阶微分算子”或“二阶微分算子”） 8. 图像微分______________了边缘和其他突变的信息。（填“增强”或“削弱”） 9. 图像微分______________了灰度变化缓慢的信息。（填“增强”或“削弱”） 10. 图像微分算子______________用在边缘检测中。（填“能”或“不能”） 四.简答题 1. 图像中的细节特征大致有哪些？一般细节反映在图像中的什么地方？ 2. 一阶微分算子与二阶微分算子在提取图像的细节信息时，有什么异同？ 3. 简述水平方向的微分算子的作用模板和处理过程。 4. 简述垂直方向的微分算子的作用模板和处理过程。 5. 已知Laplacian微分算子的作用模板为：，请写出两种变形的Laplacian算子。解答: 1. 图像的细节是指画面中的灰度变化情况，包含了图像的孤立点、细线、画面突变等。孤 立点大都是图像的噪声点，画面突变一般体现在目标物的边缘灰度部分。 2. 一阶微分算子获得的边界是比较粗略的边界，反映的边界信息较少，但是所反映的边界 比较清晰；二阶微分算子获得的边界是比较细致的边界。反映的边界信息包括了许多的细节 信息，但是所反映的边界不是太清晰。 五.应用题 1. 已知Roberts算子的作用模板为：，Sobel算子的作用模板为： 。 设图像为：
遥感与数字图像处理基础知识 一、名词解释： 数字影像图像采样灰度量化像素 数字影像：数字影像又称数字图像，即数字化的影像。基本上是一个二维矩阵，每个点称为像元。像元空间坐标和灰度值均已离散化，且灰度值随其点位坐标而异。 图像采样：指将在空间上连续的图像转换成离散的采样点集的操作。 灰度量化：将各个像素所含的明暗信息离散化后，用数字来表示。 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 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____低_____；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________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________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________。 三、不定项选择题：(单项或多项选择) 1、数字图像的________。 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________。 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________。 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________。 ①32个②64个③128个④256个 5、数字图像的优点包括________。 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
遥感数字图像处理教程 第一章概论 1.1图像和遥感数字图像 1.1.1图像和数字图像 本书定义图像为通过镜头等设备得到的视觉形象 根据人眼的视觉可视性可将图像分为可视图像和不可视图像。可视图像有图片、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可见光图像。不可见图像包括不可见光成像和不可测量值 按图像的明暗程度和空间坐标的连续性，可将图像分为数字图像和模拟图像。数字图像是指用计算机存储和处理的图像，是一种空间坐标和灰度不连续、以离散数字原理表达的图像。在计算机，数字图像表现为二维阵列，属于不可见图像。模拟图像指空间坐标和明暗程度连续变化的、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，可以实现模拟图像和数字图像之间相互转换。把模拟图像转化为数字图像成为模/数转换，记作A/D转换； 数字图像最基本的单位是像素。像素是A/D转换中国的取样点，是计算机图像处理的最小单位；每个像素具有特定的空间位置和属性特征。 1.1.2遥感数字图像 遥感数字图像时数字形式的遥感图像。不同的地物能够反射或辐射不同长波的电磁波，利用这种特性，遥感系统可以产生不同的遥感数字图像。 遥感数字图像中的像素成为亮度值。亮度值的高低由遥感传感器所探测到的地物电磁波的辐射强度决定。由于地物反射或辐射电磁波的性质不同受大气的影响不同，相同地点不同图像的亮度值可能不同。 图像的每个像素对应三维世界中的一个实体、实体的一部分或多个实体。在太阳照射下，一些电磁波被这个实体反射，一些被吸收。反射部分电磁波到达传感器被记录下来，成为特定像素点的值。 1.2压感数字图像处理 1.2.1遥感数字图像处理概述 遥感数字图像处理是利用计算机图像处理系统对遥感图像中的像素进行系列操作的过程。遥感数字图像处理主要包括三个方面 1.图像增强，使用多种方法，如：灰度拉伸、平滑、瑞华、彩色合成、主成分变换K-T变换、代数运算、图像融合等压抑、去除噪声、增强整体图像或突出图像中的特定地物的信息，是图像更容易理解、解释和判读、 图像增强着重强调特定图像特征，在特征提取、图像分析和视觉信息的显示很有用。 2.图像校正：图像校正也成图像回复、图像复原，主要是对传感器或环境造成的退化图像进行模糊消除、噪声滤除、几何失真或非线性校正。 信息提取：根据地物光谱特征和几何特征，确定不同地物信息的提取规则。 1.2.2 遥感数字图像处理系统 数字图像处理需要借助数字图像处理系统来完成。一个完整的遥感数字图像处理系统包括硬件系统和软件系统两大部分。 1.硬件系统 包括计算机、数字化设备、大容量存储、显示器和输出设备以及操作台 1）计算机 是图像处理核心，大的存和高的CPU速度有助于加快处理的进度。 2）数字化设备
数字图像处理 一、填空题 1、数字图像的格式有很多种，除GIF格式外，还有jpg 格式、tif 格式。 2、图像数据中存在的有时间冗余、空间冗余、结构冗余、信息熵冗余、知识 冗余、视觉冗余。 3、在时域上采样相当于在频域上进行___延拓。 4、二维傅里叶变换的性质___分离性、线性、周期性与共轨对称性、__位 移性、尺度变换、旋转性、平均值、卷积。（不考） 5、图像中每个基本单元叫做图像元素；在早期用picture表示图像时就称为 像素。 6、在图象处理中认为线性平滑空间滤波器的模板越大,则对噪声的压制越 好 ;但使图像边缘和细节信息损失越多; 反之, 则对噪声的压制不好 ,但对图像的细节等信息保持好。模板越平,则对噪声的压制越好 ,但对图像细节的保持越差;反之,则对噪声的压制不好,但对图像细节和边缘保持较好。 7、哈达玛变换矩阵包括___+1 和___—1 两种矩阵元素。（不要） 8、对数变换的数学表达式是t = Clog ( 1 + | s | ) 。 9、傅里叶快速算法利用了核函数的___周期性和__对称性。（不要） 10、直方图均衡化的优点是能自动地增强整个图像的对比度。（不要） 二、选择题 ( d )1.一幅灰度级均匀分布的图象，其灰度范围在[0，255]，则该图象的信息量为： a. 0 .255 c ( c )2.采用模板［-1 1］主要检测____方向的边缘。 a.水平 b.45 c.垂直 ( c )3. 下列算法中属于图象平滑处理的是： a.梯度锐化 b.直方图均衡 c. 中值滤波增强 ( b )4.图象与灰度直方图间的对应关系是： a.一一对应 b.多对一 c.一对多 d.都不对 ( a )5.对一幅图像采样后，512*512的数字图像与256*256的数字图像相比较具有的细节。 a.较多 b.较少 c.相同 d.都不对 ( b )6.下列算法中属于点处理的是： a.梯度锐化 b.二值化 c.傅立叶变换 d.中值滤波 ( d )7.二值图象中分支点的连接数为： .1 c ( a )8.对一幅100100像元的图象，若每像元用８bit表示其灰度值，经霍夫曼编码后压缩图象的数据量为40000bit，则图象的压缩比为： :1 :1 c.4:1 :2 ( d )9.下列算法中属于局部处理的是： a.灰度线性变换 b.二值化 c.傅立叶变换 d.中值滤波 ( b )10.下列图象边缘检测算子中抗噪性能最好的是： a.梯度算子算子算子d. Laplacian算子
1、数字图像：指由被称作像素的小块区域组成的二维矩阵。将物理图像行列划分后，每个小块区域称为像素（pixel）。 数字图像处理：指用数字计算机及其它有关数字技术，对图像施加某种运算和处理，从而达到某种预想目的的技术. 2、8-连通的定义：对于具有值V的像素p和q ,如果q在集合N8(p)中,则称这两个像素是8-连通的。 3、灰度直方图：指反映一幅图像各灰度级像元出现的频率。 4、中值滤波：指将当前像元的窗口（或领域）中所有像元灰度由小到大进行排序，中间值作为当前像元的输出值。 像素的邻域 邻域是指一个像元（x，y）的邻近（周围）形成的像元集合。即{（x=p,y=q）}p、q为任意整数。 像素的四邻域 像素p(x,y)的4-邻域是:(x+1,y),(x-1,y) ,(x,y+1), (x,y-1) 三、简答题( 每小题10分,本题共30 分 )： 1. 举例说明直方图均衡化的基本步骤。 直方图均衡化是通过灰度变换将一幅图象转换为另一幅具有均衡直方图，即在每个灰度级上都具有相同的象素点数的过程。 直方图均衡化变换：设灰度变换s=f(r)为斜率有限的非减连续可微函数，它将输入图象Ii(x，y)转换为输出图象Io(x，y)，输入图象的直方图为Hi(r)，输出图象的直方图为Ho(s)，则根据直方图的含义，经过灰度变换后对应的小面积元相等：Ho(s)ds=Hi(r)dr 直方图修正的例子 假设有一幅图像，共有6 4(6 4个象素，8个灰度级，进行直方图均衡化处理。 根据公式可得：s2=0.19+0.25+0.2l=0.65，s3=0.19+0.25+0.2l+0.16=0.8l，s4=0.89,s5=0.95，s6=0.98，s7=1．00 由于这里只取8个等间距的灰度级，变换后的s值也只能选择最靠近的一个灰度级的值。因此，根据上述计算值可近似地选取： S0≈1／7，s 1≈3／7，s2≈5／7，s3≈6／7，s4≈6／7，s5≈1，s6≈l，s7≈1。 可见，新图像将只有5个不同的灰度等级，于是我们可以重新定义其符号： S0’=l／7，s1’=3／7，s2’=5／7，s3’=6／7，s4’=l。 因为由rO=0经变换映射到sO=1／7，所以有n0=790个象素取sO这个灰度值；由rl=3／7映射到sl=3／7，所以有1 02 3个象素取s 1这一灰度值；依次类推，有850个象素取s2=5／7这一灰度值；由于r3和r4均映射到s3=6／7这一灰度值，所以有656+329=98 5个象素都取这一灰度值；同理，有245+1 22+81=448个象素都取s4=1这一灰度值。上述值除以n=4096，便可以得到新的直方图。 2. 简述JPEG的压缩过程，并说明压缩的有关步骤中分别减少了哪种冗余？ 答：分块－＞颜色空间转换－＞零偏置转换－＞DCT变换－＞量化－＞符号编码。颜色空间转换，减少了心理视觉冗余；零偏置转换，减少了编码冗余；量化减少了心理视觉冗余；符号编码由于是霍夫曼编码加行程编码，因此即减少了编码冗余（霍夫曼编码）又减少了像素冗余（行程编码）。 ＪＰＥＧ2000的过程：图像分片、直流电平（DC）位移，分量变换，离散小波变换、量化，熵编码。3、Canny边缘检测器 答：Canny边缘检测器是使用函数edge的最有效边缘检测器。该方法总结如下：1、图像使用带有指定标准偏差σ的高斯滤波器来平滑，从而可以减少噪声。2、在每一点处计算局部梯度g（x,y）=[G2x+G2y]1/2 和边缘方向α（x,y）=arctan（Gy/Gx）。边缘点定义为梯度方向上其强度局部最大的点。3、第2条中确定的边缘点会导致梯度幅度图像中出现脊。然后，算法追踪所有脊的顶部，并将所有不在脊的顶部的像素设为零，以便在输出中给出一条细线，这就是众所周知的非最大值抑制处理。脊像素使用两个阈值T1和T2做阈值处理，其中T1 2008—2009学年考试试题 课程名称：遥感数字图像处理 学号姓名成绩 一、单项选择题（2分×20=40分） 1.遥感技术是利用地物具有完全不同的电磁波（A）或（）辐射特征来判断地物目标和自然现象。 A.反射发射 B.干涉衍射 C.反射干涉 D.反射衍射 2.TM6所采用的10.4~12.6um属于（C ）波段。 A.红外 B.紫外 C.热红外 D.微波 3.彩红外影像上（ B）呈现黑色，而（ A）呈现红色。 A.植被 B. 水体 C.干土 D.建筑物 4.影响地物光谱反射率的变化的主要原因包括（A）。 A. 太阳高度角 B.不同的地理位置 C. 卫星高度 D.成像传感器姿态角 5.红外姿态测量仪可以测定（B）。 A. 航偏角 B. 俯仰角 C.太阳高度角 D. 滚动角 6.下面遥感卫星影像光谱分辨率最高的是（D）。 A. Landsat-7 ETM+ B.SPOT 5 C.IKONOS-2 D. MODIS 7.下面采用近极地轨道的卫星是（A）。 A. Landsat-5 B. SPOT 5 C. 神州7号 D. IKONOS-2 8.下面可获取立体影像的遥感卫星是（ B）。 A. Landsat-7 B.SPOT 5 C.IKONOS-2 D. MODIS 9.侧视雷达图像的几何特征有（A ）。 A.山体前倾 B.高差产生投影差 C.比例尺变化 D. 可构成立体像对 10.通过推扫式传感器获得的一景遥感影像，在（B）属于中心投影。 A.沿轨方向 B. 横轨方向 C. 平行于地球自转轴方向 D. 任意方向 11. SPOT 1-4 卫星上装载的HRV传感器是一种线阵（B）扫描仪。 A. 面阵 B. 推扫式 C. 横扫式 D. 框幅式 12.（A）只能处理三波段影像与全色影像的融合。 A.IHS变换 B.KL变换 C. 比值变换 D. 乘积变换 13.（B）是遥感图像处理软件系统。 A. AreInfo B.ERDAS C. AUTOCAD D. CorelDRAW 14.一阶哈达玛变换相当于将坐标轴旋转了（B）。 A.30° B. 45° C. 60° D.90° 15.遥感影像景物的时间特征在图像上以（C）表现出来。 A. 波谱反射特性曲线 B.空间几何形态 C. 光谱特征及空间特征的变化 D.偏振特性 16.遥感传感器的分辨率指标包括有（C）。 A.几何分辨率 B.光谱分辨率 C.辐射分辨率 D.时间分辨率 17.遥感图像构像方程是指地物点在图像上的（ C）和其在地物对应点的大地坐标之间的数学关系。 A.投影差 B. 几何特征 C.图像坐标 D. 光谱特征 第一部分操作系统概论 脱机输入／输出 具体的输入／输出不需要在主计算机上进行的方式也称“脱机输入／输出” 批处理 作业是由操作系统成批地进行处理，操作系统能自动地从输入池读入下一个作业，并予以运行和输出，如此直到整批作业全部处理完毕。 SPOOLING 由操作系统将磁盘模拟为输入／输出设备的处理方式称为SPOOLING（Simultaneous Peripheral Operating On Line），即“并行的外部设备操作联机”，也称“假脱机”。SPOOLING 系统是以磁盘为几乎无限巨大的缓冲区来解决低速的I/O设备与高速的CPU之间的速度匹配问题。 分时系统 为了降低交互式系统的等待时间和运行时间的比率，系统通过多台终端同时向很多用户提供运行环境，这种分时系统就能以合理的成本向用户提供交互式使用计算机的方便。 多路性 一台主机可连接多台终端，多个终端用户可以同时使用计算机，共享系统的硬软件资源。交互性 用户能与系统进行对话。在一个多步骤作业的运行过程中，用户能通过键盘等设备输入数据或命令，系统获得用户的输入后做出响应，显示执行的状况或结果。 实时操作系统 是一种能在限定的时间内对输入进行快速处理并做出响应的计算机处理系统 多处理机系统 一个计算机系统中可具有多个CPU或处理机。一般用微处理器构成阵列系统，其运算速度可以达到上万亿次， 分布式操作系统 分布式系统是一种多计算机系统，这些计算机可以处于不同的地理位置和拥有不同的软硬件资源，并用通信线路连接起来，具有独立执行任务的能力。分布式系统具有一个统一的操作系统，它可以把一个大任务划分成很多可以并行执行的子任务，并按一定的调度策略将它们动态地分配给各个计算机执行，并控制管理各个计算机的资源分配、运行及计算机之间的通信，以协调任务的并行执行。以上所有的管理工作对用户都是透明的。 网络操作系统:计算机网络是指用数据通信系统把分散在不同地方的计算机群和各种计算机设备连接起来的集合，它主要用于数据通信和资源共享，特别是软件和信息共享。 作业:请求计算机完成的一个完整的处理任务称为作业，它可以包括几个程序的相继执行。一个复杂的作业可由多个作业步组成，如编译、运行、打印一个程序的全部工作是一个作业，其中相对独立的每一部分称为作业步。 进程（不支持线程的进程）:程序在一个数据集合上的运行活动，它是系统进行资源分配和调度的一个可并发执行的独立单位。 并发:并发是指在某一时间间隔内计算机系统内存在着多个程序活动。并发是从宏观上（这种“宏观”也许不到一秒的时间）看多个程序的运行活动，这些程序在串行地、交错地运行，由操作系统负责这些程序之间的运行切换，人们从外部宏观上观察，有多个程序都在系统中运行。 虚拟:例如操作系统将一台互斥共享设备虚拟成同时共享设备。 共享:共享是指多个用户或程序共享系统的软、硬件资源。 不确定性:不确定性指的是使用同样一个数据集的同一个程序在同样的计算机环境下运行， 《数字图像处理》复习 第一章绪论 数字图像处理技术的基本容：图像变换、图像增强、图象恢复、图像压缩编码、图像分割、图像特征提取（图像获取、表示与描述）、彩色图像处理和多光谱及高光谱图像处理、形态学图像处理 第二章数字图像处理基础 2-1 电磁波谱与可见光 1.电磁波射波的成像方法及其应用领域： 无线电波（1m-10km）可以产生磁共振成像，在医学诊断中可以产生病人身体的横截面图像 ☆微波（1mm-1m）用于雷达成像，在军事和电子侦察领域十分重要 红外线（700nm-1mm）具有全天候的特点，不受天气和白天晚上的影响，在遥感、军事情报侦察和精确制导中广泛应用 可见光（400nm-700nm）最便于人理解和应用最广泛的成像方式，卫星遥感、航空摄影、天气观测和预报等国民经济领域 ☆紫外线（10nm-400nm）具有显微镜方法成像等多种成像方式，在印刷技术、工业检测、激光、生物学图像及天文观测 X射线（1nm-10nm）应用于获取病人胸部图像和血管造影照片等医学诊断、电路板缺陷检测等工业应用和天文学星系成像等 伽马射线（0.001nm-1nm）主要应用于天文观测 2-2 人眼的亮度视觉特征 2.亮度分辨力——韦伯比△I/I（I—光强△I—光照增量），韦伯比小意味着亮度值发生较小变化就能被人眼分辨出来，也就是说较小的韦伯比代表了较好的亮度分辨力 2-3 图像的表示 3. 黑白图像：是指图像的每个像素只能是黑或白，没有中间的过渡，一般又称为二值图像 （黑白图像一定是二值图像，二值图像不一定是黑白图像） 灰度图像：是指图像中每个像素的信息是一个量化了的灰度级的值，没有彩色信息。 彩色图像：彩色图像一般是指每个像素的信息由R、G、B三原色构成的图像，其中的R、B、G是由不同的灰度级来描述的。 4.灰度级L、位深度k L=2^k 5.储存一幅M×N的数字图像所需的比特b=M×N×k 例如，对于一幅600×800的256灰度级图像，就需要480KB的储存空间（1KB=1024Byte 1Byte=8bit） 2-4 空间分辨率和灰度级分辨率 6.空间分辨率是图像中可分辨的最小细节，主要由采样间隔值决定，反映了数字化后图像的实际分辨率。一种常用的空间分辨率的定义是单位距离可分辨的最少黑白线对数目(单位是每毫米线对数)，比如每毫米80线对。对于一个同样大小的景物来说，对其进行采样的空间分辨率越高，采样间隔就越小，图片的质量就越高。 7.灰度级分辨率是指在灰度级别中可分辨的最小变化，通常把灰度级级数L称为图像的灰度级分辨率（灰度级通常是2的整数次幂） 8.在图像空间分辨率不变的情况下，采样数越少，图像越小。同时也证实了，在景物大小不变的情况下，图像阵列M×N越小，图像的尺寸就越小； 第一章引论 1操作系统：操作系统是管理和控制计算机系统内各种硬件和软件资源，有效地组织多道程序运行的系统软件（或程序集合），是用户与计算机之间的接口。 2管态：当执行操作系统程序时，处理机所处的状态 3目态：当执行普通用户程序时，处理机所处的状态。 4多道程序设计：在这种设计技术下，内存中能同时存放多道程序，在管理程序的控制下交替的执行。这些作业共享CPU和系统中的其他资源。 5并发：是指两个或多个活动在同一给定的时间间隔中进行。它是宏观上的概念。 6并行：是指两个或多个活动在同一时刻同时执行的情况。 7吞吐量：在一段给定的时间内，计算机所能完成的总工作量。 8分时：就是对时间的共享。在分时系统中，分时主要是指若干并发程序对CPU时间的共享。 9实时：表示“及时”或“既时”。 10系统调用：是用户在程序中能以“函数调用”形式调用的、由操作系统提供的子功能的集合。每一个子功能称作一条系统调用命令。它是操作系统对外的接口，是用户级程序取得操作系统服务的唯一途径。 11特权指令：指指令系统中这样一些指令，如启动设备指令、设置时钟指令、中断屏蔽指令和清内存指令，这些指令只能由操作系统使用。 12命令解释程序：其主要功能是接收用户输入的命令，然后予以解释并且执行。 13脱机I/O：是指输入/输出工作不受主机直接控制，而由卫星机专门负责完成I/O，主机专门完成快速计算任务，从而二者可以并行操作。 14联机I/O：是指作业的输入、调入内存及结果输出都在cpu直接控制下进行。 15资源共享：是指计算机系统中的资源被多个进程所功用。例如，多个进程同时占用内存，从而对内存共享；它们并发执行时对cpu进行共享；各个进程在执行过程中提出对文件的读写请求，从而对磁盘进行共享等等。 第二章进程和线程 1顺序性：是指顺序程序所规定的每个动作都在上个动作结束后才开始的特性。 2封闭性：是指只有程序本身的动作才能改变程序的运行环境。 3可再现性：是指程序的执行结果与程序运行的速度无关。 4进程：程序在并发环境中的执行过程。 5互斥：在逻辑上本来完全独立的进程，由于竞争同一个资源而产生的相互制约的关系。 6同步：是指进程间共同完成一项任务时直接发生相互作用的关系。也就是说，这些具有伙伴关系的进程在执行次序上必须遵循确定的规律。 7临界资源：一次仅允许一个进程使用的资源。 8临界区：在每个进程中访问临界资源的那段程序。 9线程：线程是进程中实施调度和分派的基本单位。 10管程：管程是一种高级同步机制，一个管程定义一个数据结构和能为并发进程在其上执行的一组操作，这组操作能使进程同步和改变管程中的数据。 11进程控制块：进程控制块是进程存在的唯一标识，它保存了系统管理和控制进程所必须的信息，是进程动态特性的集中表现。 12原语：指操作系统中实现一些具有特定功能的程序段，这些程序段的执行过程是不可分割的，即其执行过程不允许被中断。 13就绪态：进程已经获得了除cpu之外的全部资源，等待系统分配cpu，一旦获得cpu，进程就可以变为运行态。 14运行态：正在cpu上执行的进程所处的状态。在单cpu系统中，任何时候最多只能有一个进程处于运行状态。 第一章绪论 一.选择题 1. 一幅数字图像是：( ) A、一个观测系统 B、一个有许多像素排列而成的实体 C、一个2-D数组中的元素 D、一个3-D空间的场景。 提示：考虑图像和数字图像的定义 2. 半调输出技术可以：( ) A、改善图像的空间分辨率 B、改善图像的幅度分辨率 C、利用抖动技术实现 D、消除虚假轮廓现象。 提示：半调输出技术牺牲空间分辨率以提高幅度分辨率 3. 一幅256*256的图像，若灰度级数为16，则存储它所需的比特数是：( ) A、256K B、512K C、1M C、2M 提示：表达图像所需的比特数是图像的长乘宽再乘灰度级数对应的比特数。 4. 图像中虚假轮廓的出现就其本质而言是由于：( ) A、图像的灰度级数不够多造成的 B、图像的空间分辨率不够高造成 C、图像的灰度级数过多造成的 D、图像的空间分辨率过高造成。 提示：平滑区域内灰度应缓慢变化，但当图像的灰度级数不够多时会产生阶跃，图像中的虚假轮廓最易在平滑区域内产生。 5. 数字图像木刻画效果的出现是由于下列原因所产生的：（） A、图像的幅度分辨率过小 B、图像的幅度分辨率过大 C、图像的空间分辨率过小 D、图像的空间分辨率过大 提示：图像中的木刻效果指图像中的灰度级数很少 6. 以下图像技术中属于图像处理技术的是：（）（图像合成输入是数据，图像分类输出 是类别数据） A、图像编码 B、图像合成 C、图像增强 D、图像分类。 提示：对比较狭义的图像处理技术，输入输出都是图像。 解答：1.B 2.B 3.A 4.A 5.A 6.AC 二.简答题 1. 数字图像处理的主要研究内容包含很多方面，请列出并简述其中的4种。 2. 什么是图像识别与理解？ 3. 简述数字图像处理的至少3种主要研究内容。 4. 简述数字图像处理的至少4种应用。 5. 简述图像几何变换与图像变换的区别。 解答: 1. ①图像数字化：将一幅图像以数字的形式表示。主要包括采样和量化两个过程。②图像增强：将一幅图像中的有用信息进行增强，同时对其无用信息进行抑制，提高图像的可观察性。③图像的几何变换：改变图像的大小或形状。④图像变换：通过数学映射的方法，将空域的图像信息转换到频域、时频域等空间上进行分析。⑤图像识别与理解：通过对图像中各种不同的物体特征进行定量化描述后，将其所期望获得的目标物进行提取，并且对所提取的目标物进行一定的定量分析。 2. 图像识别与理解是指通过对图像中各种不同的物体特征进行定量化描述后，将其所期望 河南大学环境与规划学院2005～2006学年第一学期期末考试 《遥感数字图像处理》试卷A（B）卷 一、名词解释：（每题2分，共8分） 1、几何畸变： 2、数字镶嵌： 3、影像增强： 4、遥感影像分类： 二、填空（每空1分，共22分） 1、遥感数据的处理流程包括：（1）观测数据的输入；（2）； （3）；（4）；（5）处理结果的输出。 2、在遥感数据的处理流程中，所采集的数据包括和数字数据两种，后者多记 录在特殊的数字记录器中（HDDT等），所以必须变换到一般的数字计算机都可以读出的等通用载体上。 3、在Erdas Imagine图标面板菜单条中，主要包括综合菜单（Session Menu）、菜 单、菜单、菜单、帮助菜单（Help Menu）。 4、在图像分类界面中，包括、、分类结果处理、知识工程 师、专家分类器。 5、在视图窗口中，主要有六部分组成：菜单条、工具条、、状态条、滑动 条、标题条。 6、在窗口中，可查阅或修改图像文件的有关信息，如投影信息、统计信息 和显示信息等。 7、三维图像操作的内部原理是将图像与叠加生成三维透视图，并在此基础 上的空间操作。 8、用户从遥感卫星地面站购置的TM图像数据或其他图像数据，往往是经过转换以后的单 波段普通数据文件，外加一个说明头文件。 9、遥感影像的降质可归结为两类：即遥感影像的和。 10、影像变换与增强的实质是：影像的和，实际 上是改善影像的质量以获得最好的主观效果。 11、影像对比度扩展又称反差增强。常常采用以达到易于识别的目的。 12、常用的直方图调整方法有以下两种：和直方图规定化。前者又称直方图 平坦化，将减少影像灰度等级来换取对比度的扩大。 13、滤波增强技术有两种：和。前者是在影像的空间变量内 进行的局部运算，使用空间二维卷积方法；后者使用傅氏分析等方法，通过修改原影像的傅氏变换式实现滤波。 三、单项选择题（每题2分，共20分）《遥感数字图像处理》试卷及答案
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