第二章 数字影像获取与处理基础(1)华北水利水电学院

华北水利水电学院数字摄影测量DigitalPhotogrammetry第二章数字影像获取与重采样（1）回顾[一]摄影测量的三个发展阶段[二]数字摄影测量的定义与研究内容[四]数字摄影测量与其他学科的关系模拟、解析、数字摄影测量，各有什么特点数字摄影测量的定义研究内容[三]数字摄影测量的主要产品DEM、DLG、DRM、DOM、三维景观图等[五]数字摄影测量的应用数字图像处理、模式识别、计算机视觉[六]数字摄影测量有待研究的主要问题Review[一]数字影像内容安排[三]数字影像量化[二]数字影像采样第二章数字影像获取与重采样（1）DigitalImageAcquisitionandResampling（重点）（重点）第二章数字影像获取与重采样（1）DigitalImageAcquisitionandResampling[一]数字影像1.图像类别连续图像：像点连续，灰度分布连续数字图像：离散数据第二章数字影像获取与重采样（1）DigitalImageAcquisitionandResampling[一]数字影像2.数字影像的获取1）模拟影像数字化2）数字传感器（摄影与空中摄影）第二章数字影像获取与重采样（1）DigitalImageAcquisitionandResampling[一]数字影像3.数字影像的定义及表示18237877682345677810456789998645344455772334456788第二章数字影像获取与重采样（1）DigitalImageAcquisitionandResampling[一]数字影像3.数字影像的定义及表示数字影像表达形式频率域第二章数字影像获取与重采样（1）DigitalImageAcquisitionandResampling[一]数字影像

彩色图像是指每个像素由红、绿、蓝（分别用R、G、B表示）三原色构成的图像，其中R、G、B是由不同的灰度级来描述的。

多光谱图像是利用多光谱成像设备获取的多波段图像，每个波段图像分别记录了同一地面范围内的地物在不同波段上的光谱辐射信息。1）数字摄影测量的数据源2）自动化数字摄影测量的必然要求灰度图像是指每个像素由一量化的灰度来描述的图像，没有彩色信息。若图像灰度只有两级，这样的图像称二值图像。第二章数字影像获取与重采样（1）DigitalImageAcquisitionandResampling[二]数字影像采样1.模拟影像的空间离散采样

对实际连续函数模型离散化的量测过程样点

被量测的“点”是小的区域----像素采样间隔

矩形的长与宽通常称为像素的大小

11122334566645995667787879555658665960663626167656364696968696262646367686515761661616采样间隔第二章数字影像获取与重采样（1）DigitalImageAcquisitionandResampling[二]数字影像采样2.采样定理（一维影像）第二章数字影像获取与重采样（1）DigitalImageAcquisitionandResampling[二]数字影像采样2.采样定理1）δ-函数10x2）采样函数第二章数字影像获取与重采样（1）DigitalImageAcquisitionandResampling[二]数字影像采样2.采样定理3）采样函数的

Fourier变换

可见，采样函数的Fourier变换仍是采样函数，并且，采样函数的采样间隔越小，其Fourier变换的采样间隔越大，幅度也有所变化，反之亦然。xs(x)xfS(f)-1/x1/x第二章数字影像获取与重采样（1）DigitalImageAcquisitionandResampling[二]数字影像采样2.采样定理4）采样过程关于Fourier变换对，有下述关系：第二章数字影像获取与重采样（1）DigitalImageAcquisitionandResampling[二]数字影像采样2.采样定理5）采样定理（Nyquist频率）采样间隔--

x

fl为截止频率

当采样间隔能使在函数g(x)中存在的最高频率中每周期取有两个样本时，则根据采样数据可以完全恢复原函数g(x)。第二章数字影像获取与重采样（1）DigitalImageAcquisitionandResampling[二]数字影像采样3.采样孔径与颗粒噪声采样孔径对颗粒噪声的抑制作用可表示：为颗粒噪声是经验值，经实际检测得到。结论：采样孔径越大，信噪比越高，但采样孔径太大，则降低影像分辨率及精度。第二章数字影像获取与重采样（1）DigitalImageAcquisitionandResampling[三]数字影像量化1.透过率与不透过率••••••••••••••••

影像的灰度又称为光学密度。透明像片（正片或负片）影像的灰度值，反映了它透明的程度，即透光的能力。设投影在透明像片上的光通量为F0，而透过透明像片后的光通量为F，则F与F0之比称为透过率T，F0与F之比称为不透过率O。第二章数字影像获取与重采样（1）DigitalImageAcquisitionandResampling[三]数字影像量化2.影像灰度D

为适应人眼视觉，在分析影像性能时，不直接用透过率或不透过率表示其黑白程度，而用不透过率的对数值表示：

D为影像的灰度，当光线全部透过时，即透过率等于1，则影像的灰度等于0，当光通量仅透过百分之一，即不透过率是100时，则影像的灰度是2，实际航空底片的灰度一般在0.3到1.8范围之内。第二章数字影像获取与重采样（1）DigitalImageAcquisitionandResampling[三]数字影像量化3.影像灰度的量化方法：将像片有可能出现的最大灰度变化范围进行等分，等分的数目称“灰度等级”；然后将每个点的灰度值在其相应的灰度等级内取整，取整原则是四舍五入。由于计算机中数字均用二进制表示，因此灰度等级一般都取（