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数字图像处理系统

作者:汇感农业百科  阅读:次  类别:农业工程卷

    由计算机硬件和数字图像处理软件组成,能对数字图像进行各种加工处理并提取有用信息的系统。

    硬件 数字图像处理系统硬件包括数字计算机、控制台、存贮设备、输入设备、输出设备和专用处理设备等部分(见图1)。①数字计算机。承担数字图像处理过程中的逻辑判断、运算、信息交换等任务。由于遥感图像包含的信息极多,要求计算机具有足够的内存容量和较高的运算速度。②控制台。是入机联系(对话)的通道,作业者利用它控制和了解图像处理的进程。这类设备包括键盘、跟踪球、彩色显示器等。③存贮设备。用来存贮数字化图像数据,包括数字计算机内的主存贮器和跟计算机连接的外存贮器。外存贮器是针对遥感图像信息量大而设置的,常见的是磁带机和磁盘机,它们以文件形式存贮遥感图像信息,通过交换设备把要处理的遥感图像信息读入主存贮器,并把处理好的信息从主存贮器取出来存放在外存贮器内。④输入设备。是把数字化的遥感图像直接输入计算机,或通过模/数转换器把图片上的影像输入计算机的设备。这类设备包括磁带机、摄像机、数字化仪、光电扫描仪、飞点扫描仪等。⑤输出设备。用文字或图像记录或显示图像处理结果的设备。这类设备包括彩色显示器、鼓形扫描绘图机、飞点扫描记录仪、宽行打印机、彩色喷墨仪、静电成图仪以及磁带机、磁盘机等。彩色显示器是必不可少的输出设备,它能显示出图像处理的结果,供作业者观察,以便作业者通过控制台加入人的知识和经验,干预处理的过程。⑥专用设备。主要指图像计算机(图像显示处理器)和阵列处理机。它们通过附加的硬设备与主机并行处理遥感数字图像,甚至脱离主机而独立作业。这些设备或者采用软件固化技术在流水线中完成主要的图像处理作业,或者负担运算量最大的加法乘法运算,因而能大大减轻主机的负担,提高图像处理的速度。

    

图1 数字图像处理系统的硬件构成

    软件 分为系统软件和应用软件两大类,都是为完成图像处理而由人工编写的程序。①系统软件。是作业者和计算机系统之间的一个界面,它实现对计算机系统资源的集中管理,提高系统的利用效率,并提供各种通用语言处理和用户服务程序(包括操作系统、各种高级语言的编译或解译程序、服务程序、数据库管理系统和网络通讯软件等)。②应用软件。包括图像分析处理软件和专题应用软件。图像分析处理软件是进行各种专题处理时都要用到的一些基本的软件,例如影像数据的格式转换、输入输出,图像的校正、变换、增强、配准、锒嵌、显示、滤波、各种算术和逻辑运算,各种度量的计算,直方图以及各种统计量的计算,特征参数的提取,监督分类和非监督分类等方面的软件。专题应用软件是为解决各类专业具体问题而设计的应用软件,如水土流失模型软件、农作物栽培布局软件、地表水快速分类软件、计算海岸线长度软件、洪水预测预报软件等。

    

图2 I2S101图像处理系统的基本结构

    中国在20世纪70年代引进美国I2S公司(Imternational Image System)的数字图像处理系统I2S101,其基本结构见图2。

    发展趋势 20世纪60年代以后,遥感数字图像处理技术发展很快,遥感图像解译由定性分析进入定量分析阶段,展示出自动处理遥感信息的美好前景。在诸多的数字图像处理系统中,除上述I2S101系统外,还有加拿大MDA公司的MERIDIAN系统、美国Intergraph公司的TIGRIS系统、ERDAS公司的图像处理系统等,都是知名度较高的。

    它们都拥有较完善的外围设备、较大容量的外存贮器和主存贮器、较高的处理速度,并不断使图像处理软件得到更新或固化成电子器件。但数字图像处理系统无论是在处理的速度上还是在处理结果的质量上,都跟遥感系统采集信息的能力相差甚大,未能满足人们的要求,需要继续完善。数字图像处理系统的发展包括硬件和应用软件两个方面,主要内容是,把遥感信息和非遥感信息结合起来进行综合处理,提高处理结果的精确度;随着遥感器的空间分辨力的提高,不断把更好的分类方法(如句法模式识别)引入到自动分类作业内,提高分类的精度;更新图像处理硬件系统,采用高速度处理的专用机,缩短处理过程中图像数据的传输时间,提高图像处理的速度;建立环境信息系统,使图像处理结果成为信息系统的信息源,信息系统又为图像处理提供有用信息。

【参考书目】:

    参考书目

    郭德方编著:《遥感图像的计算机处理和模式识别》,电子工业出版社,1987。

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