声明：本文参考课程《遥感数字图像处理》，授课教师：韦玉春。
从字面上看，遥感数字图像处理（Remote Sensing Digital Image Processing）可分解为：
- 图像处理
- 数字图像处理 （区别于胶片、纸质等印刷图像）
- 遥感数字图像处理 （传感器获得的数字图像）
基本概念
图像
物理世界中客观对象的一种表示。
物理图像
自然世界中物质或能量的实际分布。
遥感测量的是电磁波，表达的是电磁波的分布，而电磁波是一种能量，因而遥感图像实际上是自然界能量的分布。
数字图像
物体的数字表示（该物体本身也可以是图像）。
像素是离散的单元，是一个量化的整数（称为灰度），量化的灰度就是数字图像量值。
量化：1，2，3，4，5…
像素
在计算机显示器的屏幕上，图像放大到一定程度时都会变成网格（色块），这些色块具有固定的大小、形状和特性，是构成数字图像最基本的单位，称之为像素。
图片
由图、画或照相所产生的表示。是一个物体或事物生动的、图形的、精确的描述，从而会在人脑中产生一幅图像（貌似是我们常说的“画面感”）或给出有关事物准确的描述。
遥感和遥感图像
遥感是一种观测手段，遥感图像是通过遥感的手段获得的图像。遥感可以进行对地观测和天文观测，本文中涉及的“遥感”限定为对地观测，通俗地讲就是遥感传感器在天上、并朝向地球观测。
遥感数字图像
基于遥感的方式获得的数字图像。遥感(remote sensing) - 获取方式，数字(digital) - 存储方式，图像(image) - 表达。
遥感获取图像的方式与电磁波有关，因而遥感数字图像可分为紫外图像、红外图像(Infrared imaging, 800nm+,获得热和温度信息)、可见光图像、多光谱图像(Multispectral imaging)、微波图像（Microwave imaging, 如合成孔径雷达SAR图像）。利用不同时间获得的多景图像可以合成某个区域的完整图像。
遥感图像与非遥感图像
遥感图像的特点：
1）宏观性：大场景的宏观观测。区别于生物学和医学的微观图像（如细胞图像）。
2）科学性：进行客观的科学研究的数据基础。因为观测设备是可量化、追踪和溯源的科学设备。
3）观测性：遥感是获取数据的一种手段。
4）不确定性：无法如同物理一样精确表达，因为遥感成像过程中会受到很多因素干扰。
5）多尺度：在多个比例上的观测。不同的传感器提供不同尺度的数据。
遥感数字图像与印刷照片的区别
| 遥感数字图像 | 印刷照片 |
|---|---|
| 来自于数字方式 | 来自于模拟方式 |
| 通过扫描和数码相机产生 | 通过摄影系统产生 |
| 基本构成单位：像素 | 没有像素 |
| 具有行和列 | 没有行列结构 |
| 可能会观察到扫描行 | 没有扫描行 |
| 0是数值，不表示没有数据 | 0表示没有数据 |
| 每个点都有确定的数字编号（即坐标） | 任何点都没有编号 |
| 可以是电磁波谱的任意范围 | 摄影受电磁波谱的成像范围限制 |
| 本身没有颜色，颜色是根据规则制定的，在处理过程中可以根据需要通过合成产生 | 一旦获取了照片，颜色就是确定的 |
| 多个波段（3-8000个） | 具有红、绿、蓝三个通道 |
数字图像处理
对一个物体的数字施加一系列的操作，以得到所期望结果（仍为图像）的过程。
比如，有2个数字图像A和B，令C=A+B，C仍为一个图像。
数字图像分析
将图像转化为一种非图像的表示。
比如，有数字图像A，认为A中>1的值为水体，采用该判别准则后A图像就会变成一个（0 1）图像，即1是白的（水体），0是黑的（非水体）。这个（0 1）图像拥有物理含义（即类别），是一个非数字图像的表示。
遥感数字图像处理
以遥感数字图像为对象，使用地学、数学和物理学等学科的理论和方法进行图像的计算机处理，以获取地理信息，为决策支持提供数据服务。
遥感数字图像处理 = 遥感（数字图像处理+数字图像分析）。
遥感数字图像处理是遥感对地观测体系的基本组成部分。对地观测体系：地物 - 成像系统（观测）- 采样和量化（数字化）- 数字存储（存储）- 计算机的显示和记录（图像处理，产生地理信息）
涉及学科
数学 （线性代数、微积分、信号处理）
物理学 （光学和电磁波理论）
地学
计算机图形学
模式识别
人工智能
计算机视觉
信息科学
技术学科（应用和操作）
图像处理的两个观点
连续的方法
一些人认为，图像通常源自物理世界，而物理世界是连续的，它们应使用连续数学的方法来处理（此处不考虑量子性）。
离散的方法
另一些人认为，数字图像本身是离散的，因为数值本身是离散的，当一幅图像源于且终于数字形式时，应使用离散数学方法进行处理。
数字图像对是连续的物理世界的离散表达（逼近），因而处理数字图像应结合连续数学和离散数学。
