摘要：在圖象分析的高級和智能化階段，圖象聚類、圖象分割、圖象自動識別是圖象處理和分析的主要任務(wù)，在這類處理、分析的結(jié)果圖象上就存在不確定的數(shù)據(jù)，支持未定義數(shù)據(jù)以及保留數(shù)據(jù)位(以表示未定義數(shù)據(jù)以及保留數(shù)據(jù)位……)應(yīng)是多源圖象處理與分析系統(tǒng)的一個(gè)重點(diǎn)

　　作為專業(yè)的圖象信息系統(tǒng)，必須具備對各類專業(yè)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理和分析的能力.在分析和總結(jié)各專業(yè)領(lǐng)域的數(shù)據(jù)類型后，多源圖象處理與分析系統(tǒng)引入了以下圖象類型：二值圖、灰度圖、256色索引和分類圖(單字節(jié)圖)、64K的高彩圖(索引圖、分類圖和整數(shù)專業(yè)數(shù)據(jù))(雙字節(jié)圖)、RGB真彩色圖(3字節(jié)圖)、RGBP透明真彩色疊加圖(4字節(jié)圖)、4字節(jié)浮點(diǎn)數(shù)據(jù)圖(用于各種頻域變換和各種專業(yè)圖象數(shù)據(jù)以及圖象計(jì)算的中間結(jié)果)和復(fù)數(shù)(用于頻域變換).

　　雖然多源圖象處理與分析系統(tǒng)是以柵格數(shù)據(jù)為主的空間信息系統(tǒng)，單作為地理信息系統(tǒng)MAPGIS的一部分，必須支持柵格圖、矢量圖混合顯示、綜合處理、綜合分析等功能.

　　圖層作為當(dāng)代地理信息系統(tǒng)的核心數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，對數(shù)據(jù)的組織、管理，數(shù)據(jù)的疊加分析以及綜合處理都具有重要的意義.多源圖象處理與分析系統(tǒng)中引入了圖層的思想(支持1024層或256層(WIN 32S))，以動態(tài)透明地疊加顯示各個(gè)圖層的柵格或矢量圖，進(jìn)行綜合動態(tài)比較、分析.

　　.多源圖象處理與分析系統(tǒng)的設(shè)計(jì)應(yīng)遵循軟件工程學(xué)的原理，采取模塊化的方法來進(jìn)行設(shè)計(jì);對軟件的各個(gè)底層模塊要求具有可移植性和可維護(hù)性，以便于在多種軟件和硬件平臺上進(jìn)行移植;對WINDOWS操作系統(tǒng)環(huán)境的系統(tǒng)高層模塊要求具有高度的可移植性和與硬件平臺的無關(guān)性;在多源圖象處理與分析系統(tǒng)和WINDOWS操作系統(tǒng)的功能分工上，主張應(yīng)由操作系統(tǒng)完成的工作由操作系統(tǒng)去完成為原則;對操作界面則是依照人機(jī)工程學(xué)的觀點(diǎn)來進(jìn)行設(shè)計(jì)，以操作使用方便為原則;系統(tǒng)采用C語言進(jìn)行編程.

　　多源圖象處理與分析系統(tǒng)的設(shè)計(jì)目標(biāo)之一是能處理和分析數(shù)據(jù)量在幾百兆到幾千兆的大圖象，所以系統(tǒng)的設(shè)計(jì)必須以大圖象作為出發(fā)點(diǎn)，在數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的定義上、算法的實(shí)現(xiàn)上以及在系統(tǒng)的軟硬件平臺的選擇上都必須給予充分的考慮.而多源圖象處理與分析系統(tǒng)的功能設(shè)計(jì)則應(yīng)建立在系統(tǒng)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)上，在數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)定義好的前提下,功能可多可少，以形成開放性的系統(tǒng).

　　作為人機(jī)交互界面的彩色顯示器將各個(gè)圖象、圖形等信息以紅綠藍(lán)(RGB)彩色點(diǎn)的形式傳遞給人.RGB彩色模型是一個(gè)客觀彩色模型，對硬件而言這是很好的彩色模型;但對人來說RGB彩色模型就很難控制和掌握.要對RGB彩色模型進(jìn)行控制，就需要引入一個(gè)更適合人的中間彩色模型.雙六棱錐彩色模型[1]和單六棱錐彩色模型[1](HLS和HSV)就是其中的兩個(gè)適用的主觀彩色模型.這是多源圖象處理與分析系統(tǒng)的彩色合成、彩色分解、彩色調(diào)節(jié)、彩色自動賦值的理論基礎(chǔ).

　　多文檔界面(MDI)是Microsoft WINDOWS處理文本的應(yīng)用程序規(guī)范[4，5].該規(guī)范描述了窗口結(jié)構(gòu)和允許用戶在單個(gè)應(yīng)用程序中使用多文檔的用戶界面.利用MDI技術(shù)，我們可以打開和生成任意幅圖象(只要內(nèi)存和虛擬內(nèi)存允許)，每個(gè)圖象作為一個(gè)文檔，這些文檔可同時(shí)保留在客戶區(qū)域內(nèi).

　　利用虛擬內(nèi)存管理[3]，系統(tǒng)可以得到2GB的地址空間，這使得多源圖象處理與分析首次擺脫了DOS和WINDOWS 3.1在內(nèi)存分配上的分段機(jī)制，使得多源圖象處理與分析在微機(jī)上實(shí)現(xiàn)成為可能.

　　內(nèi)存映射文件技術(shù)是WINDOWS NT提供的一種新的文件數(shù)據(jù)存取機(jī)制.利用內(nèi)存映射文件技術(shù)，系統(tǒng)可以在2GB的地址空間中為文件保留一部分空間，并將文件映射到這塊保留空間.一旦文件被映射之后，WINDOWS NT將仔細(xì)管理頁映射、緩沖以及高速緩沖等任務(wù).

　　圖象顯示功能.支持彩色查找表的檢索和修改(用于256色、64K索引圖、分類圖)，屏幕柵格圖拷貝、剪切、粘貼，象素信息檢索(分類圖的分類信息包括彩色、面積、類別)，三維透視顯示(利用DEM生成)，立體象對生成(利用DEM生成)，視域圖生成(利用DEM生成)，光標(biāo)、坐標(biāo)輸入的空間查詢，三維立體地形顯示，最佳路徑圖生成，密度切片圖、密度剖面圖、直方圖顯示，圖象加網(wǎng)格(公里網(wǎng)、經(jīng)緯網(wǎng))，平面等值線圖、矢量立體透視圖繪制，圖象自動漫游，圖象注記，光照陰影圖、浮雕立體圖的生成及圖象多層覆蓋操作.

　　空間分析功能.包括多幅圖象的自定義宏運(yùn)算，交叉混合，區(qū)域編號，距離圖生成，插值柵格化(等值線插值、點(diǎn)插值、柵格重采樣)，多平臺數(shù)據(jù)配準(zhǔn)及重采樣，圖象地理坐標(biāo)參照(加坐標(biāo)、幾何變換、圖象配準(zhǔn)、幾何校正、比例尺及地圖投影變換)，距離量算，面積統(tǒng)計(jì)，邊界提取，指定屬性的空間分布，紋理特征提取，編碼圖象的空間分析(空間邏輯運(yùn)算、二值圖象的位邏輯運(yùn)算、共現(xiàn)指數(shù)圖象生成、圖象形態(tài)學(xué)分析(開、閉、擊中、膨脹、腐蝕等操作))，緩沖區(qū)分析，三維立體的剖切分析，圖象相關(guān)矩陣分析和比值分析功能.

　　統(tǒng)計(jì)分類功能.包括直方圖統(tǒng)計(jì)，多元統(tǒng)計(jì)，主成分分析、分類(采樣、分類及密度切片)，非監(jiān)督聚類(平行六面體分類、等級分類和動態(tài)聚類分類)，監(jiān)督分類(最小距離監(jiān)督分類、廣義距離監(jiān)督分類、最大似然比分類和線性判別分類)，圖象分割(點(diǎn)相關(guān)分割、區(qū)域相關(guān)分割)等功能.

　　圖象文件.用于管理各個(gè)圖象的必需信息，主要由圖象文件頭和圖象數(shù)據(jù)部分組成.圖象文件的文件頭包括圖象類型、圖象行列值、圖象坐標(biāo)類型(0：無坐標(biāo)……)、圖象行列值與地理坐標(biāo)之間的正反變換多項(xiàng)式、最大值、最小值、坐標(biāo)單位、坐標(biāo)范圍、未定義值、顯示圖象的處理方式(針對整數(shù)專業(yè)數(shù)據(jù)圖、4字節(jié)浮點(diǎn)數(shù)據(jù)圖);圖象數(shù)據(jù)部分包括查找表數(shù)據(jù)和圖象屬性數(shù)據(jù).

　　圖象處理功能.包括顯示和存貯，彩色查找表編輯，各種灰度變換及彩色變換，多種彩色模型的彩色合成及分解，各種低頻、高頻、線性和非線性函數(shù)的濾波，遙感圖象的輻射校正、大氣校正、去條帶，彩色增強(qiáng)，多波段圖象的彩色變換，濾波法假彩色增強(qiáng)，偽彩色轉(zhuǎn)換，彩色暈渲，圖象放大、縮小、格式變換，自定義濾波，付氏正反變換，二值圖處理，邊緣增強(qiáng)，線性體增強(qiáng)，比值彩色合成，色度空間變換，飽和度、亮度、色調(diào)變換增強(qiáng)的功能.