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1、遥感数字图像处理,遥感数字图像处理与分析,第四章 图像的显示和拉伸 1 数字图像的显示 2 图像的彩色合成 3 图像拉伸,遥感数字图像处理与分析,第四章 图像显示和拉伸,图像增强,定义：用于改善图像的对比度，突出感兴趣的地物信息，提高图像目视解译效果的图像处理方法。,目的：提高图像质量和突出所需信息，有利于分析判读或作进一步处理。,特点： 图像的信息没有增加或减少 改善了视觉效果 产生了更容易处理的图像 具有探索性,遥感数字图像处理与分析,第四章 图像显示和拉伸,分类：,遥感数字图像处理与分析,第一节 数字图像的显示,第四章 图像显示和拉伸,1.1 数字图像的显示,定义：将数字图像从一组离散数
2、据还原为一幅可见图像的过程。,数字图像,模拟图像,不可见图像,可见图像,遥感数字图像处理与分析,第一节 数字图像的显示,第四章 图像显示和拉伸,1.2 颜色的特征,颜色：外界光作用于人的视觉器官而产生的主观感觉。,非彩色：黑、白以及从黑过渡到白的一系列灰色，它们对光谱上 各个波长的反射没有选择性。反映了物质的光反射率的变化，在视觉上的感觉是亮度的变化,彩色：除黑白系列以外的各种颜色,亮度（Lightness、Intensity）：反映物体反射能量的大小,遥感数字图像处理与分析,第一节 数字图像的显示,第四章 图像显示和拉伸,1.2 颜色的特征,非彩色：灰色梯尺,彩色：,色调（Hue）：色彩彼此
3、区分的特性,明度（Value）：颜色亮度（客观）在人们视觉上的主观反映,色度（Chromaticity）：水中溶解性物质或胶状物质呈现的米黄色乃至黄褐色的程度,饱和度（Saturation）：色彩纯洁的程度，即波段是否窄，频率是否单一，纯色+白色，饱和度下降，变白,吸收率=1,反射率=1,遥感数字图像处理与分析,第一节 数字图像的显示,第四章 图像显示和拉伸,1.3 颜色空间,三原色：根据人眼的结构，所有颜色都可看作是3种基本颜色按照不同的比例组合而成的。,红色R：700nm,绿色G：546.1nm,蓝色B：435.8nm,颜色空间：,RGB颜色空间,CMYK颜色空间,遥感数字图像处理与分析,
4、第一节 数字图像的显示,第四章 图像显示和拉伸,1.3 颜色空间,RGB颜色空间：,RGB颜色空间与设备紧密相关，不同设备的显示效果不同,遥感数字图像处理与分析,第一节 数字图像的显示,第四章 图像显示和拉伸,1.3 颜色空间,RGB颜色空间：,遥感数字图像处理与分析,第一节 数字图像的显示,第四章 图像显示和拉伸,1.3 颜色空间,CMYK颜色空间：,CMYK颜色空间与设备紧密相关，不同设备的显示效果不同,CMYK颜色空间的覆盖范围比RGB的小，但有的颜色超出了RGB的范围,表示方法：用一个三维坐标系统及这个系统中的一个子空 间表示,遥感数字图像处理与分析,第一节 数字图像的显示,第四章 图
5、像显示和拉伸,1.4 颜色模型,颜色空间的转换： 不同的颜色空间的色彩再现范围有所差异。将颜色的坐标值从一个颜色空间转换到另一个颜色空间的坐标值的过程。,颜色空间的转换是利用颜色模型进行的。,目的：按某种标准利用基色表示颜色,颜色模型：,遥感数字图像处理与分析,第一节 数字图像的显示,第四章 图像显示和拉伸,1.4 颜色模型,常用的颜色模型：,RGB颜色模型：彩色监视器和彩色摄像机,CMY颜色模型：彩色打印机,YIQ颜色模型：彩色电视广播,HIS颜色模型：图像的显示和处理,遥感数字图像处理与分析,第一节 数字图像的显示,第四章 图像显示和拉伸,1.4 颜色模型,RGB颜色模型,CMY颜色模型：
6、彩色打印机,遥感数字图像处理与分析,第一节 数字图像的显示,第四章 图像显示和拉伸,1.4 颜色模型,HIS颜色模型：图像的显示和处理,遥感数字图像处理与分析,第一节 数字图像的显示,第四章 图像显示和拉伸,1.5 颜色模型,遥感数字图像处理与分析,第一节 数字图像的显示,第四章 图像显示和拉伸,1.6 图像的显示,可以全色显示，也可以彩色显示,显示过程,视频图像的显示过程,CLUT: Color Look Up Table 颜色查找表,D/A转换器: 数字图像到模拟图像的转换器,遥感数字图像处理与分析,第一节 数字图像的显示,第四章 图像显示和拉伸,1.5 图像的显示,显示过程,遥感数字图像
7、处理与分析,第一节 数字图像的显示,第四章 图像显示和拉伸,1.5 图像的显示,全色显示,遥感数字图像处理与分析,第一节 数字图像的显示,第四章 图像显示和拉伸,1.5 图像的显示,彩色显示,电子显示法（软拷贝）：用彩色监视器显示 采用RGB颜色空间 加色法合成,彩色硬拷贝设备显示法：用绘图仪或打印机输出 采用CMYK颜色空间 减色法合成,遥感数字图像处理与分析,第一节 数字图像的显示,第四章 图像显示和拉伸,1.5 图像的显示,彩色显示,加色法示意图,减色法示意图,遥感数字图像处理与分析,第一节 数字图像的显示,第四章 图像显示和拉伸,1.5 图像的显示,彩色显示,亮度值到彩色显示示意图,B
8、,遥感数字图像处理与分析,第一节 数字图像的显示,第四章 图像显示和拉伸,1.5 图像的显示,彩色显示,G,R,真彩色合成,遥感数字图像处理与分析,第二节 图像的彩色合成,第四章 图像显示和拉伸,2.1 彩色图像与彩色合成,彩色图像,真彩色图像：图像的色调与人眼视觉所看到的颜色基本一 致的图像,假彩色图像：图像的色调与实际地物色调不一致的图像,彩色合成,伪彩色合成：将单波段图像转变成为彩色图像,彩色合成：包括真彩色和假彩色合成,模拟真彩色合成：通过模拟产生近似真彩色图像,遥感数字图像处理与分析,第二节 图像的彩色合成,第四章 图像显示和拉伸,2.1 彩色图像与彩色合成,遥感数字图像处理与分析,
9、第二节 图像的彩色合成,第四章 图像显示和拉伸,2.2 伪彩色合成,定义：把单波段灰度图像中的不同灰度级按特定的函数关系变换成彩色，然后进行彩色图像显示的方法,方法：密度分割法,原理：对单波段图像按灰度分级，对每一级赋予不同的色彩，使之变成一幅彩色图像。彩色是人为赋予的，与地物真实颜色无关,遥感数字图像处理与分析,第二节 图像的彩色合成,第四章 图像显示和拉伸,2.2 伪彩色合成,作用：可以提高图像的可分辨力，如果分级与地物光谱特性的差异对应较好，也可以较为准确地区分出地物类别,遥感数字图像处理与分析,第二节 图像的彩色合成,第四章 图像显示和拉伸,2.2 伪彩色合成,遥感数字图像处理与分析,
10、第二节 图像的彩色合成,第四章 图像显示和拉伸,2.3 真彩色合成,定义：彩色合成中选择的波段的波长与红绿蓝的波长相同或近似，得到的图像的颜色与真彩色近似,作用：合成后的图像的颜色接近自然色，与人的视觉感觉一致，容易识别地物,真彩色合成,遥感数字图像处理与分析,第二节 图像的彩色合成,第四章 图像显示和拉伸,2.3 真彩色合成,真彩色合成的数据值和显示值,遥感数字图像处理与分析,第二节 图像的彩色合成,第四章 图像显示和拉伸,2.4 假彩色合成,定义：选择多波段图像中的任意三个波段，分别赋予红、绿、蓝三种原色，在屏幕上合成彩色图像的方法 色彩与地物真实颜色无关,标准假彩色合成：选择多波段图像中
11、的近红外、红、绿三个波段分别赋予红、绿、蓝三原色，在屏幕上合成彩色图像的方法 标准假彩色合成图像可以突出显示植被（红色）、水体（黑色或蓝色）、城镇（深色）等信息,遥感数字图像处理与分析,第二节 图像的彩色合成,第四章 图像显示和拉伸,2.4 假彩色合成,B,G,R,标准假彩色合成,遥感数字图像处理与分析,第四章 图像显示和拉伸,2.4 假彩色合成,第二节 图像的彩色合成,真彩色合成和标准假彩色合成时波段的选择,真彩色合成,标准假彩色合成,B,遥感数字图像处理与分析,第四章 图像显示和拉伸,G,R,2.4 假彩色合成,第二节 图像的彩色合成,TM R7G4B1 合成,遥感数字图像处理与分析,第四
12、章 图像显示和拉伸,2.4 假彩色合成,第二节 图像的彩色合成,遥感数字图像处理与分析,第四章 图像显示和拉伸,2.4 假彩色合成,第二节 图像的彩色合成,TM图像 5，4，2合成,遥感数字图像处理与分析,第四章 图像显示和拉伸,2.4 假彩色合成,第二节 图像的彩色合成,教程 图4.16,遥感数字图像处理与分析,第四章 图像显示和拉伸,2.5 模拟真彩色合成,第二节 图像的彩色合成,遥感数字图像处理与分析,第四章 图像显示和拉伸,2.5 模拟真彩色合成,第二节 图像的彩色合成,SPOT多光谱各波段的波长范围,遥感数字图像处理与分析,第四章 图像显示和拉伸,2.5 模拟真彩色合成,第二节 图像
13、的彩色合成,红色R=XS2(R),蓝色B=SX1(G),遥感数字图像处理与分析,第四章 图像显示和拉伸,2.5 模拟真彩色合成,第二节 图像的彩色合成,红色R=XS2(R),蓝色B=SX1(G),遥感数字图像处理与分析,第四章 图像显示和拉伸,2.5 模拟真彩色合成,第二节 图像的彩色合成,遥感数字图像处理与分析,第四章 图像显示和拉伸,2.5 模拟真彩色合成,第二节 图像的彩色合成,教程 图4.17,遥感数字图像处理与分析,第四章 图像显示和拉伸,3.1 概述,第三节 图像拉伸,对比度：图像亮度的最大值和最小值的比值,拉伸：最基本的图像处理方法，主要用来改善图像的对比度,拉伸的处理对象：波段
14、的单个像素值,拉伸方法选择的依据：图像的直方图,拉伸的作用：突出或抑制特定地物的特征,遥感数字图像处理与分析,第四章 图像显示和拉伸,3.1 概述,第三节 图像拉伸,拉伸的类型：,增加图像的对比度,突出图像的细节,灰度拉伸,直方图修正,遥感数字图像处理与分析,第四章 图像显示和拉伸,3.2 灰度拉伸,第三节 图像拉伸,类型,遥感数字图像处理与分析,第四章 图像显示和拉伸,3.2 灰度拉伸,第三节 图像拉伸,设图像数据F 最大值为Fmax 最小值为Fmin,拉伸后图像数据G 最大值为Gmax 最小值为Gmin,X范围外的图像，取Y相应的极值 If FGmin，G=Gmin If FGmax，G=
15、Gmax,遥感数字图像处理与分析,第四章 图像显示和拉伸,3.2 灰度拉伸,第三节 图像拉伸,线性拉伸：,全域线性拉伸：,遥感数字图像处理与分析,第四章 图像显示和拉伸,3.2 灰度拉伸,第三节 图像拉伸,线性拉伸：,全域线性拉伸：,1 压缩,=1 既不拉伸也不压缩，与原图一样,1 拉伸,遥感数字图像处理与分析,第四章 图像显示和拉伸,3.2 灰度拉伸,第三节 图像拉伸,线性拉伸：,全域线性拉伸：,遥感数字图像处理与分析,第四章 图像显示和拉伸,3.2 灰度拉伸,第三节 图像拉伸,线性拉伸：,全域线性拉伸：,遥感数字图像处理与分析,第四章 图像显示和拉伸,3.2 灰度拉伸,第三节 图像拉伸,线
16、性拉伸：,全域线性拉伸：,反色变换：将原图灰度值翻转，黑白互换。可用 图像的最大值-图像值 得到,遥感数字图像处理与分析,第四章 图像显示和拉伸,3.2 灰度拉伸,第三节 图像拉伸,线性拉伸：,全域线性拉伸：,教程 图4.21,遥感数字图像处理与分析,第四章 图像显示和拉伸,3.2 灰度拉伸,第三节 图像拉伸,线性拉伸：,分段线性拉伸：,遥感数字图像处理与分析,第四章 图像显示和拉伸,3.2 灰度拉伸,第三节 图像拉伸,线性拉伸：,分段线性拉伸：,教程 图4.22,遥感数字图像处理与分析,第四章 图像显示和拉伸,3.2 灰度拉伸,第三节 图像拉伸,线性拉伸：,灰度窗口切片：,0 f (x, y)a 或 f (x, y)b,Mg af (x, y)b,清除背景,遥感数字图像处理与分析,第四章 图像显示和拉伸,3.2 灰度拉伸,第三节 图像拉伸,线性拉伸：,灰度窗口切片：,f (x, y) f (x
