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1、第四章 遥感图像处理第一节 光学原理与光学处理一、颜色视觉 1、亮度对比和颜色对比（1）亮度对比：对象相对于背景的明亮程度。改 变对比度，可以提高图象的视觉效果。（2）颜色对比：在视场中，相邻区域的不同颜色 的相互影响叫做颜色对比。两种颜色相互影响的结 果，使每种颜色会向其影响色的补色变化。在两种 颜色的边界，对比现象更为明显。因此，颜色的对 比会产生不同的视觉效果。 3、颜色立体 （1）颜色立体：中间垂直轴代表明度 ；中间水 平面的圆周代表色调；圆周上的半径大小代表饱和 度。图4.1 （2）孟赛尔颜色立体：中轴代表无色彩的明度 等级；在颜色立体的水平剖面上是色调；颜色立体 中央轴的水平距离代
2、表饱和度的变化。图4.28l新遥感精品多媒体课件yanseliti.swf二、加色法与减色法l颜色相加原理三原色：若三种颜色，其中的任一种都不能由 其余二种颜色混合相加产生，这三种颜色按一 定比例混合，可以形成各种色调的颜色，则称 之为三原色。红、绿、蓝。 互补色：若两种颜色混合产生白色或灰色，这 两种颜色就称为互补色。黄和蓝、红和青、绿 和品红。 色度图：可以直观地表现颜色相加的原理,更 准确地表现颜色混合的规律.图4.53、颜色相减原理l减色过程:白色光线先后通过两块滤光片的过程.l颜色相减原理:当两块滤光片组合产生颜色混 合时,入射光通过每一滤光片时都减掉一部分辐射， 最后通过的光是经过
3、多次减法的结果.l加色法与减色法的区别:l减法三原色:黄、品红、青三、光学增强处理图像的光学增强处理方法具有精度高， 反映目标地 物更真实，图像目视效果好等优点，是遥感图像处 理的重要方法之一。计算机图像处理的优点在于速度快、操作简单、效 率高等优点，有逐步取代光学方法的趋势。三、光学增强处理l彩色合成加色法彩色合成减色法彩色合成l光学增强处理l光学信息的处理图像的相加和相减遥感黑白影象的假彩色编码加色法彩色合成合成仪法：是将不同波段的黑白透明片分 别放入有红、绿、蓝滤光片的光学投影通 道中精确配准和重叠，生成彩色影像的过 程。 分层曝光法：指利用彩色胶片具有的三层 乳剂，使每一层乳剂依次曝光
4、的方法。HOM E减色法彩色合成染印法：是一种使用特别浮雕片、接受纸和冲显 染印药制作彩色合成影像的方法。 印刷法：利用普通胶印设备，直接使用不同波段 的遥感底片和黄、品红、青三种油墨，经分色、加 网、制版，套印成彩色合成图像。 重氮法：利用重氮盐的化学反应处理彩色单波段 影像透明片的方法。HOME光学增强处理相关掩膜处理方法：把几何位置完全配准的原片，制成 不同密度、不同反差的正片或负片，通过它们的各种不同叠加方案改 变原有影像的显示效果，达到信息增强目的的方法。 改变对比度：使用两张同波段同地区的负片（或正片）进行 合成，一张反差适中，另一张反差较小，合成后反差一般加大，从而 提高了对比度
5、； 显示动态变化：不同时相同一地区的正负片影像叠合掩膜 ，当被叠合影像反差相同时，凡密度发生变化的部分就是动态变化的 位置。 边缘突出：先将两张反差相同的正片和负片叠合，叠合配准后 ，再沿希望突出的线形特征的垂直方向错位。目的在于突出线形特征 。HOME图像的相加和相减（ 光栅滤波法） l两个图像所发出的光波在空间重叠并且同位相 ，则图像相加。l如果两列光波在空间重叠且反相，则图像相减 。HOME遥感黑白影象的假彩色编码将黑白图像经过光栅进行依次编码处理，将振幅型 编码图像转换成位相型编码图像。 将位相介质片放入非相干光信息处理系统的输入平 面，经过白光照射，在输出平面上获得等密度的假 彩色图
6、像。 假彩色编码处理卫星图像可以使单波段影像彩色化 ，实现图像增强效果。HOME18l新遥感精品多媒体课件 caisehecheng.swf第二节 数字图像的校正遥感数字图像处理：利用计算机对遥感图 像及其资料进行的各种技术处理。数字图像处理的优点快捷、准确、客观地提取遥感信息适应地理信息系统的发展一、数字图像及其直方图l数字图像：遥感数据有光学图像和数字图像之 分。数字图像是能被计算机存储、处理和使用的用数 字表示的图像。l数字化：将连续的图像变化，作等间距的抽样和 量化。通常是以像元的亮度值表示。 数字量和模拟量 的本质区别：连续变量，离散变量。l数字图像的表示：矩阵函数数字图象HOMEl
7、数字图像直方图：以每个像元为单位，表示图像中 各亮度值或亮度值区间像元出现的频率的分布图。l直方图的作用：直观地了解图像的亮度值分布范围 、峰值的位置、均值以及亮度值分布的离散程度。直方图 的曲线可以反映图像的质量差异。正态分布：反差适中，亮度分布均匀，层次丰富，图 像质量高。偏态分布：图像偏亮或偏暗，层次少，质量较差。小结 图像直方图是描述图像质量的可视化图表。在图像图像直方图是描述图像质量的可视化图表。在图像 处理中，可以通过调整图像直方图的形态，改善图像显示的处理中，可以通过调整图像直方图的形态，改善图像显示的 质量，以达到图像增强的目的。质量，以达到图像增强的目的。直方图The Ima
8、ge Histograml lIn raw imagery, the useful data often populates In raw imagery, the useful data often populates only a small portion of the available range of digital only a small portion of the available range of digital values (commonly 8 bits or 256 levels). values (commonly 8 bits or 256 levels).
9、 l lContrast enhancement involves changing the Contrast enhancement involves changing the original values so that more of the available range original values so that more of the available range is used, thereby increasing the contrast between is used, thereby increasing the contrast between targets
10、and their backgrounds. targets and their backgrounds. l lThe key to understanding contrast enhancements The key to understanding contrast enhancements is to understand the concept of an image histogramis to understand the concept of an image histogram25 A histogram is a graphical representation of t
11、he brightness values that comprise an image. The brightness values (i.e. 0 -255) are displayed along the x-axis of the graph. The frequency of occurrence of each of these values in the image is shown on the y- axis. HOME二、辐射校正（Radiometric correction ）l辐射畸变： 地物目标的光谱反射率的差 异在实际测量时，受到传感器本身、大气 辐射等其他因素的影响
12、而发生改变。这种 改变称为辐射畸变。l影响辐射畸变的因素(P98)传感器本身的影响：导致图像不均匀，产生 条纹和噪音。大气对辐射的影响 Striping was common in early Striping was common in early LandsatLandsat MSS data due to variations and driftMSS data due to variations and drift in the in the response over time of the six MSS response over time of the six MSS dete
13、ctors. detectors. The drift was different for each of the six The drift was different for each of the six detectors, causing the same brightness to detectors, causing the same brightness to be represented differently by each be represented differently by each detector. detector. The corrective proce
14、ss made a relative The corrective process made a relative correction among the six sensors to bring correction among the six sensors to bring their apparent values in line with each their apparent values in line with each otherother Dropped lines occur when there are systems errors which result in D
15、ropped lines occur when there are systems errors which result in missing or defective data along a scan line. missing or defective data along a scan line. Dropped lines are normally corrected by replacing the line with the pixel Dropped lines are normally corrected by replacing the line with the pix
16、el values in the line above or below, or with the average of the two. values in the line above or below, or with the average of the two. l大气影响的定量分析 ：大气的主要影响是减少 了图像的对比度，使原始信号和背景信号都增 加了因子，图像质量下降。 l大气影响的粗略校正：通过简单的方法去掉程 辐射度（散射光直接进入传感器的那部分）， 从而改善图像质量。 直方图最小值去除法 回归分析法:校正的方法是将波段b中每个像元的亮 度值减去a，来改善图像，去掉程辐射。 直方图最小值去除法基本思路:每幅图像上都有辐射亮度或反射亮 度应为0的地区，而事实上并不等于0,说明亮 度最小值必定是这一地区大气影响的程辐射度 增值。校正方法:将每一波段中每个像元的亮度值
