遙感圖像處理課件

第4章遙感圖像處理本章主要介紹遙感光學影像和數(shù)字影像在分析、判讀、理解、識別前的處理過程。分類：遙感圖像處理--光學處理

--數(shù)字處理評價：光學方法快速、簡易、容易掌握、費用較低，但功能單一、適應性差。數(shù)字處理快速、功能更全、算法更多。

整理課件1第4章遙感圖像處理本章主要介紹遙感光學影像和數(shù)字影像

光學遙感圖像處理光學遙感圖象處理彩色合成相關掩膜信息處理加色法彩色合成減色法彩色合成對比度變換比值處理邊緣突出圖像加減運算影像假彩色編碼整理課件2光學遙感圖像處理光學遙感彩色合成相關掩膜信息處理加色法彩

數(shù)字遙感圖像處理數(shù)字遙感圖象處理圖象校正圖象增強圖象融合輻射校正幾何校正對比度變換空間濾波彩色變換多光譜變換圖象運算整理課件3數(shù)字遙感圖像處理數(shù)字遙感圖象校正圖象增強圖象融合輻射校正4.1遙感光學原理與光學處理

1、亮度對比和顏色對比亮度對比（反差）：視場中對象與背景的亮度差與背景亮度之比。顏色對比（色差）：視場中相鄰區(qū)域的顏色差異。

人眼對顏色（可分別100多中顏色）的敏感度高于對亮度的敏感度。4.1.1顏色視覺

0.70μm為紅色，0.58μm為黃色，0.51μm為綠色，0.47μm為藍色。整理課件44.1遙感光學原理與光學處理

1、亮度對比和顏色對比亮度

黑白像片密度范圍多在0.15-1.8。不同密度值范圍內，人眼識別的最小密度差值不同：（0.4-0.15）/0.04=6；（0.7-0.4）/0.16=2；（1.8-0.7）/0.4=2；因此人眼對黑白圖像的識別等級數(shù)量大約在

6+2+2=10級左右。但是，人眼對可見光（0.38-0.76）分辨的最小色差可以達到0.002-0.004微米，因此，人眼對彩色圖像的分辨等級數(shù)量可以達：（0.76-0.38）/0.003=100。如果再加上顏色的明度和飽和度因素，人眼分辨的顏色就更多了整理課件5黑白像片密度范圍多在0.15-1.8。不同密度值范圍內，

2、顏色的特征（彩色三要素）明度：

人眼對光源或物體明亮程度的感覺。（與物體的反射率成正比）色調：

指色彩的差異。（與視覺接收到的波長有關，通常是一定波長的組合）飽和度：

指色彩純潔的程度。（與波長成反比）整理課件62、顏色的特征（彩色三要素）明度：整理課件6

3.整理課件73.整理課件7

整理課件8整理課件8

整理課件9整理課件9

整理課件10整理課件10

不同色調的亮度變化相同色調的亮度變化最亮最暗亮暗顏色及其亮度整理課件11不同色調的亮度變化相同色調的亮度變化最亮最暗亮暗顏色及其

4.1.2加色法與減色法

1.顏色相加相減原理

互補色：若兩種顏色混合產(chǎn)生白色或灰色，這兩種顏色就稱為互補色。

三原色：若三種顏色，其中的任一種都不能由其余二種顏色混合相加產(chǎn)生，這三種顏色按一定比例混合，可以形成各種色調的顏色，則稱之為三原色。

整理課件124.1.2加色法與減色法整理課件12

色光三原色顏料三原色整理課件13色光三原色顏料三原色整理課件13

加色法：采用紅、綠、藍三種色光為基色，按比例混合疊加產(chǎn)生其它色彩的方法。減色法：從自然光（白光）中減去一種或兩種基色光而產(chǎn)生色彩的方法。遙感中通常采用減色法（如在鏡頭前加濾光片）整理課件14加色法：遙感中通常采用減色法（如在鏡頭前加濾光片）整理課

加色法三原色減色法三原色綠紅藍青黃品品黃青紅綠藍整理課件15加色法三原色減色法三原色綠紅藍青黃品品黃青紅綠藍整理課件

◢我們的理解：顏色相加和顏色相減的本質區(qū)別在于：前者是光的相加，即光的亮度逐漸變大；后者是光的相減，即混色結果光亮度越來越小。整理課件16◢我們的理解：整理課件16

（流明）光色加減的計算整理課件17（流明）光色加減的計算整理課件17

B+G+R=W

+++

Y+M+C=W===

WWW怎樣記住？整理課件18===WWW怎樣記住？整理課件

2、色度圖整理課件192、色度圖整理課件19

x軸(色度坐標)相當于紅原色的比例，

y軸(色度坐標)相當于綠原色的比例，圖中沒設藍色度坐標z，因為x+y+z=1。色度圖的意義：

(1)

任何顏色在色度圖中都有確定的位置。

(2)色度圖可以粗略推算出兩種顏色相混合得到的中間色。

(3)色度圖對互補色的確定。過C點做一條直線與邊緣交于二個點，如m和n，則這二點對應光譜的顏色一定是互補色，它們混合可以產(chǎn)生白光。

整理課件20x軸(色度坐標)相當于紅原色的比例，整理課件20

比較三種彩色模型：◢顏色立體的最顯著特色是它的“理想化”；◢孟塞爾顏色立體最顯著特色是它的“標準化”；◢而色度圖的最顯著特色是它的“定量化”。整理課件21整理課件21

4.1.3光學增強處理

光學處理具有精度高，反映目標地物更真實，圖像目視效果好等優(yōu)點，有時是十分必要的處理手段。

遙感圖像增強處理遙感圖象增強處理光學處理數(shù)字處理空間域處理頻率域處理空間域處理頻率域處理空間域處理：直接對圖像進行增強處理；頻率域處理：將空間域圖像變換成頻域圖像，然后對頻域圖像的頻譜進行修改，達到增強的目的。（傅里葉變換及其逆變換）整理課件224.1.3光學增強處理光學處理具有精度高，反映目標地物

1.彩色合成(1)加色法彩色合成根據(jù)加色法原理，制作成各種合成儀器，選用不同波段的正片或負片組合，進行彩色合成，是加色法合成的過程。

光源光源光源黑白正片TM2TM3TM4黑白正片TM2TM3TM4放大放大放大合成假彩色圖像綠藍紅彩色合成原理整理課件231.彩色合成光源光源光源黑白正片TM2TM3TM4黑

合成儀法彩色合成：是將不同波段的黑白透明片分別放人有紅、綠、藍濾光片的光學投影通道中精確配準和重疊，生成彩色影像的過程。TM1TM2TM3整理課件24合成儀法彩色合成：TM1

分層曝光法彩色合成：利用彩色膠片具有的三層乳劑，使每一層乳劑依次曝光的方法。采用的儀器為單通道投影儀或放大機。每次放人——個波段的透明片，依次使用紅、綠、藍濾光片，分三次或更多次對膠片或相紙曝光，使感紅層，感綠層、感藍層依次感光。最后沖洗成彩色片。整理課件25分層曝光法彩色合成：整理課件25

分層曝光法彩色合成關鍵是保證多次曝光時，多張黑白透明片的影像位置完全重合。三個濾色片要使其在色度圖上組成的顏色三角形越大，以便合成后的色調豐富。分層曝光彩色合成使用的定位框整理課件26分層曝光法彩色合成關鍵是保證多次曝光時，多張黑白透

(2)減色法彩色合成（在紙上一層一層涂色或染色）

染印法：是一種使用特別浮雕片、接收紙和沖顯染印藥制作彩色合成影像的方法。

印刷法：同一般的彩色套印，將各波段圖像進行制版、印刷而成。整理課件27(2)減色法彩色合成整理課件27

其它彩色合成手段還有：整理課件28其它彩色合成手段還有：整理課件28

2、相關掩膜處理方法：指對于幾何位置完全配準的原片，利用感光條件和攝影處理的差別，制成不同密度，不同反差的正片或負片(稱為模片)，通過它們的各種不同疊加方案改變原有影像的顯示效果，達到信息增強目的的方法。

整理課件292、相關掩膜處理方法：整理課件29

3．光學信息處理（相干光學處理或傅里葉光學處理）

即上述光學處理中的頻率域處理。實際上是一種濾波處理。數(shù)學上傅里葉變換的基本內涵是實現(xiàn)空間域函數(shù)與頻率域函數(shù)的雙向變換（變換與逆變換）。遙感圖像光學信息處理就是用傅里葉光學透鏡系統(tǒng)實現(xiàn)這種變換?；舅枷胧前炎鳛榭臻g函數(shù)的原圖像變換為其頻譜函數(shù)，利用光柵濾波器對頻譜面按照一定目的修改，然后再把修改后的頻譜函數(shù)實施傅氏逆變換，恢復成空間圖像，這時的圖像已經(jīng)得到增強。這種手段也可以實現(xiàn)幾何光學處理中的一系列增強目的。

整理課件303．光學信息處理整理課件30整理課件31整理課件31整理課件32整理課件32整理課件33整理課件33整理課件34整理課件34整理課件35整理課件35整理課件36整理課件36整理課件37整理課件37整理課件38整理課件38整理課件39整理課件39整理課件40整理課件40整理課件41整理課件41整理課件42整理課件42整理課件43整理課件43整理課件44整理課件44整理課件45整理課件45整理課件46整理課件46整理課件47整理課件47整理課件48整理課件48整理課件49整理課件49整理課件50整理課件50整理課件51整理課件51整理課件52整理課件52整理課件53整理課件53整理課件54整理課件54整理課件55整理課件55整理課件56整理課件56整理課件57整理課件57整理課件58整理課件58整理課件59整理課件59第4章遙感圖像處理本章主要介紹遙感光學影像和數(shù)字影像在分析、判讀、理解、識別前的處理過程。分類：遙感圖像處理--光學處理

--數(shù)字處理評價：光學方法快速、簡易、容易掌握、費用較低，但功能單一、適應性差。數(shù)字處理快速、功能更全、算法更多。

整理課件60第4章遙感圖像處理本章主要介紹遙感光學影像和數(shù)字影像

光學遙感圖像處理光學遙感圖象處理彩色合成相關掩膜信息處理加色法彩色合成減色法彩色合成對比度變換比值處理邊緣突出圖像加減運算影像假彩色編碼整理課件61光學遙感圖像處理光學遙感彩色合成相關掩膜信息處理加色法彩

數(shù)字遙感圖像處理數(shù)字遙感圖象處理圖象校正圖象增強圖象融合輻射校正幾何校正對比度變換空間濾波彩色變換多光譜變換圖象運算整理課件62數(shù)字遙感圖像處理數(shù)字遙感圖象校正圖象增強圖象融合輻射校正4.1遙感光學原理與光學處理

1、亮度對比和顏色對比亮度對比（反差）：視場中對象與背景的亮度差與背景亮度之比。顏色對比（色差）：視場中相鄰區(qū)域的顏色差異。

人眼對顏色（可分別100多中顏色）的敏感度高于對亮度的敏感度。4.1.1顏色視覺

0.70μm為紅色，0.58μm為黃色，0.51μm為綠色，0.47μm為藍色。整理課件634.1遙感光學原理與光學處理

1、亮度對比和顏色對比亮度

黑白像片密度范圍多在0.15-1.8。不同密度值范圍內，人眼識別的最小密度差值不同：（0.4-0.15）/0.04=6；（0.7-0.4）/0.16=2；（1.8-0.7）/0.4=2；因此人眼對黑白圖像的識別等級數(shù)量大約在

6+2+2=10級左右。但是，人眼對可見光（0.38-0.76）分辨的最小色差可以達到0.002-0.004微米，因此，人眼對彩色圖像的分辨等級數(shù)量可以達：（0.76-0.38）/0.003=100。如果再加上顏色的明度和飽和度因素，人眼分辨的顏色就更多了整理課件64黑白像片密度范圍多在0.15-1.8。不同密度值范圍內，

2、顏色的特征（彩色三要素）明度：

人眼對光源或物體明亮程度的感覺。（與物體的反射率成正比）色調：

指色彩的差異。（與視覺接收到的波長有關，通常是一定波長的組合）飽和度：

指色彩純潔的程度。（與波長成反比）整理課件652、顏色的特征（彩色三要素）明度：整理課件6

3.整理課件663.整理課件7

整理課件67整理課件8

整理課件68整理課件9

整理課件69整理課件10

不同色調的亮度變化相同色調的亮度變化最亮最暗亮暗顏色及其亮度整理課件70不同色調的亮度變化相同色調的亮度變化最亮最暗亮暗顏色及其

4.1.2加色法與減色法

1.顏色相加相減原理

互補色：若兩種顏色混合產(chǎn)生白色或灰色，這兩種顏色就稱為互補色。

三原色：若三種顏色，其中的任一種都不能由其余二種顏色混合相加產(chǎn)生，這三種顏色按一定比例混合，可以形成各種色調的顏色，則稱之為三原色。

整理課件714.1.2加色法與減色法整理課件12

色光三原色顏料三原色整理課件72色光三原色顏料三原色整理課件13

加色法：采用紅、綠、藍三種色光為基色，按比例混合疊加產(chǎn)生其它色彩的方法。減色法：從自然光（白光）中減去一種或兩種基色光而產(chǎn)生色彩的方法。遙感中通常采用減色法（如在鏡頭前加濾光片）整理課件73加色法：遙感中通常采用減色法（如在鏡頭前加濾光片）整理課

加色法三原色減色法三原色綠紅藍青黃品品黃青紅綠藍整理課件74加色法三原色減色法三原色綠紅藍青黃品品黃青紅綠藍整理課件

◢我們的理解：顏色相加和顏色相減的本質區(qū)別在于：前者是光的相加，即光的亮度逐漸變大；后者是光的相減，即混色結果光亮度越來越小。整理課件75◢我們的理解：整理課件16

（流明）光色加減的計算整理課件76（流明）光色加減的計算整理課件17

B+G+R=W

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2、色度圖整理課件782、色度圖整理課件19

x軸(色度坐標)相當于紅原色的比例，

y軸(色度坐標)相當于綠原色的比例，圖中沒設藍色度坐標z，因為x+y+z=1。色度圖的意義：

(1)

任何顏色在色度圖中都有確定的位置。

(2)色度圖可以粗略推算出兩種顏色相混合得到的中間色。

(3)色度圖對互補色的確定。過C點做一條直線與邊緣交于二個點，如m和n，則這二點對應光譜的顏色一定是互補色，它們混合可以產(chǎn)生白光。

整理課件79x軸(色度坐標)相當于紅原色的比例，整理課件20

比較三種彩色模型：◢顏色立體的最顯著特色是它的“理想化”；◢孟塞爾顏色立體最顯著特色是它的“標準化”；◢而色度圖的最顯著特色是它的“定量化”。整理課件80整理課件21

4.1.3光學增強處理

光學處理具有精度高，反映目標地物更真實，圖像目視效果好等優(yōu)點，有時是十分必要的處理手段。

遙感圖像增強處理遙感圖象增強處理光學處理數(shù)字處理空間域處理頻率域處理空間域處理頻率域處理空間域處理：直接對圖像進行增強處理；頻率域處理：將空間域圖像變換成頻域圖像，然后對頻域圖像的頻譜進行修改，達到增強的目的。（傅里葉變換及其逆變換）整理課件814.1.3光學增強處理光學處理具有精度高，反映目標地物

1.彩色合成(1)加色法彩色合成根據(jù)加色法原理，制作成各種合成儀器，選用不同波段的正片或負片組合，進行彩色合成，是加色法合成的過程。

光源光源光源黑白正片TM2TM3TM4黑白正片TM2TM3TM4放大放大放大合成假彩色圖像綠藍紅彩色合成原理整理課件821.彩色合成光源光源光源黑白正片TM2TM3TM4黑

合成儀法彩色合成：是將不同波段的黑白透明片分別放人有紅、綠、藍濾光片的光學投影通道中精確配準和重疊，生成彩色影像的過程。TM1TM2TM3整理課件83合成儀法彩色合成：TM1

分層曝光法彩色合成：利用彩色膠片具有的三層乳劑，使每一層乳劑依次曝光的方法。采用的儀器為單通道投影儀或放大機。每次放人——個波段的透明片，依次使用紅、綠、藍濾光片，分三次或更多次對膠片或相紙曝光，使感紅層，感綠層、感藍層依次感光。最后沖洗成彩色片。整理課件84分層曝光法彩色合成：整理課件25

分層曝光法彩色合成關鍵是保證多次曝光時，多張黑白透明片的影像位置完全重合。三個濾色片要使其在色度圖上組成的顏色三角形越大，以便合成后的色調豐富。分層曝光彩色合成使用的定位框整理課件85分層曝光法彩色合成關鍵是保證多次曝光時，多張黑白透

(2)減色法彩色合成（在紙上一層一層涂色或染色）

染印法：是一種使用特別浮雕片、接收紙和沖顯染印藥制作彩色合成影像的方法。

印刷法：同一般的彩色套印，將各波段圖像進行制版、印刷而成。整理課件86(2)減色法彩色合成整理課件27

其它彩色合成手段