遥感图像增强实验报告

遥感图像增强实验报告

1. 实验目的和内容

实验目的：

（1）遥感图像的空间域增强：通过直接改变图像中的单个像元及相邻像元的灰度值来增强图像，是图像增强技术的基本组成部分，包括点运算和邻域运算。

（2）遥感图像的频率域增强：通过对频率域的调整对遥感图像进行平滑和锐化，平滑主要是保留图像的低频部分抑制高频部分，锐化则保留图像的高频部分而削弱低频部分。

（3）遥感图像的彩色增强：将黑白图像转换成彩色图像，使地物的差别易于分辨，突出图像的有用信息，从而提高对图像的解译和分析能力。

实验内容：

（1）遥感图像的空间域增强：点运算—直方图均衡化、灰度拉伸、任意拉伸，邻域运算—图像平滑、图像锐化。

（2）遥感图像的频率域增强：定义FFT，反向FFT，再进行对比。

（3）遥感图像的彩色增强：多波段影像—彩色合成、单波段影像—伪彩色增强、色彩空间变换、遥感数据融合。

2. 图像处理方法和流程

A.遥感图像的空间域增强

1.直方图均衡化

(1)在主窗口中打开can_tmr.img文件。

(2)以gray形式显示一个波段。

(3)Display窗口>enhance>equalization

2.灰度拉伸

(1)Display窗口>enhance>interactive stretching

(2)弹出的对话框>stretch_type>linear

(3)在STRETCH对应的两个文本框中输入需要拉伸的范围，然后单击对话框上的APPLY按钮，图像显示为线性拉伸后的效果。

3.任意拉伸

（1）弹出的对话框>stretch_type>Arbitary，在output histogram中单击绘制直方图，右键结束

（2）点击apply，结果如图所示

4.图像平滑

（1）均值平滑，在主窗口中打开can_tmr.img文件。主窗口>enhance>filter>smooth[3*3]。

结果如图所示

（2）中值平滑，在主窗口中打开can_tmr.img文件。主窗口>enhance>filter>median[3*3]。

结果如图所示

5.图像锐化

（1）在主窗口中打开can_tmr.img文件。主菜单>filter>convolution and morphology。

（2）在Convolutions and Morphology Tool中，选择Convolutions>滤波类型

B.遥感图像的频率域增强

1.打开图像并显示

2.主菜单Filter>>FFT Filtering>>Forward FFT

3.选择需要变换的图像，点击OK，并输出结果

4.定义滤波器。主菜单Filter>>FFT Filtering>>Filter Definition

选择傅里叶变换后的图像。点击OK，弹出Filter Definition窗口。

5.设置Filter_type为User defined cut

6.点击前项FFT结果图像窗口中的菜单“Overlay”选择Annotation。

在Annotation（注释）窗口中点击Object类型为矩形。

7.选择绘制滤波器对象窗口为Image。在前向FFT结果图像的窗口中，点击鼠标左边绘制多边形，双击右键结束。

8.在滤波器定义窗口“Filter Definition”,指定输出结果，点击应用按

钮“Apply”生成滤波器。

结果如图所示

9.反向FFT。

（1）主菜单Filter>>FFT Filtering>>Inverse FFT。

（2）首先选择正向FFT处理的结果图，点击OK

（3）然后选择滤波器文件，点击OK

10.对比。原始图像和反向FFT结果图像进行对比。

C.遥感图像的彩色增强

1.多波段影像——彩色合成

（1）File> Open image file,在Available Bands List对话框中，选择“RGB Color”切换按钮>分别将Band3、Band2、Band1导入到标签为“R:”、“G:”、“B:”的文本框中，点击“Load RGB”，显示真彩色合成图像。

（2）假彩色合成

标准4，3，2假彩色合成

分别将Band4、Band3、Band2名导入到标签为“R:”、“G:”、“B:”的文本框中，合成标准假彩色图像。

2.单波段影像——假彩色增强

（1）密度分割

Diplay >Tools >Color Mapping >Density Slice

结果如图所示

3.色彩空间变换

（1）RGB to HSV

将影像以真彩色显示。选择主菜单Transform> Color Transforms>RGB to HSV>选择要变换的文件,设置变换后文件名，在新的Display中显示，获得新的图像。

（2）HSV to RGB

在HSV图基础进行操作。选择主菜单Transform> Color Transforms>HSV to RGB，选择HSV图像相应的波段，单击OK，定义输出名称，获得新的图像。

4.遥感数据融合

（1）主菜单>Transform >Image Sharpening >HSV

（2）选择多光谱影像

（3）选择单光谱影像

（4）结果如下

3. 实验结果

A.遥感图像的空间域增强

（1）上图为进行灰度拉伸后影像，明显可以看出影像颜色更为鲜明，对比度也相对增强，比进行灰度拉伸前更为清晰。