【学习课件】第四章遥感图像处理

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。
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例如，在一块品红的 背景卜放一小块白纸 或灰纸，用眼睛注视 白纸中心几分钟，白 纸会表现出绿色。
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2、颜色的性质
所有颜色都是对某段波长有选择地反射而对其他波长吸收的 结果。
第四章 遥感图像处理
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本章主要介绍遥感光学影像和数字影
像在分析、判读、理解、识别前的处理过
程。首先介绍光学原理和光学处理方法。
随着计算机硬件价格的降低和软件水平的
提高，计算机图像处理越来越深入遥感领
域，介绍计算机处理的原理和方法。后者
分为：图像校正，可以认为是图像处理前
的预处理部分；图像增强，为了突出影像
中的某些特定信息而作的处理；最后介绍
不同信息源数据的使用。
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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
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二、加色法与减色法
1. 颜色相加原理
① 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。
② 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。
❖加色法与减色法的区别：蓝黄滤光片分别透过白
光而将透过的光混合在白屏幕时，由于黄与蓝是互补色， 因而当强度调整适当时，可以出现白色，这就是加色法原 理，而白光依次透过黄、蓝滤光片后却得到绿色，这是减 色法原理，前者是相加混合，后者是相减混合。
❖减法三原色:黄、品红、青
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三、光学增强处理
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。
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二、辐射校正（Radiometric correction ）
1. 辐射畸变： 地物目标的光谱反射率的差异在
颜色的性质由明度、色调、饱和度来描述。
（1）明度：是人眼对光源或物体明亮程度的感觉。
物体反射率越高，明度就越高。
（2）色调：是色彩彼此相互区分的特性。
（3）饱和度：是色彩纯洁的程度，即光谱中波长段是否窄，
频率是否单一的表示。对于光源，发出的若是单色光就是最饱和的 彩色，如激光，各种光谱色都足饱和色。对于物体颜色，如果物体 对光谱反射有很高的选择件，只反射很窄的波段则饱度高。
3. 数字图像的表示：矩阵函数
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4. 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。
5. 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
当一幅图像的目视效果不太好，或者有用的信息突 出不够时，就需要作图像增强处理。例如，图像对比 度不够，或希望突出的某些边缘看不清。就可用计算 机图像处理技术来改善图像质量。
✓ 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。
• The 'drift' was different for each of the six detectors, causing the same brightness to be represented differently by each detector.
• The corrective process made a relative correction among the six sensors to bring their apparent values in line with each other
✓ 快捷、准确、客观地提取遥感信息 ✓ 适应地理信息系统的发展
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一、数字图像及其直方图
1. 数字图像：遥感数据有光学图像和数据图
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。
2. 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。
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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。
（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；颜色历代中 央轴的水平距离代表饱和度的变化。
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三、光学增强处理
1. 彩色合成
➢ 加色法彩色合成 ➢ 减色法彩色合成
2. 光学增强处理 3. 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
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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
实际测量时，受到传感器本身、大气辐射等其 他因素的影响而发生改变。这种改变称为辐射 畸变。
2. 影响辐射畸变的因素
➢ 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
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• Striping was common in early Landsat MSS data due to variations and drift in the response over time of the six MSS detectors.
③ 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.
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颜色相加实验
加色法示意图
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3、颜色相减原理 ❖减色过程:白色光线先后通过两块滤光片的过程.
❖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 光是经过多次减法的结果.