遥感地质学-第09讲 遥感图像处理之一_光学图像处理

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名称
近红外
红光
绿光
植被反射
强
图像色调
白
无 深灰
有但较低 灰
透明正片密度 近透明
大
小
滤色片颜色
红
绿
蓝ห้องสมุดไป่ตู้
色光混合 大量红光
无
少量蓝光
（加法 混合） 植被合成色—品 红
几种地物在标准假彩色合成图像上的色彩
①. 植被－品红
②. 健水康体茂盛清－而亮深红，－幼黑色年－含粉泥红沙--淡蓝 病 有害－水暗藻红－，成带熟红农点作物、－红鲜晕红
• 假彩色合成的效果：主要取决于正软片(透明正片)波段与 滤色片的组合。
（假）彩色合成：TM321为近似真彩色；TM543、 MSS564为似真彩色；
TM4、MSS7植被反射高，用于哪个滤光片通道将决 定图像总体偏向于哪种彩色色调。
• 最佳组合方案选择原则:
色度学原理--为各波段选配三原色滤色片 地物波谱特性 影像密度--地物在不同波段透明正片上的密度 反复实验
对同景不同波段的透明正片 (负片)，分别 加上特定的滤色片，通过光学系统使它们 精确地重合在一起而形成的彩色影像 -- 多 为假彩色。
光学彩色合成
• 基本原理 •将几彩张色同合景成不方同法波段的黑白透明正片，放在一个配有R、G、 B图滤a.色三加片个色的透法光镜学合光系轴成统相（互彩平色行合且成垂仪直）同中一，平使面其投影到一个屏
标准假彩色合成
• MSS7或TM4 (近红外波段) +R • MSS5或TM3 (红波段) +G • MSS4或TM2 (绿波段) +B
MSS7
MSS5
MSS4
白光 滤光片 多波段透明正片 放大镜头
蜡质屏幕
工作波长 MSS7(0.8~1.1μm) MSS5(0.6~0.7μm) MSS4(0.5~0.6μm)
• 其它还有黑白二元模片、等密度模片、模糊模片， 可以与原片叠合进行密度分层、专题提取等。
4．光学变换（光学信息处理）
光学透镜系统，相干光二维傅里叶变换，空间域图像→频 率域信息，滤波、反变换，得到增强的图像。滤波透镜。
• 振幅滤波：低通滤波：平拟细微构造；
图像的光学处高理通容滤量波大：、增平强行边处缘理和、细速微度构快造。；但不够灵活、
•
植被--绿色
•
水体--黑色
•
其它地物--接近本色
3．其它光学增强处理 （彩色合成也是增强处理）
①相关掩膜处理方法：
对②于反几差何增位强置完（全对校比配度准）的：原片、利用感光条件和摄影处 理一③是的边利差缘用别增高制强反成差不（感同浮光密雕材度法料、）和不：冲同洗反液差反的复正拷片贝或，负扩片大（影模像片密）度， 通达差云同如④异影过到一果突动；。它信母作出态二们息片微变显是各增的小化示叠种强正的的加不目、错法合同的负位部（成的的拷，分影、叠方贝再。像提加法，曝相高方。精光减对案确冲比）改重印度变叠，：或原，地不减有冲物同小影印边时对像时缘相比的影不度正显像再，示相抵负消效互消片除果抵而叠黑，消呈合色。， 现⑤一光条学亮比线值或假增阴强影：，同产时生相立不体感同。波可段以的增正强负线性模构片造叠和合。 地质突体出的某轮些廓地。垂物直。于线特征方向错位。
屏幕全成、或制作成彩色像片。 ②分层曝光法：多个波段的透明片分多次对胶片或相纸曝光，
形成彩色像片。效果最好的光学处理方法。 （2）减色合成： ①染印法：黑白负片→正片→染色→印成彩色图像或叠合观 察； ②印刷法：各波段图像分别制版，套印成彩色图片； ③重氮法：分色片→（重氮盐）→单色透明正片→叠合成彩 色图像。
不能自控、分带析通、滤判波断：。一个发展方向是光学-计算机混合
处理。
方向滤波：抽取方向性信息，线性构造增强。
• 还有位相滤波器、光栅滤波器（增强线性构造、图像加减 运算）、匹配滤波器（图像识别）。
（1）图像的相加和相减
（2）黑白影像假彩色编码
（用1光）密长＊度江假计河彩逐口点演色测差变等量异与密胶变泥片化沙度密，扩分度称散割，为（连等恽法成密才等度兴密分，度割19线（84。技）手术用工）操。作。 •1舌9适已割、78经打沉用.0很 下积8范.0少了羽9围采方的流用法M等S。基；适特S但 础-用性5为。（范与图红围影像光：像数波用密字段于度化）轮有、区廓明光分简确电出单对和清、应计水背关算、景系机浊单的等水调地密、、面度浑目景分水标况
－伴反随差有增用强信、息边增缘强增，强其、它比信值息增必强会、受影到像压相抑减或(损差失值。法) 4．光学变换（光学信息处理）
1、光学等密度分割处理
假彩色等密度分割法：用光电仪把图像密度变化成彩色显示。
•使可影用以像彩有8色密、等1度密2、度2用分4、胶割3片仪2透、。光64率等T级的彩倒色数。的同对时数具表有示单D色=l、og数(1色/T)。 •抽等取密显示度、分面割积量与算地功形能图。等可高以线起相到似增，强按图一像幅、图提像高中人密眼度分 •辨态胶力反片。映但差（考，正虑立、的体因感负（等素差）灰值单，度线等一同）图（物密值表密异度变示度谱化图制）、范像，同图围各对谱划部地异分分物 物为密内难若度部以干（结区等灰构分级度和。，）原用的形
◇5光.数学据图像压处缩理、存储、传输； ◇6数.数字据图像库处建理立（和主检要手索段--）立刻看到想要看的内容；
7.综合信息图像处理--非图像数据的图像处理--多源 数据的综合分析及分析结果的图像显示（GIS）。
图像类型
图像按空间坐标和明暗程度的连续性分类： • 模拟图像－摄影方式 •模拟数图像字—图指像空间－坐扫标描和明方暗式程度都是连续变化的、计算机
（2）琼州海峡水的下分地析形判（读张。圣如凯入）海用泥M沙S、S-水4（深绿、黄混光浊）度对、
水体有一定的透视地性热获异得常了、良污好染的源水及下污地染形分增布强等效。果。
密度分割结果（伪彩色）
• TM4
2、光学彩色合成
• 根据--人眼分辨色彩的能力>>分辨灰阶 • 目的--更易于区分不同地物 • 处理对象--多波段图像
无数法字直图接像处—理空的间图坐像标。和灰如度摄均影不影连像续(光、学用影离像散)的、数视字频（影一像般。 模用整拟数图）像表处示理的：图利像用。光学、摄影和电子学方法对模拟图像的 处理矢(量光图学形图-像-矢处量理数)。据由各种轨迹组成
栅格图像--栅格数据(位图图像bitmap)--像素 数字图像处理：利用计算机对数字图像进行系列操作，从而 获得某种预期结果的技术。
二、光学图像处理
• 光学图像处理的概念
•光光学学图图像像处处理理：的是目指的以胶片(摄影)方式记录的遥感影像或 •由 光光数学学字图图产 像灰像品处度处转理→理换的彩的来目色实的的--质影:假改像彩造胶色原片合始为成图处像理使对之象更，适通应过人光眼学视或觉电 •子 特 光遥征-学-光感，图学图或像灰仪像有处度器光目理差的学的的异加处地实→工理突质色改方出：彩造法某通差，些过异对有光--遥意假学感义彩途图的色径像特密人进征度为行，分地变或割改换抑变和制胶增某片强些的的无影 一 用 像特种密1征图度. ，像-光-灰扩提处学度大高理等反(对技缩密差图术小度小像。)分不→的割同灰分处部度辨理反分能（差的力假大密。彩-度-反色差差密异扩度，展分或割以）不同色彩 显示2影. 像选光密择学度性彩的突色细出合微某成变一化方用向以构压造抑线“--边噪缘声增”强，强调或突出 目标3信.其注息它意，光：增增学增强强增强人原强≠们有增处对的加理细细微微密差度异差而异非的“识增别加能”力信。息，同时
幕上，精确－地重重面合但在大一小起不（等重、面位、置等不大重、合位置重合），产生
合图成c.三彩减个色色透图法镜像合光－轴成真垂彩足色重、合假－彩大色小。相等但不重面 •图b假.使彩用色透合镜成光轴效轴果外半个透镜 • 标准光假轴彩平色行合影成像重面
大小相等 位置重合
• 模拟真彩色合成
（1）加色合成： ①合成仪法：滤色＋投影＝彩色图像，用于单纯投影观察、
河北工程大学 资源学院
遥感地质学
Remote Sensing Geology 遥感图像处理（1） －光学图像处理
遥感地质学章节内容
第一章 第二章 第三章 第四章 第五章 第六章 第七章 第八章 第九章
绪论 遥感物理基础（电磁波谱与电磁辐射） 遥感成像原理与图像特征 遥感图像处理 遥感图像地质解译标志 遥感图像地貌解译 遥感图像的岩性解译 遥感图像构造解译 遥感应用
水稻－暗红， 针叶常青树－暗红
③. 云、雪、冰－白色
④. 阔岩(落石叶、)叶土树壤或灌－木棕: 、黄、深蓝、黄褐
⑤.
城生镇长－期有－－一－定－几→落何叶形期状的蓝灰色
粉红－→红－→红、黄褐
• 模拟真彩色
MSS7或 TM4(近红外波段) + G
MSS5 或TM3(红波段) + R
MSS4 或 TM2(绿波段) + B
遥感图像处理
本章主要内容 一、遥感图像处理的概念 二、光学图像处理 三、数字图像处理
一、遥感图像处理的概念
• 遥感图像处理的概念 • 遥图感像图处像理处: 对理图的像目进的行一系列操作以达到预期目的的技 • 遥术在感为遥1.图了 感像某技化处种术－理目中看分的，到类对 把肉图由眼像遥不的感能灰器直度接接收(强看到度到的)分的原布内始作容遥某；感些信特息殊作的适