遥感图像颜色增强处理(彩色变换)
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>equalization2.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。
第五章 遥感图像处理—图像增强
特征；其余三个分量与地物特征没有明确的对应关系。
七、多元信息复合
遥感图像信息融合(Fusion)是将多源遥感数据在统一的 地理坐标系中，采用一定的算法生成一组新的信息或合
其中：
k ( g 'max g 'min ) /( gmax gmin ) 255/ 52 4.9
b g 'ij kgij 0 49 49
2、非线性拉伸
（1）指数变换
xb be
（2）对数变换
axa
c
xb b度进行分层，每一层所包含的亮度值范围可以不
同。
图像密度分割原理可以按如下步骤进行：
（1）求图像的极大值dmax和极小值dmin； （2）求图像的密度区间ΔD = dmax-dmin + 1； （3）求分割层的密度差Δd =ΔD／n ，其中 n为需分割的层数；
（4）求各层的密度区间；
（5）定出各密度层灰度值或颜色。
减法运算可以增加不同地物间光谱反射率以及在 两个波段上变化趋势相反时的反差。不同时相同 一波段图像相减时，可以提取波段间的变化信息。
T M 4 影 像
T M 3 影 像
TM4-TM3影像
87 年 影 像
92 年 影 像 变化监测结果影像
（二）加法运算
B= i /m
i=1 m
加法运算可以加宽波段，如绿色波段和红色波 段图像相加可以得到近似全色图像；而绿色波 段，红色波段和红外波段图像相加可以得到全 色红外图像。
-1 -2 -1 0 0 0 1 2 1 1 2 0 -2 1 0 -1
图像颜色增强处理——彩色变换实验报告
图像颜色增强处理（彩色变换）实验专题讲座课程：遥感科学与图像处理实验：图像颜色增强处理（彩色变换）姓名：学号：指导老师：一、实验名称图像颜色增强处理（彩色变换）二、实验目的对图像进行彩色变换；观察图像在不同色彩空间之间相互转换的结果异同，理解影像光谱增强中彩色变换的原理及其增强效果，将图象转换成一种更适合于人或机器进行分析处理的形式，提高图像的使用价值。
三、实验原理光谱增强是基于多光谱数据对波段进行变换达到图像增强处理，采用一系列技术去改善图象的视觉效果，或将图象转换成一种更适合于人或机器进行分析处理的形式。
有选择地突出某些对人或机器分析有意义的信息，抑制无用信息，提高图象的使用价值。
在使用单波段图像时，由于成像系统动态范围的限制，地物显示的亮度值差异较小。
又由于人眼对黑白图像亮度级的分辨能力仅有10～20级左右，而对色彩和强度的分辨力可达100多种，因此将黑白图像转换成彩色图像可使地物的差别易于分辨[1,2]。
1. 彩色合成（color composite）在通过滤光片、衍射光栅等分光系统而获得的多波段图像中选出三个波段，分别赋予三原色进行合成。
根据各波段的赋色不同，可以得到不同的彩色合成图像。
1)图像主成分变换融合主成分变换融合[2]是建立在图像统计基础上的多维线性变换,具有方差信息浓缩、数据量压缩的作用, 可以更准确地揭示多波段数据结构内部的遥感信息, 常常是以高空间分辨率数据代替多波段数据变换以后的第一主成分来达到融合的目的。
具体过程是: a. 对多波段遥感数据进行主成分变换( K- L 变换) ; b. 以高空间分辨率遥感数据替代变换以后的第一主成分; c. 进行主成分逆变换,生成具有高空间分辨率的多波段融合图像。
2) 真彩色合成在通过蓝、绿、红三原色的滤光片而拍摄的同一地物的三张图像上，若使用同样的三原色进行合成，可得到接近天然色的颜色，此方法称为真彩色合成。
3) 假彩色合成由于多波段摄影中，一副图像多不是三原色的波长范围内获得的，如采用人眼看不见的红外波段等，因此由这些图像所进行的彩色合成称假彩色合成。
遥感——彩色增强
实验二彩色增强一、实验内容1、对一幅灰阶影像进行伪彩色增强。
2、利用三个波段的遥感影像进行假彩色增强。
3、利用TM1，2，3，波段的遥感影像进行真彩色合成。
4、理解伪彩色增强、假彩色增强、真彩色合成的原理、办法及三种方法之间的区别和联系。
5、掌握三大典型地物在假彩色合成影像呈现不同色彩的原因。
6、会利用相关系数、灰度阈值方法进行最佳假彩色合成分量的选择。
二、实验所用的仪器设备，包括所用到的数据电脑一台，遥感影像处理软件（ENVI），遥感影像文件bhtmref.img三、实验原理1、伪彩色增强伪彩色增强是把黑白图像的各个不同灰度级按照线性或非线性的映射函数变换成不同的彩色，得到一幅彩色图像的技术。
伪彩色增强的方法主要有密度分割法、灰度级一彩色变换法和频率域伪彩色增强法三种。
本实验中用到的是密度分割。
密度分割是一种用于影像密度分层显示的彩色增强技术。
原理是将具有连续色调的单色影像按一定密度范围分割成若干等级，经分层设色显示出一种新彩色影像。
2、假彩色增强将一副自然彩色图像或者是同一景物的多光谱图像通过映射函数变换成新的三基色分量进行彩色合成,使增强图像中呈现出与原图像中不同的彩色的技术称为假彩色增强技术。
3、真彩色合成真彩色合成是指从多波段图像中选择其中三幅影像在显示屏上合成一幅图像，该三幅影像的波段范围与自然界中的红绿蓝光的波长范围大致一致。
TM卫星影像中1、2、3波段的波谱范围大致与自然界中的蓝、绿、红相仿，所以将TM1TM2、TM3按照蓝、绿、红的顺序进行合成可以得到一幅真彩色图像。
4、伪彩色变换伪彩色变换是指由输入的单波段影像，通过3个独立的数学变换，产生R、G、B三个分量影像，然后合成为伪彩色影像的过程。
彩色的含量由变换函数的形状决定。
5、最佳假彩色合成变量选择最佳假彩色合成变量选择方法依赖于对遥感图像信息特征的分析和研究目的，有信息分析法（选择信息量最大的波段，但不一定得到研究所需要的信息）、影像灰度阈值分析法（对影像灰度阈值进行分析，选择灰度阈值最大的波段）和波段间的相关系数分析法（对各波段的相关系数分析，选择相关系数小的波段）。
遥感图像增强处理
第八章（4） 遥感图像增强处理一、彩色增强处理彩色合成变换：加色法密度分割：单波段的彩色：密度分割IHS 变换（一）彩色合成多波段彩色合成：利用计算机将同一地区三个波段的影像，分别赋予红、绿、蓝三原色，进行单基色变换（色阶），然后使各影像准确套合叠置显示，依照彩色合成原理，构成彩色合成影像。
分类：假彩色合成、真彩色合成真彩色合成：当三幅影像的工作波段分别为红、绿、蓝时，同时分别对应赋予红色、绿色、蓝色，合成后的影像十分接近自然界的色彩，称为真彩色合成。
假彩色合成：（重点看）各工作波段被赋予的颜色，与波段所代表的真实颜色不同，合成色不是地物真实的颜色，因此这种合成叫做假彩色合成标准假彩色合成：1、近红外波段赋予红色、红光波段赋予绿色，绿光波段赋予蓝色。
2、针对TM 影像的7个波段：第2波段是绿色波段、第3波段是红色波段、第4波段是近红外波段当4、3、2波段分别赋予红、绿、蓝色时，这一合成方案称为标准假彩色合成（二）假彩色密度分割单波段的假彩色密度分割：将单波段影像的像元值从小到大按照某种标准划分等级，每一级别赋予一种颜色，最终影像表现为彩色，这些色彩是人为加上的，与地物的天然色彩不一定相同，称为假彩色密度分割。
等密度分割：对像元数值从小到大划分为n 级，各级内含有的像元数大致相等时，称为等密度分割。
（三）IHS 变换HSI 代表色调、饱和度和明度（hue ，saturation,intensity ）。
色彩模式可以用近似的颜色立体来定量化。
定义：IHS 变换是RGB 颜色系统与HIS 颜色系统之间的变换。
具体方法 ：令IRIGIB ,下标max 为R ，G ，B 中最大值，下标min 为R ，G ，B 中最小值， IRIGIB 和Ｓ均为0-1的实数，Ｈ为0-360的实数。
则有明度： 2/)(min max I I I +=饱和度：5.0≤I )/()(min max min max S S S S S +-=5.0>I )11/()(min max min max S S S S S -+--=色调：min max H H H -=∆如果max H H R =，则]/)[(60H H H H B G ∆-=，位于黄和品红之间如果max H H G =，则]/)(2[60H H H H R B ∆-+=，位于青和黄之间如果max H H B =，则 ]/)(4[60H H H H G R ∆-+=，位于品红和蓝之间二 、光谱增强处理（一）反差增强线性变换，非线性变换，直方图增强⏹ 通过修改各种像元值来改善影像对比度，从而改变影像质量的处理方法。
遥感实验报告彩色增强2
实验名称：彩色增强一、实验内容1．对一幅灰阶影像进行伪彩色增强2．利用三个波段的遥感影像进行假彩色增强3．利用TM1,2,3,波段的遥感影像进行真彩色合成二、实验所用的仪器设备，包括所用到的数据电脑一台、遥感影像处理软件（ENVI）、多波段影像bhtmref.img三、实验原理(1)真彩色合成是指从多波段遥感影像中选择其中三幅影像在显示屏上合成一幅图像（三合一），该三幅影像的波段范围与自然界中的红绿蓝光的波长范围大致相同，从而得到与实际地物颜色大致相同的合成影像的合成方法。
(2)假彩色合成1.定义：是将一幅自然彩色图像或者是同一景物的多光谱图像通过线性假彩色映射函数变换为新的三基色分量进行彩色合成，使增强图像中各目标呈现出与原图像不同的彩色的技术。
2.目的：使感兴趣的目标更加注目，以提高对目标的分辨率(3)伪彩色变换是指由输入的单波段影像，通过3个独立的数学变换，产生R、G、B，3个分量影像，然后合成为伪彩色影像。
彩色的含量由变换函数的形状决定。
四、实验步骤及其结果分析实验步骤：(1)真彩色合成打开多波段影像bhtmref.img，选择RGB Color,然后将TM3，TM2，TM1一次导入到标签为“R”、“G”、“B”的文本框，点击“Load RGB”，结果如图1所示(2)假彩色合成1. 打开多波段影像bhtmref.img，选择RGB Color, 然后将TM4，TM3，TM2一次导入到标签为“R”、“G”、“B”的文本框，点击“Load RGB”，结果如图2所示2. 将TM5，TM4，TM3一次导入到标签为“R”、“G”、“B”的文本框,点击NewDisplay,在点击“Load RGB”，结果如图3所示(3)伪彩色变换1.利用直方图统计，查开单(TM2)波段影像的直方图结果如图图4所示，确定伪彩色增强的分段。
2.利用“Tools—Color Mapping—Density slics”，选择TM2波段进行分段，结果如图图5所示。
第四章3遥感图像处理图像增强
5.遥感图像多光谱变换(Ⅰ)——主成分分析(K—L变换)
② 就变换后的新波段主分量而言，K—L变换后的 新波段主分量包括的信息量不同，呈逐渐减少趋 势。其中，第一主分量集中了最大的信息量，常 常占80％以上，第二、第三主分量的信息量依次 快速递减，到第n分量信息几乎为0。由于K—L变 换对不相关的噪声没有影响，所以信息减少时， 便突出了噪声，最后的分量几乎全是噪声。所以 这种变换又可分离出噪声。
基于上述特点，在遥感数据处理时，常常用K— L变换作数据分析前的预处理（数据压缩和图像增
强）。举例P125
6.遥感图像多光谱变换(Ⅱ)——缨帽变换(K—T变换)
(1)K—T变换是Kauth—Thomas变换的简称，这种变换也是 一种线性组合变换，其变换公式为：Y=BX 这里X为变换前的多光谱空间的像元矢量，y为变换后的 新坐标空间的像元矢量，B为变换矩阵。这也是一种坐标 空间发生旋转的线性变换，但旋转后的坐标轴不是指向主 成分方向，而是指向了与地面景物有密切关系的方向。 1984年，Crist和Cicone提出TM数据在K—T变换时的B值： P126 在此，矩阵为6X6，主要针对TM的1至5和第7波段，低分 辨率的热红外(第6波段)波段不予考虑。
1.遥感图像增强(工)——对比度变化1
非线性变换
直方图均衡化(histogram equalization):把原图像的直方 图变换为灰度值频率固定的直方图，使变换后的亮度级 分布均匀，图像中等亮度区的对比度得到扩展，相应原 图像中两端亮度区的对比度相对压缩。
1.遥感图像增强(工)——对比度变化1
MN
r(i, j) (m, n)t(m, n) m1 n1
将计算结果放在窗口中心的像元位置，成为新像元的灰度 值。然后活动窗口向右移动一个像元，再做同样的运算。 P117说明
6遥感图像的HIS彩色空间变换
实验六遥感图像的HIS彩色空间变换一、HIS彩色空间变换的原理及方法HIS是在彩色空间中用色调、亮度和饱和度(Hue,I ntensity和Saturation)来表示的色彩模式，又称HLS,（hue, lightness, saturation）。
HIS变换是将其他色彩模式到HIS模式的变换及反变换方法。
在自动处理彩色是，通常采用彩色显示器显示系统进行，彩色显示器显示的彩色是由R（红）G（绿）B（蓝）信号的亮度来确定的，由于RGB表色系统不是线性的，所以通过这种操作调整显示色的色调比较困难。
在这种情况下，可采用将RGB信号暂时变换为假设的表色系统HIS, 调整明度和饱和度后，再返回到RGB信号上进行彩色合成。
把这种RGB空间和HIS空间之间的关系模型及所进行的相互变换的处理过程称HIS变换。
HIS变换也称彩色变换或蒙塞尔（Munsell）变换。
在图像处理中通常应用的有两种彩色坐标系（或彩色空间）：一是由RGB三原色构成的彩色空间（RGB坐标系或RGB空间）；另一种是由色调（Hue）、饱和度（Satuation）及亮度（Intensity）三个变量构成的彩色空间（IHS 坐标系或IHS空间）。
也就是说一种颜色既可以用RGB空间内的R、G、B来描述，也可以用IHS 空间的I、H、S来描述，前者是从物理学角度出发描述颜色，后者则是从人眼的主观感觉出发描述颜色。
IHS变换就是RGB空间与IHS空间之间的变换。
由于HIS变换是一种图像显示、增强和信息综合的方法，具有灵活实用的优点，因此产生了多种HIS变换式。
彩色空间模型是多种多样的,其中,应用最为普遍的是RGB(红、绿、蓝)模型。
它是面向硬件的,几乎大部分的监视器都采用这种彩色模型。
RGB相对应于监视器或扫描器的三个刺激值,它们组成三维正交坐标系统如图（右边）所示,在此系统中计算的任何颜色都落在RGB彩色立方体内。
它的优点是:(1)简单;(2)其它表色系统必须最后转化成RGB系统才能在彩色显示器上显示。
实习5 遥感图像彩色增强
一、实习目的熟悉和掌握伪彩色增强、彩色合成、彩色变换的原理及其软件操作。
二、实习资料英国London 的TM 数据。
三、实习步骤 1、伪彩色增强 ①、打开文件TM 文件：File → Open Image File → TM → RGB Color → Resize （Band 4、3、2） → New Display → Load RGB → Gray Scale → Resize （Band 4) →Load RGB②、Overlay → Density Slice... → 设置参数 → 例：Resize （Band 4) → OK →Apply选中某灰度范围，进行范围调整和颜色修改删除不需要的灰度值设置灰度范围和选定颜色后点击Apply ，可以发现原来的灰度图像变为彩色图像，不同的灰度范围附上了不同的颜色。
③、保存伪彩色增强后的图片：→ File → Save Image as → Image file →JPG可以。
伪彩色增强能帮助我们进行目视判读。
2、彩色合成①、真彩色合成：真彩色合成是指彩色合成后的图像与原来地物本身颜色相同的彩色合成方法。
TM的3波段赋予红色，2波段赋予绿色，1波段赋予蓝色。
②、假彩色合成：标准假彩色合成Band4赋予Red，Band3赋予Green，Band2赋予Blue。
3、彩色变换①、加载SDC11100.JPG文件：File → Open Image File → SDC11100.JPG →RGB Color →依次选择R、G、B → Load RGB →一幅真实的鲜花图像②、Transform → Color Transforms → RGB to HSV → Available Bands List → OK →依次选择R、G、B → OK → Choose →保存地址（命名为1）→OK③、打开保存文件：File → Open Image File → 1 → RGB Color →依次选择R、G、B → New Display → Load RGB → Gray Scale → R → Load RGB ④、查看Hue（色度）的Data范围为0 - 360，Sat（饱和度）Data范围为0 - 1，Val(亮度)的Data范围为0 - 1。
遥感图像彩色增强处理 毕业设计
毕业设计报告（论文）报告（论文）题目：遥感图像的彩色增强处理作者所在系部：电子工程系作者所在专业：电子信息工程作者所在班级：B08213作者姓名：白文静作者学号：20084021313指导教师姓名：李迎春完成时间：2012年6月15日北华航天工业学院教务处北华航天工业学院毕业设计(论文)任务书(理工类)北华航天工业学院本科生毕业设计（论文）原创性及知识产权声明本人郑重声明：所呈交的毕业设计（论文）遥感图像的彩色增强处理是本人在指导教师的指导下，独立进行研究工作取得的成果。
除文中已经注明引用的内容外，本设计（论文）不含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品或成果。
对本设计（论文）的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。
因本毕业设计（论文）引起的法律结果完全由本人承担。
本毕业设计（论文）成果归北华航天工业学院所有。
本人遵循北华航天工业学院有关毕业设计（论文）的相关规定，提交毕业设计（论文）的印刷本和电子版本。
本人同意北华航天工业学院有权保存毕业设计（论文）的印刷本和电子版，并提供目录检索与阅览服务；可以采用影印、缩印、数字化或其它复制手段保存论文；在不以营利为目的的前提下，可以公布非涉密毕业设计（论文）的部分或全部内容。
特此声明毕业设计（论文）作者：指导教师：年月日年月日摘要卫星遥感技术在我国经济和社会发展及国防建设中得到了广泛的应用，并发挥了不可或缺的作用。
随着遥感技术应用的深入发展，应用部门对遥感信息质量的要求也日益提高。
因此，对遥感影像色彩通过各种手段进行改善，解决遥感影像在色彩方面的问题，成为当今急需解决的问题。
图像色彩增强技术作为遥感图像处理的一种重要手段，可以有效地改善遥感图像的视觉效果，增强信息的识别率，实现遥感应用质量的显著提高。
基于此，本文在深入分析彩色图像增强理论、图像的RGB彩色模型、图像的HSI彩色模型以及这两种模型相互转换原理及方法的基础上，重点阐述了怎样利用MATLAB软件，对彩色图像HSI模型下的三个不同分量色调H、饱和度S、亮度I，分别通过色调增强、饱和度增强、直方图均衡化三种不同方法进行处理，从而达到遥感图像彩色增强的目的。
遥感图像增强处理(免费)
(c) 偏 亮
(d) 亮度过于集中
感影像的三个波段，分别赋予红、绿、蓝三
种原色，然后将这三个波段叠加，构成彩色
合成图像。 • 步骤：配准 合成
二、空间域增强
在图像处理中，空间域指图像平面所在的二
维空间，描述图像的灰度分布。空间域增强， 就是应用某种数学模型，通过改变图像的灰度 成分，实现图像质量改善的图像处理方法。
方式：
对比度变换增强
Fourier/Analysis/ Fourier Transform，打开Fourier Transform对话框 ，确定要进行傅立叶变换的图像， 及变换后的傅立叶图名称。
（2）修改频率成分
在ERDAS图标面板菜单条单击Main/Image Interpreter命令，或在ERDAS图标面板工具条单击
从物理效果来看，傅立叶变换就是将图像从空 间域转换成频率域，其逆变换是将图像从频率域转 换到空间域。
2. 频域增强处理的方法
频域滤波增强 高通滤波
低通滤波
带阻滤波
带通滤波
高通滤波，采用“低阻滤波器”，抑制图像 频谱的低频信号而保留高频信号的一种模型。
效果：突出物体的边缘，锐化图像
立叶图像，及变换后的图像名称。
平滑
锐化
五、主成分变换
将图像所有波段的数据量集中到前几个波 段上，以实现数据压缩和图像增强。
以对TM1～5和TM7，6个波段数据的主成分变换为例
步骤：叠加TM的这6个波段，使之合成为一幅图像
主成分变换
合成
类似于彩色合成的操作。在ERDAS图标面
板菜单条单击Main/Image Interpreter命令，或 在ERDAS图标面板工具条单击图标 在Image Interpreter 下拉菜单中单击 Utilities/Layers Stack，打开Layer Selection and Stacking对话框 ，减TM1～5和TM7的6个波段 全部叠加。 ，
第四章 遥感图像处理—图像增强
反映土壤的湿度特征；其余三个分量与地物特征没有明确的
对应关系。
七、多元信息复合
遥感图像信息融合(Fusion)是将多源遥感数据在统一的 地理坐标系中，采用一定的算法生成一组新的信息或合
成图像的过程。
不同的遥感数据具有不同的空间分辨率、波谱分辨率和 时相分辨率，如果能将它们各自的优势综合起来，可以 弥补单一图像上信息的不足，这样不仅扩大了各自信息 的应用范围，而且大大提高了遥感影像分析的精度。
T M 4 影 像
T M 3 影 像
TM4-TM3影像
87 年 影 像
92 年 影 像 变化监测结果影像
（二）加法运算
B= i /m
i=1 m
加法运算可以加宽波段，如绿色波段和红色波 段图像相加可以得到近似全色图像；而绿色波 段，红色波段和红外波段图像相加可以得到全 色红外图像。
【TM（1+2+3+4+5+7）/ 6】的加法影像
Ｋ--Ｌ变换应用： (1) 数据压缩：去相关，主成分中第一主分量或前两个或前 三个主分量已包含该幅图像中的绝大多数地物信息。 (2)图像增强：前几个主分量信息多且信噪比大，噪声少， 最后分量几乎全是噪声，去掉最后分量可达到去噪目的。
Ｋ—T 变换( 缨帽变换 )
该变换也是一种坐标空间发生旋转的线性变换，不同的 是变换后的坐标轴不是指向主成分方向，而是指向与地面景 物有密切关系的方向，特别是与植物生长过程和土壤有关。 这种变换既可以实现信息压缩，又可以帮助解译分析农业特
（三）乘法运算 B=[ I ]1/m i=1
m
（四）比值运算
Ｂ＝Ｂx／Ｂy
比值运算能压抑因地形坡度和方向引起的辐射量变化，消
除地形起伏的影响；也可以增强某些地物之间的反差。
遥感图像增强
• E直方图均衡化模式
其中:
直方图均衡化模式代码
I = imread('tire.tif'); J = histeq(I); imshow(I) figure, imshow(J) figure,imhist(I,64) figure,imhist(J,64)
%另注:还有直方图规定化模式
• F图像间的代数运算模式
axis tight,xlabel('f'),ylabel('g')
X2=double(X1);
figure,imshow(mat2gray(g))
%变换矩阵中的每个元素
• b图像求反
EH如图
图像求反代码：
X1=imread('2zong.jpg'); figure,imshow(X1)
f1=200;%f1和 g1分别为f，g的最大值 g1=256;
for i=1:m for j=1:n f=X2(i,j); g(i,j)=0;
if (f>=0)&(f<=f1) g(i,j)=r1*f+b1; elseif (f>=f1)&(f<=f2) g(i,j)=r2*f+b2;
r1=(g1-g0)/(f1-f0);
elseif (f>=f2)&(f<=f3)
绿滤片：
绿无绿 无 黄 青无 无
蓝滤片：
蓝 无 无 蓝 无 青 品红 无
合成： 红 红 无 无 黄 无品红 无 绿 无 绿 无 黄 青 无 无
蓝 无 无 蓝 无 青品红 无
恢复原来色彩：白 红 绿 蓝 黄 青 品红 黑
一、遥感图像数字增强意义
envi彩色变换的原理
envi彩色变换的原理
envi软件中的彩色变换原理涉及到遥感影像处理和显示的技术。
在遥感影像中，通常会使用多光谱或高光谱数据，每个波段对应不
同的光谱信息。
彩色变换的目的是将这些波段的信息组合成彩色图像，以便更直观地观察地物的特征。
在ENVI软件中，彩色变换的原理通常涉及到将不同波段的数据
赋予不同的颜色通道，比如红、绿、蓝通道。
常见的彩色变换包括RGB合成、主成分分析（PCA）、假彩色合成等。
其中，RGB合成是
最常见的一种彩色变换方法，它将遥感影像的不同波段数据分别赋
予红、绿、蓝通道，形成彩色图像。
在这个过程中，ENVI软件会根据用户选择的彩色合成方法，将
不同波段的数据进行线性组合或者其他数学运算，以生成彩色图像。
这样，用户就可以通过观察彩色图像来更直观地了解遥感影像中的
地物信息。
总的来说，ENVI软件中彩色变换的原理是基于遥感影像数据的
不同波段信息，通过合成彩色图像来更直观地展示地物特征，帮助
用户进行遥感影像的分析和解译。
ENVI遥感图像增强转换处理
以下实验使用can-tmr.img影像一．图像增强转换处理1．Principal Component Analysis (主成分分析) 主成分分析（PCA）用多波段数据的一个线性变换，变换数据到一个新的坐标系统，以使数据的差异达到最大。
这一技术对于增强信息含量、隔离噪声、减少数据维数非常有用。
ENVI 能完成正向的和逆向(正向的PC 旋转)正向的PC 旋转用一个线性变换使数据差异达到最大。
当你运用正向的PC 旋转时，ENVI 允许你计算新的统计值，或将已经存在的统计项进行旋转。
输出值可以存为字节型、浮点型、整型、长整型或双精度型。
你也可以基于特征值抽取PC旋转输出的部分内容，生成只有你需要的PC波段的输出。
一旦旋转完成，将会出现PC特征值图。
显示出每一个输出的PC 波段的差异量。
PC 波段将显示在Available Bands List 中。
Compute New Statistics and Rotate (计算新的统计值和旋转)这一选项用于计算数据特征值、协方差或相关系数以及PC 正向的旋转。
1 选择Transforms > Principal Components > Forward PC Rotation > Compute New Statistics and Rotate.2 出现Principal Components Input File 对话框时，选择输入文件或用标准ENVI 选择程序建立子集。
3 出现Forward PC Rotation Parameters 对话框时，在“Stats X/Y Resize Factor” 文本框键入小于1 的调整系数，对计算统计值的数据进行二次抽样。
键入一个小于1 的调整系数，以提高统计计算的速度。
例如，在统计计算时，用一个0.1 的调整系数将只用到十分之一的像元。
4 若需要，键入一个输出统计文件名。
5 点击按钮，选择是否计算“Covariance Matrix”。
遥感数字图像增强
This graphic illustrates the rather uneven increase in contrast in an image before (left) and after (right) a histogram equalised stretch.
三、空间滤波
以重点突出图像上某些特征为目的。 滤波增强的原理:任何一个复杂的波形曲线
True Colour Composite: A colour imaging process whereby the colour of the image is the same as the colour of the object imaged.
False Colour Composite: A colour imaging process which produces an image of a colour that does not correspond to the true colour of the scene (as seen by our eyes).
遥感数字图像增强
一、彩色变换
把数字图像组合转换成彩色图形，或者 把各种增强或分类图像组合叠加，以彩 色图像显示出来。（彩色的视觉分辨能
力比黑白高）
方法：假彩色密度分割；彩色合成
1、单波段彩色变换（假彩色密度分割）
① 概念：单波段黑白遥感图像可按亮度分层， 对每层赋予不同的色彩，使之成为一幅彩 色图像。这种方法又叫密度分割。
② 分层方案的确定：分层方案与地物光谱差 异对应合适，可以较好地区分地物类别。
③ 处理过程 ④ 效果分析
2、多波段色彩变换
概念：利用计算机将同一地区不同波段的
图像存放在不同通道的存储器中，并依照彩 色合成原理，分别对各通道的图像进行单基 色变换，在彩色屏幕上进行叠置，从而构成 彩色合成图像。
遥感图像处理空间增强
点处理（点运算）；邻域处理（局部运算）
遥感图像处理空间增强
▪ 点处理：点运算公式： g’(x,y)=I［g(x,y)］，I为 与 (x,y) 位 置 无 关 的 线 性 或非线性变换。
▪ 点运算就是将原图像中 每一个像元的灰度值， 通过变换转换成输出图 像中一个新的灰度值， 其图像中各个像元的位 置并不改变。
波谱特征增强：突出不同地物之间波谱特征的差别 空间特征增强：突出空间形态特征、边缘、线条、纹理结 构特点 时间信息增强：提取多时相图像中波谱与空间特征随时间 变化的信息
按照参加处理运算的波段影像数目可分为：
单波段图像增强：对单一波段数据处理，如反差扩展 多波段图像增强：对多个波段数据处理，如彩色合成
原图像亮度范围：0-15，变换后：0-30 线性变换方程：x b=2xa，
遥感图像处理空间增强
2.分段线性变换
xb
1 3
xa,
xa
0,6,
xb
0,2
xb 2xa 10,xa 6,11,xb 2,12
xb
3 4
xa
15, 4
xa
11,15,
xb
12,15
常用于需要充分扩展某个或某些亮度值区间的微 小差异而不愿意舍弃其他部分信息。一般是提供一系 列的分界点，确定输入及输出图像的对应亮度区间。
直方图匹配是通过非线性变换使得一个 图像的直方图与另一个图像直方图类似。 直方图匹配对在不同时间获取的同一地 区或邻接地区的图像，或者由于太阳高 度角或大气影响引起差异的图像很有用， 特别是对图像镶嵌或变化检测。
遥感图像处理空间增强
直方图匹配：条件（运用两幅图象）
原始图象和参考图象 两个图象的直方图的总体形态应相似 图象中相对亮和暗的特征应相同 对某些应用，图象的分辨率应相同（但可不同） 图象中的地物类型的相对分布应相同，无论两幅
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波 段 3-2-1
合 成
二.假彩色合成
由于多波段摄影中，一副图像多不是三原 色的波长范围内获得的，如采用人眼看不见的 红外波段等，因此由这些图像所进行的彩色合 成称假彩色合成。 假彩色增强目的： 使感兴趣的目标呈现奇异的彩色或置于奇特 的彩色环境中，从而更受人注目；
使景物呈现出与人眼色觉相匹配的颜色，以 提高对目标的分辨力。
标准假彩色合成(4-3-2)
4-5-3波段合成的假彩色图像
三.密度分割和伪彩色增强
将一幅图像的整个亮度值变量，按照某 一定量分割为若干等量间隔，每一间隔赋予 一种颜色，以此控制成像系统的彩色显示， 就可得到一幅假彩色密度分割图像。
四.色彩模型变换
图像融合
Transform——ImagSharpening——HSV
1）RGB to HSV
2）HSV to RGB
3）RGB to HLS
4）RGB to HSV（ＵＳＧＳ）
谢谢大家！
图像颜色增强处理 （彩色变换）
彩色变换目的 ：通过对图像色彩空间的变换，
突出图像的有用信息，扩大不同影像特征之间差别，
提高对图像的解译和分析能力。
彩色变换分类：
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
真彩色合成
假彩色合成
密度分割和伪彩色增强
色彩模型变换
一.真彩色合成
所谓真彩色合成就是在通过红、绿、 蓝三原色的滤光片而拍摄的同一地物的三 张图像上，若使用同样的三原色进行合成， 可得到接近天然色的颜色。