遥感图像处理课件

第4章遥感图像处理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。分类：遥感图像处理--光学处理

--数字处理评价：光学方法快速、简易、容易掌握、费用较低，但功能单一、适应性差。数字处理快速、功能更全、算法更多。

整理课件1第4章遥感图像处理本章主要介绍遥感光学影像和数字影像

光学遥感图像处理光学遥感图象处理彩色合成相关掩膜信息处理加色法彩色合成减色法彩色合成对比度变换比值处理边缘突出图像加减运算影像假彩色编码整理课件2光学遥感图像处理光学遥感彩色合成相关掩膜信息处理加色法彩

数字遥感图像处理数字遥感图象处理图象校正图象增强图象融合辐射校正几何校正对比度变换空间滤波彩色变换多光谱变换图象运算整理课件3数字遥感图像处理数字遥感图象校正图象增强图象融合辐射校正4.1遥感光学原理与光学处理

1、亮度对比和颜色对比亮度对比（反差）：视场中对象与背景的亮度差与背景亮度之比。颜色对比（色差）：视场中相邻区域的颜色差异。

人眼对颜色（可分别100多中颜色）的敏感度高于对亮度的敏感度。4.1.1颜色视觉

0.70μm为红色，0.58μm为黄色，0.51μm为绿色，0.47μm为蓝色。整理课件44.1遥感光学原理与光学处理

1、亮度对比和颜色对比亮度

黑白像片密度范围多在0.15-1.8。不同密度值范围内，人眼识别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；因此人眼对黑白图像的识别等级数量大约在

6+2+2=10级左右。但是，人眼对可见光（0.38-0.76）分辨的最小色差可以达到0.002-0.004微米，因此，人眼对彩色图像的分辨等级数量可以达：（0.76-0.38）/0.003=100。如果再加上颜色的明度和饱和度因素，人眼分辨的颜色就更多了整理课件5黑白像片密度范围多在0.15-1.8。不同密度值范围内，

2、颜色的特征（彩色三要素）明度：

人眼对光源或物体明亮程度的感觉。（与物体的反射率成正比）色调：

指色彩的差异。（与视觉接收到的波长有关，通常是一定波长的组合）饱和度：

指色彩纯洁的程度。（与波长成反比）整理课件62、颜色的特征（彩色三要素）明度：整理课件6

3.整理课件73.整理课件7

整理课件8整理课件8

整理课件9整理课件9

整理课件10整理课件10

不同色调的亮度变化相同色调的亮度变化最亮最暗亮暗颜色及其亮度整理课件11不同色调的亮度变化相同色调的亮度变化最亮最暗亮暗颜色及其

4.1.2加色法与减色法

1.颜色相加相减原理

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。

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。

整理课件124.1.2加色法与减色法整理课件12

色光三原色颜料三原色整理课件13色光三原色颜料三原色整理课件13

加色法：采用红、绿、蓝三种色光为基色，按比例混合叠加产生其它色彩的方法。减色法：从自然光（白光）中减去一种或两种基色光而产生色彩的方法。遥感中通常采用减色法（如在镜头前加滤光片）整理课件14加色法：遥感中通常采用减色法（如在镜头前加滤光片）整理课

加色法三原色减色法三原色绿红蓝青黄品品黄青红绿蓝整理课件15加色法三原色减色法三原色绿红蓝青黄品品黄青红绿蓝整理课件

◢我们的理解：颜色相加和颜色相减的本质区别在于：前者是光的相加，即光的亮度逐渐变大；后者是光的相减，即混色结果光亮度越来越小。整理课件16◢我们的理解：整理课件16

（流明）光色加减的计算整理课件17（流明）光色加减的计算整理课件17

B+G+R=W

+++

Y+M+C=W===

WWW怎样记住？整理课件18===WWW怎样记住？整理课件

2、色度图整理课件192、色度图整理课件19

x轴(色度坐标)相当于红原色的比例，

y轴(色度坐标)相当于绿原色的比例，图中没设蓝色度坐标z，因为x+y+z=1。色度图的意义：

(1)

任何颜色在色度图中都有确定的位置。

(2)色度图可以粗略推算出两种颜色相混合得到的中间色。

(3)色度图对互补色的确定。过C点做一条直线与边缘交于二个点，如m和n，则这二点对应光谱的颜色一定是互补色，它们混合可以产生白光。

整理课件20x轴(色度坐标)相当于红原色的比例，整理课件20

比较三种彩色模型：◢颜色立体的最显著特色是它的“理想化”；◢孟塞尔颜色立体最显著特色是它的“标准化”；◢而色度图的最显著特色是它的“定量化”。整理课件21整理课件21

4.1.3光学增强处理

光学处理具有精度高，反映目标地物更真实，图像目视效果好等优点，有时是十分必要的处理手段。

遥感图像增强处理遥感图象增强处理光学处理数字处理空间域处理频率域处理空间域处理频率域处理空间域处理：直接对图像进行增强处理；频率域处理：将空间域图像变换成频域图像，然后对频域图像的频谱进行修改，达到增强的目的。（傅里叶变换及其逆变换）整理课件224.1.3光学增强处理光学处理具有精度高，反映目标地物

1.彩色合成(1)加色法彩色合成根据加色法原理，制作成各种合成仪器，选用不同波段的正片或负片组合，进行彩色合成，是加色法合成的过程。

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图像绿蓝红彩色合成原理整理课件231.彩色合成光源光源光源黑白正片TM2TM3TM4黑

合成仪法彩色合成：是将不同波段的黑白透明片分别放人有红、绿、蓝滤光片的光学投影通道中精确配准和重叠，生成彩色影像的过程。TM1TM2TM3整理课件24合成仪法彩色合成：TM1

分层曝光法彩色合成：利用彩色胶片具有的三层乳剂，使每一层乳剂依次曝光的方法。采用的仪器为单通道投影仪或放大机。每次放人——个波段的透明片，依次使用红、绿、蓝滤光片，分三次或更多次对胶片或相纸曝光，使感红层，感绿层、感蓝层依次感光。最后冲洗成彩色片。整理课件25分层曝光法彩色合成：整理课件25

分层曝光法彩色合成关键是保证多次曝光时，多张黑白透明片的影像位置完全重合。三个滤色片要使其在色度图上组成的颜色三角形越大，以便合成后的色调丰富。分层曝光彩色合成使用的定位框整理课件26分层曝光法彩色合成关键是保证多次曝光时，多张黑白透

(2)减色法彩色合成（在纸上一层一层涂色或染色）

染印法：是一种使用特别浮雕片、接收纸和冲显染印药制作彩色合成影像的方法。

印刷法：同一般的彩色套印，将各波段图像进行制版、印刷而成。整理课件27(2)减色法彩色合成整理课件27

其它彩色合成手段还有：整理课件28其它彩色合成手段还有：整理课件28

2、相关掩膜处理方法：指对于几何位置完全配准的原片，利用感光条件和摄影处理的差别，制成不同密度，不同反差的正片或负片(称为模片)，通过它们的各种不同叠加方案改变原有影像的显示效果，达到信息增强目的的方法。

整理课件292、相关掩膜处理方法：整理课件29

3．光学信息处理（相干光学处理或傅里叶光学处理）

即上述光学处理中的频率域处理。实际上是一种滤波处理。数学上傅里叶变换的基本内涵是实现空间域函数与频率域函数的双向变换（变换与逆变换）。遥感图像光学信息处理就是用傅里叶光学透镜系统实现这种变换。基本思想是把作为空间函数的原图像变换为其频谱函数，利用光栅滤波器对频谱面按照一定目的修改，然后再把修改后的频谱函数实施傅氏逆变换，恢复成空间图像，这时的图像已经得到增强。这种手段也可以实现几何光学处理中的一系列增强目的。

整理课件303．光学信息处理整理课件30整理课件31整理课件31整理课件32整理课件32整理课件33整理课件33整理课件34整理课件34整理课件35整理课件35整理课件36整理课件36整理课件37整理课件37整理课件38整理课件38整理课件39整理课件39整理课件40整理课件40整理课件41整理课件41整理课件42整理课件42整理课件43整理课件43整理课件44整理课件44整理课件45整理课件45整理课件46整理课件46整理课件47整理课件47整理课件48整理课件48整理课件49整理课件49整理课件50整理课件50整理课件51整理课件51整理课件52整理课件52整理课件53整理课件53整理课件54整理课件54整理课件55整理课件55整理课件56整理课件56整理课件57整理课件57整理课件58整理课件58整理课件59整理课件59第4章遥感图像处理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。分类：遥感图像处理--光学处理

--数字处理评价：光学方法快速、简易、容易掌握、费用较低，但功能单一、适应性差。数字处理快速、功能更全、算法更多。

整理课件60第4章遥感图像处理本章主要介绍遥感光学影像和数字影像

光学遥感图像处理光学遥感图象处理彩色合成相关掩膜信息处理加色法彩色合成减色法彩色合成对比度变换比值处理边缘突出图像加减运算影像假彩色编码整理课件61光学遥感图像处理光学遥感彩色合成相关掩膜信息处理加色法彩

数字遥感图像处理数字遥感图象处理图象校正图象增强图象融合辐射校正几何校正对比度变换空间滤波彩色变换多光谱变换图象运算整理课件62数字遥感图像处理数字遥感图象校正图象增强图象融合辐射校正4.1遥感光学原理与光学处理

1、亮度对比和颜色对比亮度对比（反差）：视场中对象与背景的亮度差与背景亮度之比。颜色对比（色差）：视场中相邻区域的颜色差异。

人眼对颜色（可分别100多中颜色）的敏感度高于对亮度的敏感度。4.1.1颜色视觉

0.70μm为红色，0.58μm为黄色，0.51μm为绿色，0.47μm为蓝色。整理课件634.1遥感光学原理与光学处理

1、亮度对比和颜色对比亮度

黑白像片密度范围多在0.15-1.8。不同密度值范围内，人眼识别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；因此人眼对黑白图像的识别等级数量大约在

6+2+2=10级左右。但是，人眼对可见光（0.38-0.76）分辨的最小色差可以达到0.002-0.004微米，因此，人眼对彩色图像的分辨等级数量可以达：（0.76-0.38）/0.003=100。如果再加上颜色的明度和饱和度因素，人眼分辨的颜色就更多了整理课件64黑白像片密度范围多在0.15-1.8。不同密度值范围内，

2、颜色的特征（彩色三要素）明度：

人眼对光源或物体明亮程度的感觉。（与物体的反射率成正比）色调：

指色彩的差异。（与视觉接收到的波长有关，通常是一定波长的组合）饱和度：

指色彩纯洁的程度。（与波长成反比）整理课件652、颜色的特征（彩色三要素）明度：整理课件6

3.整理课件663.整理课件7

整理课件67整理课件8

整理课件68整理课件9

整理课件69整理课件10

不同色调的亮度变化相同色调的亮度变化最亮最暗亮暗颜色及其亮度整理课件70不同色调的亮度变化相同色调的亮度变化最亮最暗亮暗颜色及其

4.1.2加色法与减色法

1.颜色相加相减原理

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。

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。

整理课件714.1.2加色法与减色法整理课件12

色光三原色颜料三原色整理课件72色光三原色颜料三原色整理课件13

加色法：采用红、绿、蓝三种色光为基色，按比例混合叠加产生其它色彩的方法。减色法：从自然光（白光）中减去一种或两种基色光而产生色彩的方法。遥感中通常采用减色法（如在镜头前加滤光片）整理课件73加色法：遥感中通常采用减色法（如在镜头前加滤光片）整理课

加色法三原色减色法三原色绿红蓝青黄品品黄青红绿蓝整理课件74加色法三原色减色法三原色绿红蓝青黄品品黄青红绿蓝整理课件

◢我们的理解：颜色相加和颜色相减的本质区别在于：前者是光的相加，即光的亮度逐渐变大；后者是光的相减，即混色结果光亮度越来越小。整理课件75◢我们的理解：整理课件16

（流明）光色加减的计算整理课件76（流明）光色加减的计算整理课件17

B+G+R=W

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Y+M+C=W===

WWW怎样记住？整理课件77===WWW怎样记住？整理课件

2、色度图整理课件782、色度图整理课件19

x轴(色度坐标)相当于红原色的比例，

y轴(色度坐标)相当于绿原色的比例，图中没设蓝色度坐标z，因为x+y+z=1。色度图的意义：

(1)

任何颜色在色度图中都有确定的位置。

(2)色度图可以粗略推算出两种颜色相混合得到的中间色。

(3)色度图对互补色的确定。过C点做一条直线与边缘交于二个点，如m和n，则这二点对应光谱的颜色一定是互补色，它们混合可以产生白光。

整理课件79x轴(色度坐标)相当于红原色的比例，整理课件20

比较三种彩色模型：◢颜色立体的最显著特色是它的“理想化”；◢孟塞尔颜色立体最显著特色是它的“标准化”；◢而色度图的最显著特色是它的“定量化”。整理课件80整理课件21

4.1.3光学增强处理

光学处理具有精度高，反映目标地物更真实，图像目视效果好等优点，有时是十分必要的处理手段。

遥感图像增强处理遥感图象增强处理光学处理数字处理空间域处理频率域处理空间域处理频率域处理空间域处理：直接对图像进行增强处理；频率域处理：将空间域图像变换成频域图像，然后对频域图像的频谱进行修改，达到增强的目的。（傅里叶变换及其逆变换）整理课件814.1.3光学增强处理光学处理具有精度高，反映目标地物

1.彩色合成(1)加色法彩色合成根据加色法原理，制作成各种合成仪器，选用不同波段的正片或负片组合，进行彩色合成，是加色法合成的过程。

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图像绿蓝红彩色合成原理整理课件821.彩色合成光源光源光源黑白正片TM2TM3TM4黑

合成仪法彩色合成：是将不同波段的黑白透明片分别放人有红、绿、蓝滤光片的光学投影通道中精确配准和重叠，生成彩色影像的过程。TM1TM2TM3整理课件83合成仪法彩色合成：TM1

分层曝光法彩色合成：利用彩色胶片具有的三层乳剂，使每一层乳剂依次曝光的方法。采用的仪器为单通道投影仪或放大机。每次放人——个波段的透明片，依次使用红、绿、蓝滤光片，分三次或更多次对胶片或相纸曝光，使感红层，感绿层、感蓝层依次感光。最后冲洗成彩色片。整理课件84分层曝光法彩色合成：整理课件25

分层曝光法彩色合成关键是保证多次曝光时，多张黑白透明片的影像位置完全重合。三个滤色片要使其在色度图上组成的颜色三角形越大，以便合成后的色调丰富。分层曝光彩色合成使用的定位框整理课件85分层曝光法彩色合成关键是保证多次曝光时，多张黑白透

(2)减色法彩色合成（在纸上一层一层涂色或染色）

染印法：是一种使用特别浮雕片、接收纸和冲显染印药制作彩色合成影像的方法。

印刷法：同一般的彩色套印，将各波段图像进行制版、印刷而成。整理课件86(2)减色法彩色合成整理课件27

其它彩色合成手段