第4章 图像显示与拉伸.ppt

遥感数字图像处理 林金堂 闽江学院地理科学系 第4章 图像显示与拉伸 第4章 图像显示与拉伸 4.1 数字图像的显示 4.2 图像的彩色合成 4.3 图像拉伸 4.1 数字图像的显示 对于遥感数字图像处理来说，图像的显示非常重要，这是因为，遥感图像具有的信息远远多于人的肉眼观察到的内容，计算机并不能智能的获取这些信息，只有把原始的、正在处理中的和处理后的数字图像变成模拟图像显示出来，才能利用视觉去感受、检查、分析图像处理效果，发现感兴趣的地物和处埋过程中存在的问题。所以，图像显示在图像处理中是必不可少的。 图像的显示过程是将数字图像从一组离散数据还原为一幅可见图像的过程。图像处理和分析过程都是基于图像数据的运算，并以数字或决策的形式给出处理或分析的结果，其中间过程不可视。通过图像的显示，用户可以监视图像处理分析过程，与处理分析软件交互地控制处理分析过程，对比不同的处理方案，并对结果进行检验。 4.1 数字图像的显示 4.1.1 颜色的特征 4.1.2 颜色空间 4.1.3 颜色模型 4.1.4 图像的显示 4.1 数字图像的显示 4.1.1 颜色的特征 颜色是外界光刺激作用于人的视觉器官而产生的主观感觉，分为两大类:非彩色(消色)和彩色。 非彩色(消色)就是黑、白以及从黑过渡到白的一系列的灰色，它们对光谱上各个波长的反射是没有选择性的，我们称之为中性色。黑白系列的非彩色只能反映物质的光反射率的变化，其在视觉上的感觉是亮度的变化。它们可以用一条灰色色带表示，一端是纯黑色，另一端是纯白色，称为灰色梯尺。 纯黑色指该物质对一切光线都吸收，其反射率为0;纯白色是指该物质对一切光线都反射，其反射率为1。实际是没有纯黑色或纯白色的。 4.1 数字图像的显示 4.1.1 颜色的特征 彩色是指除黑白系列以外的各种颜色。彩色有三个基本属性：色调、明度和色度。这三个特征彼此互不联系，可以单独用其中一个或同时用两个或三个特征来区分不同的色彩。 色调（Hue）：色彩彼此区分的特性。也叫色相、色别、色种。 明度（Value）：颜色亮度（客观）在人们视觉上的主观反映。也叫亮度（Brightness） 、光度。 色度（Chromaticity）：也叫饱和度（Saturation）纯度、彩度、鲜艳度。通常以某 彩色的的同色名纯色所占的比例， 来分辨彩度的高低， 纯色比例高为彩度高， 纯色比例低为彩度低。 4.1 数字图像的显示 4.1.1 颜色的特征 色调（Hue）：也叫色相、色别、色种。 色相在物理上是由光的波长决定的，指不同波长的光给人的不同的色彩感受。红、橙、黄、绿、青、蓝、紫等每个字都代表一类具体的色相，它们之间的差别属于色相差别。 4.1 数字图像的显示 4.1.1 颜色的特征 明度（Value）：颜色亮度（客观）在人们视觉上的主观反映。也叫亮度（Brightness） 、光度。 4.1 数字图像的显示 4.1.1 颜色的特征 色度（Chromaticity）：也叫饱和度（Saturation）纯度、彩度、鲜艳度。 4.1 数字图像的显示 4.1.2 颜色空间 根据人眼的结构，所有颜色都可看作是三种基本颜色:R. G. B（Green、 Red、Blue分别表示红、绿、蓝）按照不同的比例组合而成。为了建立标准，国际照度委员会(CIE)在1931年规定三种基本色的中心波长分别为R: 700 nm， G: 546.1 nm, B: 435.8 nm。 由于数字图像是以亮度点集合的形式显示的，因而眼睛区分不同亮度的能力在显示图像时非常重要。为了正确使用颜色并建立统一的标准，需要建立合理的颜色空间模型。常用的颜色空间模型有:RGB（红/绿/蓝）模型，CMYK（青/洋红/黄/黑）模型，HIS（色调/亮度/饱和度）模型，其中，最常用的是RGB模型。 4.1 数字图像的显示 4.1.2 颜色空间 RGB颜色空间 RGB颜色空间是根据人眼锥体接收光线的方法构造成的模型，是由红、绿、蓝三种原色混合得到的颜色集合所构成的颜色空间。三种颜色中的任意一组颜色均有256个等级的属性定义值，因此三组颜色叠加可生成256*256 * 256=16M种颜色空间模型，能满足视觉彩色世界。计算机都是采用RGB模型来显示图像的，了解这一点对彩色图像的处理很有帮助。 RGB颜色空间与显示器和扫描仪等设备紧密相关，因此RGB颜色空间是一个与设备相关的颜色空间，产生的颜色与具体使用的扫描仪的感光元件或显示器的荧光粉发光特性相关。不同的设备所选定的三原色是不同的，混合出的颜色效果也不会完全相同，因此不同的显示器和扫描仪显示的颜色效果和扫描得到的颜色也会产生差异。 4.1 数字图像的显示 4.1.2 颜色空间 RGB颜色空间 4.1 数字图像的显示 4.1.2 颜色