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实习三 计算机图像处理 一、实习目的 通过实习熟悉遥感影像计算机处理常用方法的原理，并掌握具体操作过程。 二、实习内容 1．多波段卫星影像假彩色合成，注意观察不同波段组合的合成效果。 2 ．根据原图像直方图，确定反差增强的方案，变换方法，比较效果。 3 ．练习边缘增强方法，分析增强前后变化。 三、实习步骤 1. 了解直方图意义，通过观察分析图像特点。 (1) 从“卫片合成”文件夹中打开 TM1 和 TM5，画出各自直方图，对比两 个直方图说明大气散射的影响及纠正方法。 TM 1 波段属于蓝光波段，TM 5 属于紧邻可见光的近红外波段。大气对电磁 辐射散射影响最大的瑞利散射作用在短波段，散射的蓝光形成天空辐射，进入传 感器后与地物反射叠加在一起使得图象像元灰度值普遍增加，表现为直方图向右 平移。而 TM5 不受瑞利散射影响，所以部分反射率接近零值的地物灰度值在图 象上仍为零值。根据以上分析，对比两个直方图，TM1 的辐射增加量应为从原 点到直方图左端数值。对 TM1 作辐射校正时每个像元灰度值均减去该数值即可。 (2) 观察几个 TM 图像不同波段的灰度直方图，解释直方图各种形态所反 映的图像特点。 直方图分布宽窄反映了图像像元灰度值分布范围，像元灰度值分布范围窄说 明图象反差小（如 TM1，TM2 ），反之反差大（如 TM4，TM5 ）。直方图偏于右 侧，说明图象偏亮，反之偏暗。 2. 对比反差（对比度）增强前后效果 (1) 打开 TM1 或 TM2，用“调整”—“色阶” （或自动色阶）命令拉伸图像，通 过直方图说明前后效果。 如图所示，TM2 增强前直方图很窄且偏右，说明图象反差很小且偏暗；用 自动色阶拉伸后通过直方图可以看到对比度（反差）得到增强，且灰度级分开， 有利于人眼观察。 (2) 打开 TM3 或 TM4，用“调整”—“亮度/对比度”命令拉伸图像，通过直方图 说明前后效果。 如图所示，TM4 增加对比度使得直方图范围拉开，灰度层次更丰富，利于 人眼观察；增加亮度等于直方图向右平移，图象整体亮度增加。 (3) 打开 TM1 或 TM2，用“调整”—“ 曲线”命令调整图像，说明指数和对数变 换的作用。 如图所示，若 X 轴表示原图象灰度，Y 轴表示变换后灰度，则曲线 1 表示指 Y 数变换曲线，从曲线形状可以直观看出，中间 255 灰度值部分得到较大增加，而两端变化较小； 曲线 1 曲线2 表示对数变换曲线，其作用与指数正好 相反。 曲线2 3. 彩色合成 0 255 X 打开 TM4、TM3、TM2，按指定步骤练习 假彩色合成方法。再做一次 TM542 组合，并简单分析这两种组合各自特点与原 因。 TM432 组合一般称标准假彩色合成，绿色植被呈各种红色，城镇呈蓝灰色， 水体兰色到暗兰色；TM542 组合图象与前者相比最大不同处是植被呈绿色。原 因：图象获取时间是夏季，各种植被生长茂盛，由于植被在近红外波段反射率远 高于其他地物，当 TM432 组合用红表示 TM4 时图象红色调为主，当 TM542 组 合用绿 TM4 表示时自然绿色明显。 4. 边缘增强 利用假彩色合成图像，用“滤镜”—“锐化”及“模糊”处理，观察并记录处理效 果。 锐化结果突出了线性特征和地物边界，模糊处理作用正相反，它使得图象地 物边界过渡平缓，轮廓变得模糊。