04 遥感图像预处理.ppt

第四章 遥感图像处理 前言 遥感图像的应用处理，相对于一般传统意义上的图像处理，就好比拿一幅加噪、模糊后的蒙娜丽莎画像的照片，要求计算机处理后不但要滤除噪声，恢复高频分量，而且要知道蒙娜丽莎究竟是什么表情，为什么会有那样的表情。 ——李小文 前言 对某些学习电子、计算机、物理、数学等学科专业出身并正在从事遥感图像处理的科技人员而言，不同地理景观区，不同季节获得的图像都同样是一串大小不等的数码，很难体会到其中包含着极其重要而又复杂的生物学、地学等内容 ——戴昌达 第一节 光学原理与光学处理 颜色视觉 加色法与减色法 光学增强处理 一、颜色视觉 1、亮度对比和颜色对比 （1）亮度对比：对象相对于背景的的明亮程度。改变对比度，可以提高图象的视觉效果。 （2）颜色对比：在视场中，相邻区域的不同颜色的相互影响叫做颜色对比。两种颜色相互影响的结果，使每种颜色会向其影响色的补色变化。在两种颜色的边界，对比现象更为明显。因此，颜色的对比会产生不同的视觉效果。 2、颜色的性质： 所有颜色都是对某段波长有选择地反射而对其他波长吸收的结果。 颜色的性质由明度、色调、饱和度来描述。 （1）明度：是人眼对光源或物体明亮程度的感觉。 物体反射率越高，明度就越高。 （2）色调：是色彩彼此相互区分的特性。 （3）饱和度：是色彩纯洁的 程度，即光谱中波长段是否窄，频率是否单一的表示。 3、颜色立体 （1）颜色立体：中间垂直轴代表明度 ；中间水平面的圆周代表色调；圆周上的半径大小代表饱和度。 （2）孟赛尔颜色立体：中轴代表无色彩的明度等级；在颜色立体的水平剖面上是色调；颜色离开中央轴的水平距离代表饱和度的变化。 二、加色法与减色法 1 颜色相加原理 2 颜色相减原理 减色过程:白色光线先后通过两块滤光片的过程. 颜色相减原理:当两块滤光片组合产生颜色混合时,入射光通过每一滤光片时都减掉一部分辐射，最后通过的光是经过多次减法的结果. 加色法与减色法的区别: 减法三原色:黄、品红、青 三、光学增强处理 图像的光学增强处理方法具有精度高， 反映目标地物更真实，图像目视效果好等优点，是遥感图像处理的重要方法之一。 计算机图像处理的优点在于速度快、操作简单、效率高等优点，有逐步取代光学方法的趋势。 彩色合成 加色法彩色合成 减色法彩色合成 光学增强处理 光学信息的处理 图像的相加和相减 遥感黑白影象的假彩色编码 加色法彩色合成 合成仪法：是将不同波段的黑白透明片分别放入有红、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。 分层曝光法：指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。 减色法彩色合成 染印法：是一种使用特别浮雕片、接受纸和冲显染印药制作彩色合成影像的方法。 印刷法：利用普通胶印设备，直接使用不同波段的遥感底片和黄、品红、青三种油墨，经分色、加网、制版，套印成彩色合成图像。 重氮法：利用重氮盐的化学反应处理彩色单波段影像透明片的方法。 光学增强处理 相关掩膜处理方法：把几何位置完全配准的原片，制成不同密度、不同反差的正片或负片，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。 改变对比度：使用两张同波段同地区的负片（或正片）进行合成，一张反差适中，另一张反差较小，合成后反差一般加大，从而提高了对比度； 光学增强处理 显示动态变化：不同时相同一地区的正负片影像叠合掩膜，当被叠合影像反差相同时，凡密度发生变化的部分就是动态变化的位置。 边缘突出：先将两张反差相同的正片和负片叠合，叠合配准后，再沿希望突出的线形特征的垂直方向错位。目的在于突出线形特征。 图像的相加和相减 （ 光栅滤波法） 两个图像所发出的光波在空间重叠并且同位相，则图像相加。 如果两列光波在空间重叠且反相，则图像相减。 遥感黑白影象的假彩色编码 将黑白图像经过光栅进行依次编码处理，将振幅型编码图像转换成位相型编码图像。 将位相介质片放入非相干光信息处理系统的输入平面，经过白光照射，在输出平面上获得等密度的假彩色图像。 假彩色编码处理卫星图像可以使单波段影像彩色化，实现图像增强效果。 第二节 遥感数字图像的校正 遥感数字图像 辐射校正 几何校正 镶嵌处理 一、 数字图像及其直方图 数字图像：遥感数据有光学图像和数字图像之分。数字图像是能被计算机存储、处理和使用的用数字表示的图像。 数字化：将连续的图像变化，作等间距的抽样和量化。通常是以像元的亮度值表示。数字量和模拟量的本质区别：离散变量，连续变量。 数字图像的表示：矩阵函数 数字图像直方图：以每个像元为单位