遥感图像处理-1色彩原理及数字影像基础ppt课件

1、第四章第四章 遥感图像处置遥感图像处置 本章主要内容本章主要内容n遥感数字图像根底与光学处置原理遥感数字图像根底与光学处置原理n遥感数字影像的校正遥感数字影像的校正n遥感数字影像加强遥感数字影像加强n多源数据交融多源数据交融遥感影像处置？遥感影像处置？定义：将传感器接纳到的原始遥感信定义：将传感器接纳到的原始遥感信息，做适当的技术处置，制形成息，做适当的技术处置，制形成有一定精度和一定质量的遥感影有一定精度和一定质量的遥感影像的过程。像的过程。遥感影像处置分类遥感影像处置分类p按技术手段：按技术手段：p光学图像处置光学图像处置p数字图像处置数字图像处置p按处置性质和内容：按处置性质和内容：p影

2、像预处置影像预处置p影像加强处置影像加强处置p影像解译影像解译4.1遥感数字图像根底与光学处置遥感数字图像根底与光学处置图像和遥感数字图像图像和遥感数字图像图像处置光学原理图像处置光学原理一一 图像和数字图像图像和数字图像图像和像素图像和像素遥感数字图像处置遥感数字图像处置遥感数字图像的存储遥感数字图像的存储1 1 图像和象素图像和象素 图片图片 由图、画或照相所产生的表由图、画或照相所产生的表示，示，一个物体或事物生动的、一个物体或事物生动的、图形的、准确的描画，从而会在人图形的、准确的描画，从而会在人脑中产生一幅图像或给出有关事物脑中产生一幅图像或给出有关事物准确的概念准确的概念 图像图像

3、 物理世界中客观对象的一种表示物理世界中客观对象的一种表示“图，就是物体透射或者反射光的分布；图，就是物体透射或者反射光的分布； “像是人的视觉系统接纳图的信息而在大脑中构像是人的视觉系统接纳图的信息而在大脑中构成的印象或认识成的印象或认识 . .可见图像可见图像不可见图像不可见图像 数字图像数字图像模拟图像模拟图像 单波段图像单波段图像多波段图像多波段图像 静态图像静态图像动态图像动态图像 人眼的视觉特点人眼的视觉特点 图像的明暗程度图像的明暗程度和空间坐标的延续划分和空间坐标的延续划分 波段的数量波段的数量 时间特性时间特性 图像的分类图像的分类关系关系1 1 图像和象素图像和象素 模拟图

4、像模拟图像 空间坐标和明暗程度延续变化的图像。计空间坐标和明暗程度延续变化的图像。计算机无法直接处置。算机无法直接处置。 数字图像数字图像 计算机可以存储和处置的图像，是一种空计算机可以存储和处置的图像，是一种空间坐标和灰度均不延续、以离散数学原理间坐标和灰度均不延续、以离散数学原理表达的图像。表达的图像。 物体的数字表示物体的数字表示(留意：该物体本身也能够留意：该物体本身也能够是图像是图像)，那么像素就是离散的单元，量化，那么像素就是离散的单元，量化的的(整数整数)灰度就是数字量值。灰度就是数字量值。1 1 图像和象素图像和象素 象素象素pixelpixel 构成数字图像的最小单位。构成数

5、字图像的最小单位。 是是A/DA/D模数转换的取样点模数转换的取样点 笼统的象素没有大小。只需详细笼统的象素没有大小。只需详细到某一个图像上，像元特定的空到某一个图像上，像元特定的空间位置和属性特征。间位置和属性特征。 2 遥感数字图像处置遥感数字图像处置 遥感数字图像遥感数字图像 数字方式的遥感图像数字方式的遥感图像 不同地物，经遥感系统产生不同数字图不同地物，经遥感系统产生不同数字图像：像： 地物辐射能量差地物辐射能量差 模拟电压差模拟电压差模拟电信号模拟电信号光电转换光电转换模数转换模数转换 数值数值亮度值亮度值光电二极管光电二极管遥感图像数字化 延续的遥感图像变换延续的遥感图像变换为离

6、散的数字图像的为离散的数字图像的过程过程采样采样量化量化传感器采样量化数字图像地面站I(x,y)=f(g(x,y)f:采样和量化函数g(x,y)I(x,y)1 采样 按照一定的方法从延续的函数中提取离按照一定的方法从延续的函数中提取离散点数据的过程散点数据的过程 把延续图像空间划分为网格，并对各个把延续图像空间划分为网格，并对各个网格内的辐射值进展丈量的过程网格内的辐射值进展丈量的过程 提取的点成为采样点提取的点成为采样点图像图像g1(x,y)g1：像元值亮度；灰度：像元值亮度；灰度x,y：采样点：采样点g(x,y)-g1(x,y)2 量化量化 把采样得到的像元辐射值把采样得到的像元辐射值按照

7、一定方式离散化的过按照一定方式离散化的过程程 量化后，图像的像元值是量化后，图像的像元值是辐射值所在的编码区间的辐射值所在的编码区间的级数常称为灰度级级数常称为灰度级g1(x,y)-I(x,y)2 量化量化灰度级决议了量化的质量灰度级决议了量化的质量/精度，灰度级越高，精度，灰度级越高，图像的视觉效果越好图像的视觉效果越好由于传感器上探测元件的灵敏度直接影响有效由于传感器上探测元件的灵敏度直接影响有效量化的级数，因此，不同传感器提供的有效量量化的级数，因此，不同传感器提供的有效量化的级数是不同的。化的级数是不同的。量化的级数量化的级数2b常用常用 b=8光学影像的数字化2 遥感数字图像处置遥感

8、数字图像处置 遥感数字图像的特点遥感数字图像的特点 便于计算机处置与分析便于计算机处置与分析 图像信息损失低图像信息损失低 笼统性强笼统性强 2 遥感数字图像处置遥感数字图像处置 数字图像处置数字图像处置 对一个物体的数字表示施加一系列对一个物体的数字表示施加一系列的操作，以得到所期望结果的过程的操作，以得到所期望结果的过程 数字图像分析数字图像分析 将一幅图像转化为一种非图像的表将一幅图像转化为一种非图像的表示，如一个丈量数据集或一个决策示，如一个丈量数据集或一个决策等等2 遥感数字图像处置遥感数字图像处置 遥感数字图像处置遥感数字图像处置 利用计算机图像处置系统对遥感图利用计算机图像处置系

9、统对遥感图像中的象素进展系列操作的过程像中的象素进展系列操作的过程 主要内容主要内容 图像加强图像加强 图像校正图像校正 信息提取信息提取3 遥感图像的存储遥感图像的存储数据级别数据级别元数据与数据格式元数据与数据格式1 数据级别数据级别 0级产品：原始图像级产品：原始图像 1级产品：经初步辐射校正级产品：经初步辐射校正 2级产品：经系统级的几何校正级产品：经系统级的几何校正 3级产品：经几何精校正级产品：经几何精校正2 元数据与数据格式元数据与数据格式 元数据元数据 关于图像特征的表述，关于关于图像特征的表述，关于数据的数据。数据的数据。 为图像的运用提供必要的信为图像的运用提供必要的信息。

10、息。 遥感数字图像的记录方式：遥感数字图像的记录方式： 1. BSQ1. BSQ 2. BIL 2. BIL 3. BIP 3. BIP BSQBand Sequential Format：将每个波段的全部像元亮度值放在一个单独的文件中BILBand Interleaved by Line：将每行像元的n个波段的亮度值按顺序放置在数据集中BIPBand Interleaved by Pixel：将每个像元的n个波段的亮度值按顺序陈列在数据集中二、光学处置原理二、光学处置原理一、光学原理与光学处置一、光学原理与光学处置颜色原理颜色原理加色法与减色法加色法与减色法1 颜色概述颜色概述 颜色的根本概

11、念颜色的根本概念 颜色空间颜色空间1.1 颜色的根本概念颜色的根本概念Y 亮度：亮度： 光的强和弱光的强和弱H 颜色色阶：颜色色阶： 光的波长、人眼的觉得光的波长、人眼的觉得(反映反映)颜颜色色(的根本特征的根本特征)。S 饱和度：饱和度： 颜色渗入白光的程度颜色渗入白光的程度(表示表示)颜色深浅的程颜色深浅的程度度红红 + 白光白光 粉红色粉红色 饱和度下降饱和度下降红红 + 另一种颜色的光另一种颜色的光 颜色发生变化颜色发生变化1.2 1.2 颜色的性质颜色的性质亮度、颜色、饱和度亮度、颜色、饱和度2.加色法与减色法加色法与减色法 自然界中一些颜色可以由不同波长的自然界中一些颜色可以由不同

12、波长的光按一定比例叠合混合而成，即可以用少光按一定比例叠合混合而成，即可以用少数几种色光合成出众多的颜色。数几种色光合成出众多的颜色。彩色合成原理彩色合成原理 人眼色觉：光对于色有单一的对应关人眼色觉：光对于色有单一的对应关系，但色对于光不存在单一的对应关系。系，但色对于光不存在单一的对应关系。 如：红光绿光如：红光绿光 黄光黄光 黄光黄光单色单色 or 合成？合成？三原色基色 通常利用三种根本性光按一定比例叠通常利用三种根本性光按一定比例叠合而成各种颜色，称为三原色合成。合而成各种颜色，称为三原色合成。 三三种原色中，任一种色光都不能由这三种种原色中，任一种色光都不能由这三种原色中的另外两种色光混合而成。原色中的另外两种色光混合而成。 最优三原色：红、绿、蓝最优三原色：红、绿、蓝加色法与减色法加色法与减色法 加色法：色光的叠加混合加色法：色光的叠加混合 红绿红绿 黄黄 红蓝红蓝 品红品红 蓝绿蓝绿 青青 黄、品红、青为补色光黄、品红、青为补色光,两种基色等量叠加。两种基色等量叠加。 红绿蓝红绿蓝 白白 互补色：两种色光相加混合成白色或灰色互补色：两种色光相加混合成白色或灰色 黄和蓝、红和青、绿和品红黄和蓝、红和青、绿和品红光学加强处置光学加强处置 1 1 多波段彩色合成多波段彩色合成 按彩色合成原理，将同一地域按彩色合