第4章遙感圖像數(shù)字處理的基礎(chǔ)知識

1、河北聯(lián)合大學(xué)河北聯(lián)合大學(xué)第四章第四章 遙感圖像數(shù)字處理的基礎(chǔ)知識遙感圖像數(shù)字處理的基礎(chǔ)知識 內(nèi)容提綱內(nèi)容提綱圖像的表示形式圖像的表示形式 遙感數(shù)字圖像的存貯遙感數(shù)字圖像的存貯 遙感數(shù)字圖像處理系統(tǒng)遙感數(shù)字圖像處理系統(tǒng)彩色的基本原理彩色的基本原理4.1 圖像的表示形式圖像的表示形式v遙感圖像的表示形式遙感圖像的表示形式：遙感傳感器記錄地物遙感傳感器記錄地物電磁波的形式電磁波的形式 光學(xué)圖像光學(xué)圖像：膠片或其它光學(xué)成像載體形式膠片或其它光學(xué)成像載體形式 數(shù)字圖像數(shù)字圖像：數(shù)字形式數(shù)字形式 1.1.光學(xué)圖像光學(xué)圖像 v 一個二維的連續(xù)的光密度（透過率）函數(shù)一個二維的連續(xù)的光密度（透過率）函數(shù) v 像

2、片上的密度隨坐標(biāo)像片上的密度隨坐標(biāo)x,yx,y變化而變化變化而變化 2.2.數(shù)字圖像數(shù)字圖像v 一個二維的離散的光密度（或亮度）函數(shù)一個二維的離散的光密度（或亮度）函數(shù)v 以矩陣以矩陣f fi,j i,j ( i=0,1,( i=0,1,m-1;j=0,1, ,m-1;j=0,1, ,n-1),n-1)表表示數(shù)字圖像示數(shù)字圖像v 空間坐標(biāo)（空間坐標(biāo)（x,yx,y）和密度上都已離散化）和密度上都已離散化2.2.數(shù)字圖像數(shù)字圖像 0123456n-1 x016141082313022241815 116166128643232404545 2161614141115172424323438 316

3、161616141481622242836 41594161517171412101222 513712151619181614121418 6121011141387161081426 36302828303030 161626248 34363224222222 282424206 m-136322020262826 2622242022 3.3.光學(xué)圖像與數(shù)字圖像的轉(zhuǎn)換光學(xué)圖像與數(shù)字圖像的轉(zhuǎn)換 v光學(xué)圖像變成數(shù)字圖像光學(xué)圖像變成數(shù)字圖像 把一個連續(xù)的光密度函數(shù)變成一個離散的光密度把一個連續(xù)的光密度函數(shù)變成一個離散的光密度函數(shù)函數(shù) 空間坐標(biāo)離散化空間坐標(biāo)離散化采樣采樣 幅度（光密度）離散化

4、幅度（光密度）離散化 量化量化 整個過程稱為整個過程稱為圖像數(shù)字化圖像數(shù)字化 v數(shù)字圖像變成光學(xué)圖像數(shù)字圖像變成光學(xué)圖像 兩種輸出方式兩種輸出方式 通過顯示終端設(shè)備顯示出來通過顯示終端設(shè)備顯示出來：其設(shè)備包括顯示器、：其設(shè)備包括顯示器、電子束或激光束成像記錄等，這些設(shè)備輸出光學(xué)電子束或激光束成像記錄等，這些設(shè)備輸出光學(xué)圖像的基本原理是通過數(shù)模轉(zhuǎn)換設(shè)備，將數(shù)字信圖像的基本原理是通過數(shù)模轉(zhuǎn)換設(shè)備，將數(shù)字信號以模擬方式表現(xiàn)。如顯示器。號以模擬方式表現(xiàn)。如顯示器。 通過照相或打印的方式輸出通過照相或打印的方式輸出：如彩色噴墨打印機(jī)。：如彩色噴墨打印機(jī)。采樣采樣v空間坐標(biāo)數(shù)字化空間坐標(biāo)數(shù)字化 v采樣間隔

5、采樣間隔X X、Y Y的大小，取決于圖像的頻的大小，取決于圖像的頻譜。如果抽樣間隔滿足譜。如果抽樣間隔滿足 則圖像能完整地恢復(fù)則圖像能完整地恢復(fù)。f fc c為截止頻率。為截止頻率。cf21量化量化v 圖像圖像灰度的數(shù)字化灰度的數(shù)字化v 在連續(xù)灰度的極限取值范圍內(nèi)離散化，即將它分成若在連續(xù)灰度的極限取值范圍內(nèi)離散化，即將它分成若干個灰度等級值，像元灰度處于某兩個相鄰劃分值之干個灰度等級值，像元灰度處于某兩個相鄰劃分值之間時，用所對應(yīng)的最靠近的一個灰度級值代替間時，用所對應(yīng)的最靠近的一個灰度級值代替v 用二進(jìn)制位數(shù)（用二進(jìn)制位數(shù)（bitbit數(shù)）編碼數(shù)）編碼255 0 采樣和量化過程采樣和量化過

6、程4.4.圖像的頻譜表示圖像的頻譜表示 v 任何信號均可由多次諧波任何信號均可由多次諧波疊加疊加而成而成 v 將圖像從空間域變?nèi)腩l率域是采用將圖像從空間域變?nèi)腩l率域是采用傅立葉變換傅立葉變換 諧波疊加諧波疊加（1 1）周期信號的頻譜）周期信號的頻譜v1919世紀(jì)初葉世紀(jì)初葉, ,法國數(shù)學(xué)家吉法國數(shù)學(xué)家吉傅里葉證明傅里葉證明: :任何正任何正常的周期為常的周期為T T的函數(shù)的函數(shù)f(t)f(t)都可分解為無限個正弦都可分解為無限個正弦和余弦函數(shù)的代數(shù)和，通常稱為和余弦函數(shù)的代數(shù)和，通常稱為傅里葉級數(shù)傅里葉級數(shù)。111( )sin(2)cos(2)2nnnnf tcanftbnft2020202(

7、 )sin(2)2( )cos(2)2( )nnaf tnf dtTbf tnf dtTcf t dtT（2 2）非周期信號的頻譜）非周期信號的頻譜v非周期信號可視為周期足夠長的周期信號來處非周期信號可視為周期足夠長的周期信號來處理。因此理。因此, ,我們可以從周期信號的頻譜分析來推我們可以從周期信號的頻譜分析來推測非周期信號的頻譜。測非周期信號的頻譜。( )( )1( )( )2j tj tFf t edtf tFed0tg(t)(a)1/ 2 / 202/2 /(b)F()（2 2）非周期信號的頻譜）非周期信號的頻譜圖像的傅里葉變換圖像的傅里葉變換亮度表示相應(yīng)頻率上振幅大小，亮度表示相應(yīng)頻

8、率上振幅大小，可用離散傅立葉系數(shù)表示可用離散傅立葉系數(shù)表示4.2 遙感數(shù)字圖像的存貯遙感數(shù)字圖像的存貯v存儲介質(zhì)存儲介質(zhì)v存儲格式存儲格式4.2.1 存貯介質(zhì)存貯介質(zhì)v磁帶磁帶v磁盤磁盤v光盤光盤v閃存閃存 4.2.2 存貯格式存貯格式vBSQ（Band SeQuential）：按照波段順序依：按照波段順序依次記錄各波段的圖像次記錄各波段的圖像vBIL（Band Interleaved Line）：逐行按波段：逐行按波段次序排列次序排列vBIP（Band Interleaved by Pixel）：每個像元：每個像元按波段次序交叉排序按波段次序交叉排序v其他常見圖像數(shù)據(jù)格式：其他常見圖像數(shù)據(jù)格

9、式：BMP, TIFF, GIF, PCX, PSD, MrSID, HDF, BILR R R R R R R R RG G G G G G G G GB B B B B B B B B R R R R R R R R RG G G G G G G G G B B B B B B B B BBIPR G B R G B R G BR G B R G B R G BR G B R G B R G BR G B R G B R G BR G B R G B R G BR G B R G B R G BBSQR R R R R R R R RR R R R R R R R RG G G G G G

10、 G G GG G G G G G G G GB B B B B B B B BB B B B B B B B BBMPBMPv BMP是一種與硬件設(shè)備無關(guān)的圖像文件格式，使用是一種與硬件設(shè)備無關(guān)的圖像文件格式，使用非常廣。它采用位映射存儲格式，除了圖像深度可選非常廣。它采用位映射存儲格式，除了圖像深度可選以外，不采用其他任何壓縮，因此，以外，不采用其他任何壓縮，因此，BMP文件所占文件所占用的空間很大。用的空間很大。v BMP文件的圖像深度可選文件的圖像深度可選lbit、4bit、8bit及及24bit。BMP文件存儲數(shù)據(jù)時，圖像的掃描方式是按從左到文件存儲數(shù)據(jù)時，圖像的掃描方式是按從左到右

11、、從下到上的順序。右、從下到上的順序。 圖像數(shù)據(jù)圖像數(shù)據(jù)調(diào)色板調(diào)色板文件頭文件頭TIFFTIFFv 標(biāo)簽化圖象文件格式，標(biāo)簽化圖象文件格式，Taggen-Image File Format (TIFF)v 由由Aldus公司與公司與Microsoft公司共同開發(fā)設(shè)計(jì)的圖像文公司共同開發(fā)設(shè)計(jì)的圖像文件格式。件格式。TIFF格式可以存儲多幅圖像，格式可以存儲多幅圖像，TIFF圖像數(shù)圖像數(shù)據(jù)可分割成幾個部分分別存檔，還能夠提供多種不同據(jù)可分割成幾個部分分別存檔，還能夠提供多種不同的壓縮數(shù)據(jù)的方法。的壓縮數(shù)據(jù)的方法。JPGJPGv JPEG是是Joint Photographic Experts Gr

12、oup(聯(lián)合圖像聯(lián)合圖像專家組專家組)的縮寫，文件后輟名為的縮寫，文件后輟名為“jpg”或或“jpeg” v 支持多種壓縮級別，壓縮比率通常在支持多種壓縮級別，壓縮比率通常在10：1到到40：1之之間間 GIFGIFv GIF （Graphics Interchange Format）的原義是）的原義是“圖圖像互換格式像互換格式“ v 基于基于LZW算法的連續(xù)色調(diào)的無損壓縮格式。其壓縮算法的連續(xù)色調(diào)的無損壓縮格式。其壓縮率一般在率一般在50左右，最高壓縮比可達(dá)到左右，最高壓縮比可達(dá)到3：1 v GIF的圖像深度支持從的圖像深度支持從lbit到到8bitHDFHDFv HDF(Hierarchi

13、cal Data Format)，層次型數(shù)據(jù)格式。，層次型數(shù)據(jù)格式。v 可以存儲不同類型的圖像和數(shù)碼數(shù)據(jù)的文件格式，并可以存儲不同類型的圖像和數(shù)碼數(shù)據(jù)的文件格式，并且可以在不同類型的機(jī)器上傳輸，同時還有統(tǒng)一處理且可以在不同類型的機(jī)器上傳輸，同時還有統(tǒng)一處理這種文件格式的函數(shù)庫。這種文件格式的函數(shù)庫。 4.2.3 遙感數(shù)字圖像處理系統(tǒng)遙感數(shù)字圖像處理系統(tǒng) v硬件系統(tǒng)硬件系統(tǒng)v軟件系統(tǒng)軟件系統(tǒng)4.2.3.1 遙感數(shù)字圖像處理的硬件系統(tǒng)遙感數(shù)字圖像處理的硬件系統(tǒng)4.2.3.2 遙感數(shù)字圖像處理的軟件系統(tǒng)遙感數(shù)字圖像處理的軟件系統(tǒng)vENVIENVIvERDASERDASvPCIPCIENVIENVIv

14、The Environment for Visualizing Images v美國美國ITT Visual Information Solutions公司的公司的旗艦產(chǎn)品旗艦產(chǎn)品vIDL（接口定義語言）開發(fā)（接口定義語言）開發(fā)v常規(guī)處理、幾何校正、定標(biāo)、多光譜分析、常規(guī)處理、幾何校正、定標(biāo)、多光譜分析、高光譜分析、雷達(dá)分析、地形地貌分析、矢高光譜分析、雷達(dá)分析、地形地貌分析、矢量應(yīng)用、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)分析、區(qū)域分析、量應(yīng)用、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)分析、區(qū)域分析、GPS聯(lián)聯(lián)接、正射影象圖生成、三維圖像生成、豐富接、正射影象圖生成、三維圖像生成、豐富的可供二次開發(fā)調(diào)用的函數(shù)庫、制圖、數(shù)據(jù)的可供二次開發(fā)調(diào)用的函數(shù)庫、制

15、圖、數(shù)據(jù)輸入輸入/輸出輸出 ENVIENVI矢量矢量 GIS 數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)打印打印2D 和和 3D 影像顯示影像顯示配準(zhǔn)和正射校正配準(zhǔn)和正射校正影像裁剪及鑲嵌影像裁剪及鑲嵌影像信息提取影像信息提取制圖制圖網(wǎng)上發(fā)布網(wǎng)上發(fā)布?xì)w檔歸檔界面改進(jìn)界面改進(jìn)二次開發(fā)二次開發(fā)IDL 開發(fā)開發(fā)3D 可視分析可視分析高程數(shù)據(jù)高程數(shù)據(jù)航空、航天、雷達(dá)影像航空、航天、雷達(dá)影像GPS 數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)ERDAS IMAGINEERDAS IMAGINE v美國美國ERDAS公司開發(fā)公司開發(fā) v現(xiàn)由現(xiàn)由Leica收購收購v模塊化模塊化PCIPCIv 加拿大加拿大PCI公司開發(fā)公司開發(fā)v 模塊化模塊化常規(guī)處理模塊，幾何校正、大氣校正，

16、多光常規(guī)處理模塊，幾何校正、大氣校正，多光譜分析，高光譜分析，攝影測量，雷達(dá)成像譜分析，高光譜分析，攝影測量，雷達(dá)成像系統(tǒng)，雷達(dá)分析，極化雷達(dá)分析，干涉雷達(dá)系統(tǒng)，雷達(dá)分析，極化雷達(dá)分析，干涉雷達(dá)分析，地形地貌分析，矢量應(yīng)用，神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)分析，地形地貌分析，矢量應(yīng)用，神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)生成，區(qū)域分析，生成，區(qū)域分析，GIS聯(lián)接，正射影象圖生成聯(lián)接，正射影象圖生成及及DEM提?。ê狡?，光學(xué)衛(wèi)星，雷達(dá)衛(wèi)星），提?。ê狡?，光學(xué)衛(wèi)星，雷達(dá)衛(wèi)星），三維圖像生成等。三維圖像生成等。 4.3 彩色的基本原理彩色的基本原理4.3.1 可見光與色彩可見光與色彩v可見光可見光：電磁輻射中能引起視覺反應(yīng)的波段。：電磁輻射中能引起視

17、覺反應(yīng)的波段。波長：波長：380-760nm，是一種復(fù)合光。，是一種復(fù)合光。紅（紅（Red）：760nm630nm 橙（橙（Orange） ：630nm600nm黃（黃（Yellow）： 600nm570nm 綠（綠（Green）： 570nm500nm 青（青（Cyan） ：500nm470nm 藍(lán)（藍(lán)（Blue）： 470nm420nm 紫（紫（Violet） ：420nm380nm 4.3.1 可見光與色彩可見光與色彩單色光單色光：不能被棱鏡再分解的光。：不能被棱鏡再分解的光。光譜儀（光譜儀（Spectrometer）：將包含多種波長的：將包含多種波長的復(fù)合光分解為的科學(xué)儀器，根據(jù)分解的

18、程度：復(fù)合光分解為的科學(xué)儀器，根據(jù)分解的程度：多光譜儀和高光譜儀。多光譜儀和高光譜儀。分解儀器分解儀器：棱鏡或衍射光柵技術(shù)。：棱鏡或衍射光柵技術(shù)。衍射光柵衍射光柵：通常在：通常在1cm成千上萬條狹縫。分為：成千上萬條狹縫。分為：透射光柵和反射光柵。透射光柵和反射光柵。4.3.1 可見光與色彩可見光與色彩透射光柵透射光柵 反射光柵反射光柵4.3.1 可見光與色彩可見光與色彩1. 人眼的視覺人眼的視覺（1）人眼的結(jié)構(gòu)）人眼的結(jié)構(gòu)視錐細(xì)胞視錐細(xì)胞：明視覺，感覺顏色；：明視覺，感覺顏色；視桿細(xì)胞視桿細(xì)胞：暗視覺，感覺光線明暗。：暗視覺，感覺光線明暗。（2）人眼對顏色的分辨能力）人眼對顏色的分辨能力 在

19、光亮的條件下，能分辨各種顏色，在亮度降到一定在光亮的條件下，能分辨各種顏色，在亮度降到一定程度，呈現(xiàn)明暗不同的灰階帶。程度，呈現(xiàn)明暗不同的灰階帶。 正常人眼可分辨的正常人眼可分辨的顏色種類可達(dá)幾十萬種顏色種類可達(dá)幾十萬種以上。對于以上。對于灰度圖像，一般人眼能分辨的灰度圖像，一般人眼能分辨的灰度級灰度級僅為僅為1525種。種。 2.色色彩概念彩概念 v色調(diào)（色調(diào)（H：Hue）：色彩相互區(qū)分的特性。：色彩相互區(qū)分的特性。v明度明度（L：Lightness）：光作用于人眼時引起的明亮程度：光作用于人眼時引起的明亮程度的的感覺，范圍為從黑到白。感覺，范圍為從黑到白。v亮度亮度（V：Value或或I：

20、Intensity）：顏色的相對明暗：顏色的相對明暗程度，程度，范圍為灰色部分，小于明度的范圍。范圍為灰色部分，小于明度的范圍。v飽和度飽和度（S：Saturation）：彩色濃淡的程度，即滲白程度：彩色濃淡的程度，即滲白程度。4.3.1 可見光與色彩可見光與色彩v人眼對光譜的分辨（色調(diào)）人眼對光譜的分辨（色調(diào)）對于不同波長的光人眼的敏感度是不同的。對于不同波長的光人眼的敏感度是不同的。 例如：對于波長為例如：對于波長為585 nm的光，當(dāng)顏色變化大于的光，當(dāng)顏色變化大于1nm時，人眼就可以感覺到。而對于波長為時，人眼就可以感覺到。而對于波長為650 nm的紅光，的紅光，當(dāng)顏色變化在當(dāng)顏色變化

21、在3nm的時候，人眼才能察覺到。的時候，人眼才能察覺到。人眼能識別人眼能識別23nm的波長改變的波長改變，大約能識別，大約能識別一百多種光一百多種光譜譜。 （0.76-0.38）/0.003127,（0.76-0.38）/0.002=1904.3.1 可見光與色彩可見光與色彩v人眼對明度的分辨（灰度）人眼對明度的分辨（灰度）對于不同顏色，人眼對明度的分辨能力是不同的。對于不同顏色，人眼對明度的分辨能力是不同的。 例如：對于黃色，能分辨出例如：對于黃色，能分辨出23種明度；對于藍(lán)色，種明度；對于藍(lán)色，能分辨出能分辨出16種明度。種明度。人眼能分辨的人眼能分辨的明度明度級別僅為級別僅為1525級級

22、。 4.3.1 可見光與色彩可見光與色彩R=255, G=255, B=255Data=19看到的值：看到的值：0255R=19, G=19, B=19Data=19實(shí)際圖像的值：實(shí)際圖像的值：831v人眼對飽和度的分辨人眼對飽和度的分辨指色彩的純度，純度越高，表現(xiàn)越鮮明，純度較低，表指色彩的純度，純度越高，表現(xiàn)越鮮明，純度較低，表現(xiàn)則較黯淡，現(xiàn)則較黯淡， Saturation和和Chroma。人眼能分辨人眼能分辨130種飽和度等級。種飽和度等級。 4.3.1 可見光與色彩可見光與色彩 人眼分辨的顏色種類：人眼分辨的顏色種類： 色調(diào)色調(diào)明度明度 飽和度飽和度 = 12715130=247650

23、種。種。 4.3.1 可見光與色彩可見光與色彩3. 物體物體的顏色的顏色（1）消色物體）消色物體 從白到黑組成的系列顏色的物體。從白到黑組成的系列顏色的物體。（2）彩色物體）彩色物體物體選擇性吸收和反射入射光，形成物體的顏物體選擇性吸收和反射入射光，形成物體的顏色。色。物體沒有固定的顏色，物體隨著光源成分的不物體沒有固定的顏色，物體隨著光源成分的不同，可呈現(xiàn)不同的顏色。同，可呈現(xiàn)不同的顏色。4.3.1 可見光與色彩可見光與色彩4.3.2 顏色視覺理論顏色視覺理論v互補(bǔ)色：互補(bǔ)色：若兩種若兩種色光色光以適當(dāng)?shù)乇壤旌袭a(chǎn)生白以適當(dāng)?shù)乇壤旌袭a(chǎn)生白色或灰色，這兩種顏色成為互補(bǔ)色。色或灰色，這兩種顏色

24、成為互補(bǔ)色。 例如紅色光和青色光，綠與品紅、藍(lán)與黃互補(bǔ)例如紅色光和青色光，綠與品紅、藍(lán)與黃互補(bǔ)色。色。v三原色（又稱為加法三原色）三原色（又稱為加法三原色）：若三種顏色按：若三種顏色按一定比例混合，可以形成各種色調(diào)的顏色，其一定比例混合，可以形成各種色調(diào)的顏色，其中任一種都不能由其余兩種顏色混合相加產(chǎn)生，中任一種都不能由其余兩種顏色混合相加產(chǎn)生，這三種顏色稱之為三原色。這三種顏色稱之為三原色。v能量相同的加法三原色混合成白色。能量相同的加法三原色混合成白色。 例如：三原色：紅（例如：三原色：紅（R）、綠（）、綠（G）、藍(lán)（）、藍(lán)（B）；）；橙，綠，紫。橙，綠，紫。4.3.2 顏色視覺理論顏色視

25、覺理論v顏色相加顏色相加：兩種或兩種以上的顏色相混合，得：兩種或兩種以上的顏色相混合，得到一定的顏色。到一定的顏色。v 例如：例如： 兩種顏色相加：兩種顏色相加： red+green=yellow green+blue=cyan red+blue=magenta 三種顏色相加：三種顏色相加： 紅綠藍(lán)白（紅綠藍(lán)白（White) 。v顏色相減顏色相減：從復(fù)色光中有選擇性吸收某些色光，：從復(fù)色光中有選擇性吸收某些色光，從而得到所需要的顏色。從而得到所需要的顏色。 v顏色對比顏色對比：相鄰區(qū)域的不同顏色的相互影響。：相鄰區(qū)域的不同顏色的相互影響。相鄰的顏色相互影響其結(jié)果，使每種顏色向其相鄰的顏色相互影

26、響其結(jié)果，使每種顏色向其影響色的補(bǔ)色變化。影響色的補(bǔ)色變化。4.3.2 顏色視覺理論顏色視覺理論彩色合成彩色合成單波段圖像單波段圖像TM1TM2TM3TM4TM5TM6TM7波段組合波段組合TM3TM4TM5通道通道通道TM 5+4+3多波段圖像多波段圖像TM7,4,1TM5,7,2TM5,4,3TM4,3,2通道通道通道242562544.3.3 彩色變換在遙感的應(yīng)用彩色變換在遙感的應(yīng)用4.3.3.1單波段彩色變換單波段彩色變換v偽彩圖像偽彩圖像（也稱為（也稱為密度分割密度分割：Density Slice）：單波段黑白遙感圖像可按照灰）：單波段黑白遙感圖像可按照灰度范圍分段，對每段賦予不同的

27、色彩，度范圍分段，對每段賦予不同的色彩，使之成為彩色圖像。使之成為彩色圖像。minmaxminijijdddndd 灰色圖像灰色圖像按照灰度范圍分段按照灰度范圍分段按照灰度范圍分段按照灰度范圍分段偽彩變換偽彩變換4.3.3 彩色變換在遙感的應(yīng)用彩色變換在遙感的應(yīng)用4.3.3.2多波段彩色變換多波段彩色變換v真彩圖像真彩圖像：選擇遙感影像的紅、綠、藍(lán)三個波：選擇遙感影像的紅、綠、藍(lán)三個波段，對應(yīng)賦予紅、綠、藍(lán)三種顏色，合成的彩段，對應(yīng)賦予紅、綠、藍(lán)三種顏色，合成的彩色圖像。色圖像。 例：例：TM影像真彩合成波段：影像真彩合成波段： R: 3（0.66m） G: 2（0.56m） B: 1（0.4

28、85m）4.3.3 彩色變換在遙感的應(yīng)用彩色變換在遙感的應(yīng)用v假彩圖像假彩圖像：根據(jù)加色法彩色合成原理，選擇遙：根據(jù)加色法彩色合成原理，選擇遙感影像任意的三個波段，分別賦予紅、綠、藍(lán)感影像任意的三個波段，分別賦予紅、綠、藍(lán)三種顏色，合成的彩色圖像。三種顏色，合成的彩色圖像。 由于三種顏色與遙感波段所代表的真實(shí)波段由于三種顏色與遙感波段所代表的真實(shí)波段顏色不同，因此合成的顏色不是真實(shí)地物的顏顏色不同，因此合成的顏色不是真實(shí)地物的顏色，這種合成稱為色，這種合成稱為假彩合成假彩合成。 例：例：TM影像標(biāo)準(zhǔn)假彩合成：影像標(biāo)準(zhǔn)假彩合成： 方案方案1：R:4，G:3，B:2（彩紅外彩紅外CIR） 方案方案

29、2：R:4，G:5，B:3總結(jié)：總結(jié)：遙感彩色圖像包括：遙感彩色圖像包括：真彩、假彩、偽彩真彩、假彩、偽彩。4.3.3 彩色變換在遙感的應(yīng)用彩色變換在遙感的應(yīng)用4.3.3.3彩色空間變換彩色空間變換1. 概念概念 v色彩空間：色彩空間：RGB，HLS，HSV（HIS）。色調(diào)色調(diào)（H：Hue）：0-359。明度（明度（L：Lightness）：0-1，0為黑色，為黑色，1為白色。為白色。亮度亮度（V：Value或或I：Intensity）：0-1，為，為0時，顏色變暗，時，顏色變暗，為為1時，顏色變淺時，顏色變淺。飽和度（飽和度（S：Saturation）：0-1，即滲白程度，即滲白程度。4.3

30、.3 彩色變換在遙感的應(yīng)用彩色變換在遙感的應(yīng)用2. 色彩空間色彩空間vRGB4.3.3 彩色變換在遙感的應(yīng)用彩色變換在遙感的應(yīng)用vHLSvHSV（HIS）vHLS與與HSV（HIS）的區(qū)別）的區(qū)別4.3.3 彩色變換在遙感的應(yīng)用彩色變換在遙感的應(yīng)用3. RGB到到HLS、HSV的變換的變換 v歸一化處理歸一化處理 對紅、綠、藍(lán)，進(jìn)行歸一化處理：對紅、綠、藍(lán)，進(jìn)行歸一化處理：Rnor =R/255，Gnor =G/255，Bnor =B/255， 結(jié)果在結(jié)果在01之間，其最大值為：之間，其最大值為：max，其最，其最小值為小值為min。4.3.3 彩色變換在遙感的應(yīng)用彩色變換在遙感的應(yīng)用(max

31、 min)/ 2L maxmin60()/(max-min) max,60()/(max-min) +360 max,60()/(max-min)+120 max60()/(max-min)+240 nornornornornornornornornornornornornornornornoifGBif RGBGBif RGBHBRif GRGif B 無無定定義義maxr 4.3.3 彩色變換在遙感的應(yīng)用彩色變換在遙感的應(yīng)用0maxmin(max min)/(max min)0.5(max min)/(2(max min)0.5ifSif Lif L vRGB到到HLS的變換的變換vRGB到到HSV的變換的變換 H同上（同上（RGB到到HLS變換）變換） 0max0(max min)/ maxmax0ifSif maxv 4.3.3 彩色變換在遙感的應(yīng)用彩色變換在遙感的應(yīng)用4. HLS到到RGB變換變換v當(dāng)當(dāng)S=0，則：，則：R= G=B=255* L；v當(dāng)當(dāng)S0*(1)0.5(*)0.5LSif LpLSLSif L 2*qLp4.3.3 彩色變換在遙感的應(yīng)用彩色變換在遙感的應(yīng)用v目標(biāo)目標(biāo)H