第4章遥感图像处理(1)

设光的总能量为1，则白光由三原色各1/3构成，即 设光的总能量为 ，则白光由三原色各 构成， 构成 红=绿=蓝=1/3白，红+绿+蓝=白 绿 蓝 白 绿 蓝 白 根据上述原理， 根据上述原理，设计了色度图 21
x: 红色的比例； y: 绿色的比例；蓝色比例可由 红色的比例； 绿色的比例；蓝色比例可由x+y+z=1导出； 导出； 导出 弧形曲线代表光谱，线上每一点代表一种波长（nm）和光谱 弧形曲线代表光谱，线上每一点代表一种波长（ ） 颜色，曲线包围的部分及直线部分代表非光谱色。 颜色，曲线包围的部分及直线部分代表非光谱色。 22
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黑白影像与彩色影像
遥感影像常以照片（或数字影像）来表现 遥感影像常以照片（或数字影像）来表现: 单波段或全色波段表现为黑白图像， 单波段或全色波段表现为黑白图像， 黑白图像 三波段组合表现为彩色影像 三波段组合表现为彩色影像
彩色： 彩色： 真彩色(true color)：（三波段组合） ：（三波段组合 真彩色 ：（三波段组合） 假彩色(false color)：（三波段组合） 假彩色 ：（三波段组合） ：（三波段组合 伪彩色(pseudo color) 伪彩色 伪彩色 (pseudocolor): 灰度图像的彩色表示或显示 27
有时刺激人眼的光波不是单一波长，而是一些波长的组合， 有时刺激人眼的光波不是单一波长，而是一些波长的组合，也 一些波长的组合 可构成一些颜色，但它们找不到对应的波长值，不叫光谱色。 可构成一些颜色，但它们找不到对应的波长值，不叫光谱色。 14
饱和度(Saturation) 饱和度(Saturation)
减色法
彩色摄影、彩色印刷打印、 彩色摄影、彩色印刷打印、美术颜料的混合
减色法是从自然光（白光） 减色法是从自然光（白光）中，减去一种或二种基色光而生 成色彩的方法。 成色彩的方法。 颜料本身的色彩是由于本身选择性地吸收了入射自然光中一 定波长的光，反射出未被吸收的色光而呈现出本身的色彩。 定波长的光，反射出未被吸收的色光而呈现出本身的色彩。 例如，黄色颜料是由于本身吸收了自然光中的蓝色光， 例如，黄色颜料是由于本身吸收了自然光中的蓝色光，反射 出未被吸收的红光和绿光叠加混合的结果； 出未被吸收的红光和绿光叠加混合的结果；品红颜料是由于吸 收了自然光中的绿光，反射出红光和蓝光相加的结果；同样， 收了自然光中的绿光，反射出红光和蓝光相加的结果；同样， 青颜料是由于吸收了自然光中的红光成分， 青颜料是由于吸收了自然光中的红光成分，反射蓝光与绿光的 结果。 结果。 23
黑白图象：灰度、 黑白图象：灰度、灰阶
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灰度（明度）、灰阶 灰度（明度）、灰阶 ）、
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色调（Hue） 色调（Hue）
色彩彼此间相互区分的特性。 色彩彼此间相互区分的特性。可见光波段的不同波长刺激人眼 产生了不同色彩（ 产生了不同色彩（红—紫）的感觉。 紫 的感觉。
从红到紫是可见光谱上存在的颜色，每种颜色对应一个波长值， 从红到紫是可见光谱上存在的颜色，每种颜色对应一个波长值， 是光谱色。 光谱色。
彩色纯洁的程度，即光谱中波长段是否窄， 彩色纯洁的程度，即光谱中波长段是否窄，频率是 否单一的表示。对于光源， 否单一的表示。对于光源，发出的若是单色光就是 最饱和的彩色，如激光。对于物体颜色，如果物体 最饱和的彩色，如激光。对于物体颜色， 对光谱反射性有很高的选择性， 对光谱反射性有很高的选择性，只反射很窄的波段 则饱和度高。 则饱和度高。
假彩色
TM432
TM741
30
TM4
密度分割结果 （伪彩色） 伪彩色）
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将彩色涂料的三色叠加时，由于光线依次通过减红、减绿、 将彩色涂料的三色叠加时，由于光线依次通过减红、减绿、 减蓝层就成黑色。只有当涂料浓度不够， 减蓝层就成黑色。只有当涂料浓度不够，减色不彻底时才 会出现灰白色，但这仍是减色法而不是加色法。 会出现灰白色，但这仍是减色法而不是加色法。 24
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减色法实验 白光---蓝滤光片 黄滤光片 白光 蓝滤光片----黄滤光片 ？颜色 蓝滤光片 黄滤光片----？
第四章 遥感图像处理 遥感系统 1）目标物的电磁波特性 ） 2）信息的获取（传感器和遥感平台） ）信息的获取（传感器和遥感平台） 3）信息的接收 ） 4）信息的处理 ） 5）信息的应用 ）
1
遥感图像处理
光学影像——光学原理和光学处理方法 光学原理和光学处理方法 光学影像 数字图像校正
数字影像
数字图像增强
6亮度对比7 Nhomakorabea 颜色对比
颜色对比：在视场中，相邻区域的不同颜色相互影响。 颜色对比：在视场中，相邻区域的不同颜色相互影响。 受 视觉影响很大
(所有颜色都是对某段波长有选择地反射而对其它波长吸收的结果) 所有颜色都是对某段波长有选择地反射而对其它波长吸收的结果)
两种颜色互相影响的结果， 两种颜色互相影响的结果，使每种颜色向其影响色的补色变 两种颜色的边界， 化。两种颜色的边界，对比现象更加明显 在色度学中，当两种颜色混合产生白色或灰色时， 在色度学中，当两种颜色混合产生白色或灰色时，这两种颜 色称为互补色。 色称为互补色。 绿是品红的补色， 绿是品红的补色，蓝是黄的补色
如果光源或物体反射光在某种波长中混有许多其它 波长的光或混有白光则饱和度变低。 波长的光或混有白光则饱和度变低。
黑白色只用明度描述，不用色调、饱和度描述。 黑白色只用明度描述，不用色调、饱和度描述。 15
彩色
I
H
S
16
颜色立体
17
颜色立体
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加色法
三原色：若三种颜色， 三原色：若三种颜色，其中的任一种都不能由其余二种颜色 混合相加产生，三种颜色按一定比例混合， 混合相加产生，三种颜色按一定比例混合，可以形成各种色 调的颜色，则称之为三原色。实验证明，红、绿、蓝三种颜 调的颜色，则称之为三原色。实验证明， 色是最优的三原色。 色是最优的三原色。 由三原色混合，可以产生其他颜色，称为加色法。 由三原色混合，可以产生其他颜色，称为加色法。 加色法
人眼能分辨一百多种不同颜色， 人眼能分辨一百多种不同颜色，彩色图象能表现更丰富的信 息量 8
颜色对比
9
黑白图像
彩色图像
10
颜色的性质
颜色描述对遥感图象很重要，颜色变换是遥感图象处 颜色描述对遥感图象很重要，颜色变换是遥感图象处 理的重要方法。 理的重要方法。 所有颜色都是对某段波长有选择地反射而对其它波长 吸收的结果 颜色的性质由明度、色调、 颜色的性质由明度、色调、饱和度来描述
明度（ 强度, 明度（Lightness, 强度 Intensity） ） 色调（ 色调（Hue） ） 饱和度(Saturation) 饱和度 11
明度（ 强度, 明度（Lightness, 强度 Intensity） ）
是人眼对光源或物体明亮程度的感觉。 是人眼对光源或物体明亮程度的感觉。与电磁波辐射亮度 的概念不同，明度受人的视觉感受性和经验影响。 的概念不同，明度受人的视觉感受性和经验影响。 物体反射率越高，明度就越高。白比灰， 物体反射率越高，明度就越高。白比灰，黄比红 光源：亮度越大， 光源：亮度越大，明度越高
单波段
三波段
28
TM
1(0.45-0.52)蓝波段 蓝波段
4(0.76-0.90)近红外波段 近红外波段
2(0.52-0.60)绿波段 绿波段
5(1.55-1.75)近红外波段 近红外波段
3(0.63-0.69)红波段 红波段
7(2.08-2.35)近红外波段 近红外波段
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真彩色： 真彩色：TM321
减法三原色
减法三原色：指加法三原色的补色，即黄、品红和青色。 减法三原色：指加法三原色的补色，即黄、品红和青色。 用白光由红、 蓝三色组成这种理想模型来理解， 用白光由红、绿、蓝三色组成这种理想模型来理解，可以 认为黄色，是减去蓝色的的红绿组合；同样地， 认为黄色，是减去蓝色的的红绿组合；同样地，品红色是 减去绿色的红蓝组合，青色是减去红色的蓝绿组合。这样， 减去绿色的红蓝组合，青色是减去红色的蓝绿组合。这样， 品红、青便是减色法的三原色。 黄、品红、青便是减色法的三原色。
可见光加上紫外和红外部分来自原子和分子的发光辐射， 可见光加上紫外和红外部分来自原子和分子的发光辐射， 称为光学辐射 -----光学遥感 -----光学遥感
光与色有什么不同？ 光与色有什么不同？ 光是色的源泉，色是光的表现。 五光十色” 光是色的源泉，色是光的表现。“五光十色” 5
亮度对比
亮度对比： 亮度对比：视场中对象与背景的亮度差与背景亮度之比 C=（ C=（L对象-L背景）/L背景 选择适宜的对象及背景的亮度，可以提高对比， 选择适宜的对象及背景的亮度，可以提高对比，从而提 高视觉效果。 高视觉效果。 两个或多个对象间的对比， C=∆ 两个或多个对象间的对比，即C=∆L对象/L对象
多源信息复合 2
光学原理与光学处理
1 颜色的性质和颜色立体 2 加色法与减色法 3 黑白影像与彩色影像 4 光学处理（了解） 光学处理（了解）
3
《 光学原理》 光学原理》
〈德 〉马科斯·玻恩著， 马科斯·玻恩著， 杨葭荪译 电子工业出版社，2005 电子工业出版社， 4
光和颜色
电磁波谱中0.38-0.76µ 的波段能引起人的视觉， 电磁波谱中0.38-0.76µm的波段能引起人的视觉，称为 0.38 可见光, 可见光, 简称光
对任何一种颜色的光，当匹配的各波长光谱能量相同（ 对任何一种颜色的光，当匹配的各波长光谱能量相同（等能光 都可以推算出其所需要的红绿蓝三原色的数量值。 谱）时，都可以推算出其所需要的红绿蓝三原色的数量值。
所有光谱色混合时，即形成等能光谱中的白光， 所有光谱色混合时，即形成等能光谱中的白光，且白光时由相 同数量的红绿蓝三原色组成。 同数量的红绿蓝三原色组成。