第七讲遥感图像数据处理-图象增强.ppt

图像增强-彩色合成 彩色增强处理 彩色增强处理是数字图像增强处理的基本方法，它可将输入计算机中的图像组合转换成彩色图像，又可把经各种增强或分类处理后的图像组合叠置，以彩色图像显示出来，大大提高了图像的显示质量，为信息提取和识别提供了便利 图像增强-彩色合成(续) 一、彩色合成原理 对于人眼来说，单一波长的光对应着单一的一种色彩。如眼睛对于0.62—0.76μm 的光， 感觉为红色；对于0.50—0.56μm 的光感觉为绿色。然而，眼睛在感觉判别色彩时亦有局限性。若把波长0.7μm 的红光与0.54μm 的绿光按一定比例混合叠加，眼睛的感觉将如同0.57μm 的黄光感觉为黄色。分不出哪一种是“单色”的黄光（0.57μm），哪一种是红光与绿光混合而成的黄光。这就说明，对于眼睛色觉来说，光对于色虽然有着单一的一一对应关系， 而色对光并不存在单一的对应关系。因此，一些色彩可以由不同波长的光按一定比例叠加混合而成，亦即可以用少数几种色光合成出众多的色彩来彩色合成就是依照眼睛的这一色觉现象，通常利用三种基本色光（称为基色）按一定比例混合叠加而成各种色彩，称为三基色 合成①。 图像增强-彩色合成(续) 所谓基色就是在三种基色光中的任何一种色光（或颜色） 都不能由这三种基色中的另外两种色光（或颜色）混合而成。三基色彩色合成通常采用红、绿、蓝三色。用三基色合成产生其它色彩的方法有两种基 本方法，即加色法和减色法。 图像增强-彩色合成(续) （一）加色法 加色法适用于色光的叠加混合， 采用红、绿、蓝三种色光为基色，按一定比例混合叠加 产生其它色彩，方法是（图10-4.1（a））： 1.两种基色光等量混合叠加，产生一种补色光。即 红+绿→黄；红+蓝→品红；蓝+绿→青。 黄、品红、青称为补色（光）。 图像增强-彩色合成(续) 图像增强-彩色合成(续) 2.红、绿、蓝三种基色光等量相加为白光（自然光）。即 红+绿+蓝→白（光）。 当两种色光相加成为消色（白色或黑色）时，称这两种色光为互补色。因此，不难看 出黄与蓝；品红与绿；青与红为互补色。 3.非互补色（光）不等量相加混合，产生不同的中间色（光） ，如：红（多）+绿（少） →橙；红（少）+绿（多）→黄绿等。 图像增强-彩色合成(续) （二）减色法 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。一般适用于颜料配色、彩色印刷等色彩的产生。 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。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；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，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。（图10-4.1（b））。即 图像增强-彩色合成(续) 黄→白—蓝； 品红→白—绿； 青→白—红。 当品红与黄颜料相混合时，生成红色。即 品红+黄=白—（绿+蓝）→红。 亦即自然光（白光）中分别被品红和黄颜料将其中的绿光和蓝光吸收了，只有红光被混合后的颜料反射出来，因而呈现出红颜色。 图像增强-彩色合成(续) 同样，青与品红或黄与青颜料相加混合时有 青+品红=白-（红+绿）→蓝； 黄+青=白-（蓝+红）→绿。 当品红、青、黄三种颜料相混合时，即白光中的绿、红、蓝都被吸收了，而呈现黑色。 即 品红+青+黄=白-（绿+红+蓝）→黑。 图像增强-彩色合成(续) 数字图像彩色合成 数字图像多波段彩色合成是利用计算机提供的多通道（图像）存储器，分别将同一地区不同波段的图像存放在不同通道的存储器中，并依照彩色合成原理，分别对各通道的图像进行单基色变换，形成红、绿、蓝三基色图像，在彩色屏幕上进行叠置，从而构成彩色合成图像，如图10.4.2 所示。显然，若通道中图像波段与进行基色变换的波段一一对应时，合成图像为天然（真） 彩色图像。 图像增强-彩色合成(续) 图像增强-彩色合成(续) 例如，将TM3、TM2、TM1 图像分别进行红、绿、蓝的基色变换，可得到近似真彩色的合成图像。但是，而若采用TM4（0.76—0.9μm）、 TM3 和TM2 三波段，分别通过红、绿、蓝滤光系统合成产生的彩色图像则是假彩色图像。在此图像上绿色植物显示红色。若这种对应关系被破坏， 采用其它的组合关系，产生的图像则为假彩色合成图像。为了提高图像增强的效果，可利用计算机处理快捷的特点，进行多组合，不同配置的多种方案的合成，选择最佳的图像增强效果。 图像增强-彩色合成(续) 图像增强-直方图增强(灰度变换) 直方图定义:是对数字图像每一亮度间隔内像元频数的统计. 由于一幅图像常包含数目众多的像元，像元的亮度值又是随机的，因此数字图像直方图的包络线近似接