遙感數(shù)字圖像增強(qiáng)第一頁(yè)，共39頁(yè)。遙感數(shù)字圖像增強(qiáng)一、彩色變換把數(shù)字圖像組合轉(zhuǎn)換成彩色圖形，或者把各種增強(qiáng)或分類(lèi)圖像組合疊加，以彩色圖像顯示出來(lái)。（彩色的視覺(jué)分辨能力比黑白高）方法：假彩色密度分割；彩色合成第二頁(yè)，共39頁(yè)。概念：?jiǎn)尾ǘ魏诎走b感圖像可按亮度分層，對(duì)每層賦予不同的色彩，使之成為一幅彩色圖像。這種方法又叫密度分割。分層方案的確定：分層方案與地物光譜差異對(duì)應(yīng)合適，可以較好地區(qū)分地物類(lèi)別。處理過(guò)程效果分析1、單波段彩色變換（假彩色密度分割）第三頁(yè)，共39頁(yè)。處理過(guò)程輸入圖像顯示直方圖確定分割的等級(jí)數(shù)，并計(jì)算分割的間距像元亮度值轉(zhuǎn)換為像元新值賦色HOME第四頁(yè)，共39頁(yè)。以不同的色彩表示圖像的色調(diào)變化，增強(qiáng)了圖像的顯示能力同一地物或現(xiàn)象可能被分割成兩種不同密度并以不同的顏色顯示出來(lái)，或同一色彩卻表示兩種以上不同的地物，造成判讀錯(cuò)誤。HOME效果分析第五頁(yè)，共39頁(yè)。2、多波段色彩變換概念：利用計(jì)算機(jī)將同一地區(qū)不同波段的圖像存放在不同通道的存儲(chǔ)器中，并依照彩色合成原理，分別對(duì)各通道的圖像進(jìn)行單基色變換，在彩色屏幕上進(jìn)行疊置，從而構(gòu)成彩色合成圖像。合成方案：彩色合成圖像分為真彩色圖像和假彩色圖像。方法演示第六頁(yè)，共39頁(yè)。ColourComposites第七頁(yè)，共39頁(yè)。ColourCompositesAcolourcompositeisacolourimageproducedthroughopticalcombinationofmultibandimagesbyprojectionthroughfilters.TrueColourComposite:Acolourimagingprocesswherebythecolouroftheimageisthesameasthecolouroftheobjectimaged.FalseColourComposite:Acolourimagingprocesswhichproducesanimageofacolourthatdoesnotcorrespondtothetruecolourofthescene(asseenbyoureyes).第八頁(yè)，共39頁(yè)。第九頁(yè)，共39頁(yè)。第十頁(yè)，共39頁(yè)。TM1TM2TM3TM4TM5TM6TM7LandsatTM5sub-sceneshowingtheregionaroundtheAlpinforschungszentrumRudolfshütte第十一頁(yè)，共39頁(yè)。TM7,4,1TM5,7,2TM5,4,3TM4,3,2第十二頁(yè)，共39頁(yè)。ERDAS彩色合成演示第十三頁(yè)，共39頁(yè)。3、HLS變換RGB模式與HLS模式將RGB模式轉(zhuǎn)換成HLS模式，對(duì)于定量地表示色彩特性，以及在應(yīng)用程序中實(shí)現(xiàn)兩種表達(dá)方式的轉(zhuǎn)換具有重要意義。第十四頁(yè)，共39頁(yè)。二、對(duì)比度變換直方圖與圖像的質(zhì)量概念：是一種通過(guò)改變圖像像元的亮度值來(lái)改變圖像像元對(duì)比度，從而改善圖像質(zhì)量的圖像處理方法。將圖像中過(guò)于集中的像元分布區(qū)域（亮度值分布范圍）拉開(kāi)擴(kuò)展，擴(kuò)大圖像反差的對(duì)比度，增強(qiáng)圖像表現(xiàn)的層次性。又叫輻射增強(qiáng)。方法：對(duì)比度線(xiàn)性變換和非線(xiàn)性變換。第十五頁(yè)，共39頁(yè)。二、對(duì)比度變換線(xiàn)性變換：在改善圖像對(duì)比度時(shí)，如果采用線(xiàn)性或分段線(xiàn)性的函數(shù)關(guān)系，那么這種變換就是線(xiàn)性變換。調(diào)整線(xiàn)性參數(shù)，改變變換效果分段式線(xiàn)性變換非線(xiàn)性變換：變換函數(shù)為非線(xiàn)性函數(shù)時(shí)，即為非線(xiàn)性變換。第十六頁(yè)，共39頁(yè)。Alinearstretchinvolvesidentifyinglowerandupperboundsfromthehistogram(usuallytheminimumandmaximumbrightnessvaluesintheimage)andapplyingatransformationtostretchthisrangetofillthefullrange.

第十七頁(yè)，共39頁(yè)。Thisgraphicillustratestheincreaseincontrastinanimagebefore(left)andafter(right)alinearcontraststretch.第十八頁(yè)，共39頁(yè)。Iftheinputrangeisnotuniformlydistributed.Inthiscase,ahistogram-equalisedstretchmaybebetter.Thisstretchassignsmoredisplayvalues(range)tothefrequentlyoccurringportionsofthehistogram.Inthisway,thedetailintheseareaswillbebetterenhancedrelativetothoseareasoftheoriginalhistogramwherevaluesoccurlessfrequently第十九頁(yè)，共39頁(yè)。Thisgraphicillustratestheratherunevenincreaseincontrastinanimagebefore(left)andafter(right)ahistogramequalisedstretch.第二十頁(yè)，共39頁(yè)。三、空間濾波以重點(diǎn)突出圖像上某些特征為目的。濾波增強(qiáng)的原理:任何一個(gè)復(fù)雜的波形曲線(xiàn)都可以分解成具有不同頻率（波長(zhǎng)）的較為簡(jiǎn)單的波形曲線(xiàn)。概念:根據(jù)需要，舍棄不需要的頻率曲線(xiàn)，選擇適宜和需要的頻率波形曲線(xiàn)，重新構(gòu)成新的圖像，使一些地物或現(xiàn)象得到突出顯示。第二十一頁(yè)，共39頁(yè)。三、空間濾波空間濾波：以突出圖像上的某些特征為目的，通過(guò)像元與周?chē)噜徬裨年P(guān)系，采取空間域中的鄰域處理方法進(jìn)行圖像增強(qiáng)方法。圖像卷積運(yùn)算：在圖像的左上角開(kāi)一個(gè)與模板同樣大小的活動(dòng)窗口，圖像窗口與模板像元的亮度值相乘再相加，得到新像元的灰度值。第二十二頁(yè)，共39頁(yè)。SpatialFilteringSpatialfilteringencompassesanothersetofdigitalprocessingfunctionswhichareusedtoenhancetheappearanceofanimage.Spatialfiltersaredesignedtohighlightorsuppress（抑制）specificfeaturesinanimagebasedontheirspatialfrequency.Spatialfrequencyisrelatedtotheconceptofimagetexture,andreferstothefrequencyofthevariationsintonethatappearinanimage第二十三頁(yè)，共39頁(yè)。Acommonfilteringinvolvesmovinga‘window’（活動(dòng)窗口）ofafewpixelsindimension(e.g.3x3,5x5,etc.)overeachpixelintheimage,applyingamathematicalcalculationusingthepixelvaluesunderthatwindow,andreplacingthecentralpixelwiththenewvalue.第二十四頁(yè)，共39頁(yè)。ImageofCHURNFarmDaedalus1268ATMChannel3第二十五頁(yè)，共39頁(yè)。Alow-passfilter（低通濾波）

isdesignedtoemphasiselarger,homogeneousareasofsimilartoneandreducethesmallerdetailinanimage.Thus,low-passfiltersgenerallyservetosmooth（平滑）

theappearanceofanimage.

第二十六頁(yè)，共39頁(yè)。A

high-passfilter

（高通濾波）doestheopposite,andservestosharpentheappearanceoffinedetailinanimage.

第二十七頁(yè)，共39頁(yè)。Directionaloredgedetectingfiltershighlightlinearfeatures,suchasroadsorfieldboundaries.Verticaledges（垂直邊緣）第二十八頁(yè)，共39頁(yè)。HorizontaledgesDirectionalEdgefilterscanalsobedesignedtoenhancefeatureswhichareorientedinspecificdirectionsandareusefulinapplicationssuchasgeology,forthedetectionoflineargeologicstructures.

第二十九頁(yè)，共39頁(yè)。1、平滑--圖像中出現(xiàn)某些亮度值過(guò)大的區(qū)域，或出現(xiàn)不該有的亮點(diǎn)時(shí)，采用平滑方法可以減小變化，使亮度平緩或去掉不必要的亮點(diǎn)。比值平滑：將每個(gè)像元在以其為中心的區(qū)域內(nèi)，取平均值來(lái)代替該像元值，以達(dá)到去掉尖銳“噪聲”和平滑圖像的目的。中值濾波：將每個(gè)像元在以其為中心的鄰域內(nèi)，取中間亮度值來(lái)代替該像元值，以達(dá)到去掉尖銳“噪聲”和平滑圖像的目的。第三十頁(yè)，共39頁(yè)。2、銳化—突出圖像的邊緣、線(xiàn)性目標(biāo)或某些亮度變化率大的部分。羅伯特梯度：找到了梯度較大的位置，也就找到了邊緣，用不同的梯度值代替邊緣處像元的值，也就突出了邊緣。索伯爾梯度拉普拉斯算法定向檢測(cè)第三十一頁(yè)，共39頁(yè)。Low-andHigh-PassFilteringWhenwelookatspatialstructure,wecanusuallyseeacharacteristiclengthscale(e.g.sizeoffields,widthandlengthofroads,etc)ImagesusuallyhavefeaturesonlotsofdifferentlengthscalesSometimes,insteadoftalkingabout“l(fā)engthscale”,wetalkinsteadabout“spatialfrequency”.Highfrequenciescorrespondtoshortdistancescales;lowfrequenciescorrespondtolongdistancescalesWecandescribetheactionofsomefiltersinthisway.第三十二頁(yè)，共39頁(yè)。EdgeEnhancementedgeenhancementmathematicallymanipulatesanimagetoprovideanewimageinwhichedgesaremadetostandout.

第三十三頁(yè)，共39頁(yè)。Smoothingsmoothingaveragesthevaluesofthepixelanditsneighbors.Ifthereis‘noise’intheimage(randompixelwithrandomvalues)thesmoothingprocesswillremovethese.

第三十四頁(yè)，共39頁(yè)。四、圖像運(yùn)算概念：兩幅或多幅單波段影像，完成空間配準(zhǔn)后，通過(guò)一系列運(yùn)算，可以實(shí)現(xiàn)圖像增強(qiáng)，達(dá)到