1、高分辨率 遥影陈遥 感影像处理像增强陈 昌校影像增强概述影像增强概述影像输入影像输入影像增强影像增强影像融合影像融合像增 使像加影像增 强是 使 影 像 更 加原始遥感影响更适合于原始遥感影响更适合于影响影像增强技术的主影响影像增强技术的主 遥感数据本身； 分析任务；分析人员本身 分析人员本身 ；常见的影像增强技术 ：常见的影像增强技术 ： 辐射增 强；辐射增 空间增强；光谱增强 光谱增强 ；加清晰 读的过加清晰 可 读的过 程，于目视解译 ；于目视解译 ；主要因素 ：主要因素 ：黑 白、假彩色和彩色显直方图 是 种直观描直方图 ： 是 一 种直观描率分布的直角坐标系图率分布的直角坐标系图横坐
2、标表示图像的灰横坐标表示图像的灰纵坐标表示图像中 各图 像像元数的百分比或示述图像中所有灰度值概。灰度级变化 ;灰度级变化各 个灰度级像元数占整累积百分比。显示 ：显示 ：彩 色三要素：彩色是可见光的 一三要素来描述三要素来描述 。三 基色原理：三基色原理是通过色光实验 得主要结论是自然界的绝大部分主要结论是自然界的绝大部分色 按照一定的比例混合而成。红 绿 蓝三种颜色也就被称红 、 绿 、 蓝三种颜色也就被称国际上规定三基色的波长分 别红 （0.7微米）、 绿（0.546微 米一 种属性，可以用色度、饱和度 和得 出的。分颜色都可以通过红 、 绿 、 蓝三、 绿 、 蓝三称为构成其它颜色的三
3、基色 。别 为：米 ）、 蓝（0.435微米）。三 原色 (光的三原色 )R,G,B,红 (red),绿 (gree示器及其他数字设备显示颜色的基础n),蓝 (blue),它们是计算机显根 据三基色原理，我们进行 R G B组合 生成进行 、 、 组合 ， 生成蓝通道 绿通道 红通蓝通道 绿通道 红通0 1270 1270 127 255 255 255255 0 00 255 000 255 255 255 0255 0 0 255 255255就可以选择多波段图 像成理想的彩色图像成理想的彩色图像 。通道 颜色通道 颜色7黑色 灰色灰色白色 5蓝色 绿色 红色 青色品红色 黄色黄色nds
4、3 (red), 2 (green) ,1 (blue)2.4 m GSnds 4 (NIR), 3 (red), 2 (green)2.4 m GS450 900- nmSpans all spe(45 90 )60 cm GSD- ectral regions反差增强反差增强 线性拉伸 高分辨 线性拉伸 ： 高分辨为2048， 然 而 实 际 遥然实到2048个灰度。率 遥感影像亮度级可以率遥 感图 像 数据很少利 用像假定原始图像的灰度值变量为 X假定原始图像的灰度值变量为 X,输 出图像的灰度值变量为Y，范 围以用数学表达式 (d )/(b以用数学表达式 Y= -c -a图 像动态范围
5、的目的。根据图 像采用去头去尾线性扩展和分段线采用去头去尾线性扩展和分段线其范围是 b 经线性变换, 其范围是 a， ， 经线性变换围 扩展为c，d。则Y与X的关 系) ( ) 表示 以此达到扩a)* x-a +c表示 。 以此达到扩像 直方图分布的具体情况，还 可线性扩展原始影像 线性拉伸影像线 性拉伸的遥感图像线性拉伸后的灰度直方 图非线性拉伸对于要进行拉伸的灰（ 1）、 指数变换法（ 2）、对数变换法（ 3）、 高斯变换（ 4）、正切变换灰度范围是有选择的感专业软件处理 ）感专业软件处理 ）线性拉伸亮度和对比度亮度和对比度色彩平衡可选颜色曲线色阶暗调 /高光色相 /饱和度遥感专业软件处理
6、 ）整遥感专业软件处理 ）压缩色阶 使压缩色阶 ， 使颜色信息可视整 体调整11bit数据在数据在16位通道下无法正常显示局部局部段调整段调整对蓝、绿、红三个通道分别进行调整 使整体分别进行调整 ， 使整体色调接近真实部范围调整部范围调整对局部选区做色彩调整 平色彩调整 ， 平衡影像色调彩调整 （ 遥感专业软件处理 ）彩调整 （ 遥感专业软件处理 ）像素值分段拉伸直方图均衡化又称直方图平坦直方图调整为一个新的均衡 （中区扩展。坦化 ，即通过变换函数T 将原始（ 平坦）直方图。 其效果类似于遥感影像融合是 种通过高级影像遥感影像融合是 一 种通过高级影像术 ，其目的是将单一传感器的多 波加以综合
7、 消除各种冗余和矛盾加以综合 ， 消除各种冗余和矛盾 ，增 强影像中的信息透明度，以形 成融合可以提高影像的空间解析力和融合可以提高影像的空间解析力和类 的精度和可靠性，增强解译和 动提高遥感影像数据的利用率提高遥感影像数据的利用率 。高 分辨率卫星数据融合的目的全色和多光谱数据优势互补 全色和多光谱数据优势互补增强空间细节、减小颜色失真常见的融合方法常见的融合方法IHS变换PCA变换Pansharpen变换像处理技术来复合多源遥感影像像处理技术来复合多源遥感影像波 段信息或不同传感器提供的 信加以互补 降低其不确定性， 加以互补 ， 降低其不确定性 ，成 对目标较完整的信息描述。和清晰度 提
8、高平面测图精度和清晰度 ， 提高平面测图精度 、动 态监测能力，减少模糊度， 有在 图像处理中经常用到的彩色坐 标一 是由红（Red）、绿（Green） 、间 即RGB空间；另一种是由明度( I（Saturation）三个变量构成的 空以 通过数学运算进行相互转换。HS与 RGB转换的 数学公式 ：与 转换的 数学公式 ：( )= + +3R G B3()HGBRGB= tan123( ) (SGB R R=+ +232标 系统（或称彩色空间）有两 种、 蓝（Blue）三原色组成的彩 色ntensity)、色度(Hue)和饱和 度空 间即IHS空间。这两种空间系 统) ( )BG RGB+23
9、2232变换两个特点变换两个特点 ：它 可以有效地把R、G、B彩色成I和代表光谱信息的色度H、 饱它 是可逆的，即I、H、S可以通 过变 换进行遥感数据融合的流程Pan直波直方图匹波段替换R I I匹配换G H HB S SIHS正变换分变换成代表空间信息的明度 分饱 和度分量S。过 反变换操作回到R、G、B空 间波I R 换HG S B HIS逆变换空 间信息增强，但是 植是由于植被吸收可见光是由于植被吸收可见光由于全色波段包含大部由于全色波段包含大部在 全色 波段 呈 高亮 显 示波段高亮示放 大。植 被颜色信息失真，光 高度反射近红外光 ， 高度反射近红外部分的近红外波段信部分的近红外波
10、段信示 ， 小的颜 色 噪声会示 小的颜 噪声会在 I亮度图象上，植 被在全色波段植被呈现亮在全色波段植被呈现亮替代亮度波段 由于植替代亮度波段 ， 由于植真 。由 于全色波段与多光 谱叠 区，我们可以从全 色的近红外波段的贡献的近红外波段的贡献 ，见光波段的亮度 I图象见光波段的亮度 图象 可见光全色 =全色 -0.24可见光全色 全色被 显示为暗色调，但 是亮色调 如果全色波亮色调 ， 如果全色波植被过亮 造成颜色植被过亮 ， 造成颜色谱 波段之间存在波 段色 波段中减去估计 得为可见光全色 与， 为可见光全色 ， 与象更接近象更接近 。40*近红外波段近红外波段HIS变换对空间信息 的色恢复 特别是植被信色恢复 ， 特别是植被信足用户需求 ，足用户需求 ，改善色彩的方法是将全改善色彩的方法是将全的 贡献去除得到可见 光失 真问题仍然没有彻 底的 锐化效果好，但是 颜信息的恢复差 不能信息的恢复差 ， 不能全色波段中近红外波全色波段中近红外波光 全色波段，不过 颜底 解决。
