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1、遥感图像处理1现在学习的是第1页，共32页遥感图像处理遥感图像处理光学影像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数字影像数字影像数字图像校正数字图像校正数字图像增强数字图像增强多源信息复合多源信息复合2现在学习的是第2页，共32页1 颜色的性质和颜色立体颜色的性质和颜色立体2 加色法与减色法加色法与减色法3 黑白影像与彩色影像黑白影像与彩色影像4 光学处理（了解）光学处理（了解）光学原理与光学处理光学原理与光学处理3现在学习的是第3页，共32页 光学原理光学原理光学原理光学原理 德德德德 马科斯马科斯马科斯马科斯 玻恩著，玻恩著，玻恩著，玻恩著，杨葭荪译杨葭荪译杨葭荪译杨葭荪译
2、电子工业出版社，电子工业出版社，电子工业出版社，电子工业出版社，20052005 4现在学习的是第4页，共32页光和颜色光和颜色电磁波谱中电磁波谱中0.38-0.760.38-0.76 m m的波段能引起人的视觉，称为的波段能引起人的视觉，称为可见光可见光,简称光简称光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。光是色的源泉，色是光的表现。“五光十色五光十色”5现在学习的是第5页，共32页亮度对比亮度对比：视场中对象与背景的亮度差与背
3、景亮度之比亮度对比：视场中对象与背景的亮度差与背景亮度之比C=C=（L L对象对象-L-L背景背景）/L/L背景背景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。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。两个或多个对象间的对比，即两个或多个对象间的对比，即C=C=L L对象对象/L/L对象对象6现在学习的是第6页，共32页亮度对比亮度对比7现在学习的是第7页，共32页颜色对比8现在学习的是第8页，共32页颜色对比：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。受视觉受视觉影响很大影响很大(所有颜色都是对某段波长有选择地反射
4、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，使每种颜色向其影响色的补色变化。两两种颜色互相影响的结果，使每种颜色向其影响色的补色变化。两种颜色的边界，对比现象更加明显种颜色的边界，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，这两种颜色称在色度学中，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。为互补色。绿是品红的补色，蓝是黄的补色绿是品红的补色，蓝是黄的补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颜色对比9现在学习的是第9页，共32页黑白图
5、像黑白图像黑白图像黑白图像彩色图像彩色图像彩色图像彩色图像10现在学习的是第10页，共32页颜色的性质颜色的性质q 颜色描述对遥感图象很重要，颜色描述对遥感图象很重要，颜色变换颜色变换是遥感图象处理是遥感图象处理的重要方法。的重要方法。q 所有颜色都是对某段波长有选择地反射而对其它波长吸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收的结果q 颜色的性质由明度、色调、饱和度来描述颜色的性质由明度、色调、饱和度来描述明度（明度（Lightness,强度强度,Intensity）色调（色调（Hue）饱和度饱和度(Saturation)11现在学习的是第11页，共32页明度明度（Light
6、ness,强度强度,Intensity）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。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，黄比红物体反射率越高，明度就越高。白比灰，黄比红光源：亮度越大，明度越高光源：亮度越大，明度越高黑白图象：灰度、灰阶黑白图象：灰度、灰阶12现在学习的是第12页，共32页灰度（明度）、灰阶灰度（明度）、灰阶13现在学习的是第13页，共32页色调（色调（HueHue）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彼
7、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（红色彩（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，是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。有时刺激人眼的光波不是单一波长，而是有时刺激人眼的光波不是单一波长，而是一些波长的组合一些波长的组合，也可构成，也可构成一些颜色，但它们找不到对应的波长值，不叫光谱色。一些颜色，但它们找不到对应的波长值，不叫光谱色。14现在学习的是第14页，共32页饱和度饱和度(Saturation)(Saturation)彩色纯洁的程度，即光谱中波长段是否窄，频率是否彩色纯洁的程度，
8、即光谱中波长段是否窄，频率是否单一的表示。对于光源，发出的若是单色光就是最饱单一的表示。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，如果物体对光谱和的彩色，如激光。对于物体颜色，如果物体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反射性有很高的选择性，只反射很窄的波段则饱和度高。高。如果光源或物体反射光在某种波长中混有许多其它波长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。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现在学习的是第15页，共32页彩色彩色 I I
9、H S16现在学习的是第16页，共32页HISHIS演示？演示？17现在学习的是第17页，共32页颜色立体颜色立体18现在学习的是第18页，共32页颜色立体颜色立体19现在学习的是第19页，共32页三原色：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，可以形成各种色调的颜色，则称之为产生，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，三原色。实验证明，红、绿、蓝红、绿、蓝三种颜色是最优的三原色。三种颜色是最优的三原色。由三原色混合，可以产生其他颜色，称为由三原色混合，可以
10、产生其他颜色，称为加色法加色法。互补色：互补色：若两种颜色混合产生白色或灰色若两种颜色混合产生白色或灰色,这两种颜色就称为互这两种颜色就称为互补色。补色。加色法加色法20现在学习的是第20页，共32页21现在学习的是第21页，共32页颜色相加的原理可以用色度图来表现，比加色法示意图更接近实际颜色相加的原理可以用色度图来表现，比加色法示意图更接近实际情况。因为每种波长的光都可以用红绿蓝三原色相加产生。情况。因为每种波长的光都可以用红绿蓝三原色相加产生。对任何一种颜色的光，当匹配的各波长光谱能量相同（等能光谱）时，对任何一种颜色的光，当匹配的各波长光谱能量相同（等能光谱）时，都可以推算出其所需要的
11、红绿蓝三原色的数量值。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，且白光时由相同数所有光谱色混合时，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。量的红绿蓝三原色组成。设光的总能量为设光的总能量为1，则白光由三原色各，则白光由三原色各1/3构成，即构成，即红红=绿绿=蓝蓝=1/3白，红白，红+绿绿+蓝蓝=白白根据上述原理，设计了色度图根据上述原理，设计了色度图色色 度度 图图22现在学习的是第22页，共32页x:红色的比例；红色的比例；y:绿色的比例；蓝色比例可由绿色的比例；蓝色比例可由x+y+z=1导出；导出；弧形曲线代表光谱，线上每
12、一点代表一种波长（弧形曲线代表光谱，线上每一点代表一种波长（nm）和光谱颜色，曲线）和光谱颜色，曲线包围的部分及直线部分代表非光谱色。包围的部分及直线部分代表非光谱色。23现在学习的是第23页，共32页减色法减色法彩色摄影、彩色印刷打印、美术颜料的混合彩色摄影、彩色印刷打印、美术颜料的混合减色法是从自然光（白光）中，减去一种或二种基色光而生成色彩的方法。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。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。的光，反射出未被
13、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。中的红光成分，反射蓝光与绿光的结果。24现在学习的是第24页，共32页减法三原色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
14、补色，即黄、品红和青色。用用白白光光由由红红、绿绿、蓝蓝三三色色组组成成这这种种理理想想模模型型来来理理解解，可可以以认认为为黄黄色色，是是减减去去蓝蓝色色的的的的红红绿绿组组合合；同同样样地地，品品红红色色是是减减去去绿绿色色的的红红蓝蓝组组合合，青青色色是是减减去去红红色色的的蓝蓝绿绿组组合合。这这样样，黄黄、品品红红、青青便便是是减减色色法法的的三三原原色。色。将将彩彩色色涂涂料料的的三三色色叠叠加加时时，由由于于光光线线依依次次通通过过减减红红、减减绿绿、减减蓝蓝层层就就成成黑黑色色。只只有有当当涂涂料料浓浓度度不不够够，减减色色不不彻彻底底时时才才会会出出现现灰白色，但这仍是减色法而
15、不是加色法。灰白色，但这仍是减色法而不是加色法。25现在学习的是第25页，共32页26现在学习的是第26页，共32页减色法实验减色法实验白光白光-蓝滤光片蓝滤光片-黄滤光片黄滤光片-？颜色？颜色27现在学习的是第27页，共32页黑白影像与彩色影像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，三波段组合表现为三波段组合表现为彩色影像彩色影像彩色彩色：真彩色真彩色(true color)：（三波段组合）：（三波段组合）假彩色假彩色(false color)：（三波段组合）：（三波段组合）伪彩
16、色伪彩色(pseudo color)伪彩色伪彩色(pseudocolor):灰度图像的彩色表示或显示灰度图像的彩色表示或显示28现在学习的是第28页，共32页单波段单波段三波段三波段29现在学习的是第29页，共32页TM1(0.45-0.52)蓝波段蓝波段2(0.52-0.60)绿波段绿波段3(0.63-0.69)红波段红波段4(0.76-0.90)近红外波段近红外波段5(1.55-1.75)近红外波段近红外波段7(2.08-2.35)近红外波段近红外波段30现在学习的是第30页，共32页真彩色：真彩色：TM321假彩色假彩色TM432 TM74131现在学习的是第31页，共32页TM4密度分割结果密度分割结果（伪彩色）（伪彩色）32现在学习的是第32页，共32页