遥感图像处理幻灯片.ppt

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1、遥感图像处理第1页，共43页，编辑于2022年，星期三1第2页，共43页，编辑于2022年，星期三2数字图像增强数字图像增强什么是数字图像？数字图像直方图？第3页，共43页，编辑于2022年，星期三31 对比度变换对比度变换2 空间滤波空间滤波3 彩色变换彩色变换数字图像增强数字图像增强第4页，共43页，编辑于2022年，星期三4对比度变换对比度变换通过改变像元的亮度值来改变图像像元的对比度，从而改善图像质量的图像处理方法。第5页，共43页，编辑于2022年，星期三5变换前的图像及直方图：变换前的图像及直方图：偏暗偏暗对比度变换对比度变换第6页，共43页，编辑于2022年，星期三6变换后的图像

2、及直方图变换后的图像及直方图对比度变换对比度变换第7页，共43页，编辑于2022年，星期三7对比度变换对比度变换对比度变换的同义词：对比度增强（拉伸，stretch）、反差增强、直方图变换、辐射增强、点增强对比度变换对比度变换直方图拉伸直方图拉伸直方图均衡直方图均衡直方图匹配直方图匹配线性变换（分段线性）线性变换（分段线性）非线性变换非线性变换第8页，共43页，编辑于2022年，星期三8第9页，共43页，编辑于2022年，星期三9对比度变换对比度变换第10页，共43页，编辑于2022年，星期三10对比度变换对比度变换1、直方图拉伸、直方图拉伸（1）线性变换）线性变换增强前后灰度函数关系符合线性

3、关系式：增强前后灰度函数关系符合线性关系式：x=kx+bx增强后的灰度值增强后的灰度值,x增强前的灰度值增强前的灰度值,b常数常数,k斜率斜率第11页，共43页，编辑于2022年，星期三11Input DNOutput DNb1255255a1a2b2对比度变换对比度变换求直线方程？直线形态对图像亮度值的影响？对图像的不同亮度值区域如何进行差异变换？xaxb第12页，共43页，编辑于2022年，星期三12对比度变换对比度变换1、直方图拉伸、直方图拉伸（1）线性变换）线性变换分段线性变换分段线性变换第13页，共43页，编辑于2022年，星期三13对比度变换对比度变换原始图象原始图象变换后图象变换

4、后图象第14页，共43页，编辑于2022年，星期三14对比度变换对比度变换对图像亮度值的影响？1、直方图拉伸、直方图拉伸（2）非线性变换）非线性变换第15页，共43页，编辑于2022年，星期三152 2 2 2、直方图均衡化（、直方图均衡化（、直方图均衡化（、直方图均衡化（Histogram EqualizationHistogram EqualizationHistogram EqualizationHistogram Equalization）非线性的增强方法；非线性的增强方法；将每个灰度区间等概率分布，代替了原来的随将每个灰度区间等概率分布，代替了原来的随机分布，即增强后的每个灰度级内有

5、大致相同机分布，即增强后的每个灰度级内有大致相同的象元数；通过改变灰度区间来实现；的象元数；通过改变灰度区间来实现；根据灰度值的出现频率来分配它们的亮度显示范根据灰度值的出现频率来分配它们的亮度显示范围，频率高的部分被增强了围，频率高的部分被增强了,频率低的部分被压缩。频率低的部分被压缩。对比度变换（补充）对比度变换（补充）第16页，共43页，编辑于2022年，星期三16效果效果：增强了峰值处的对比度，两端（最亮和最暗）：增强了峰值处的对比度，两端（最亮和最暗）的对比度减弱了的对比度减弱了第17页，共43页，编辑于2022年，星期三17直方图均衡化实例直方图均衡化实例第18页，共43页，编辑于

6、2022年，星期三18直方图均衡化实例直方图均衡化实例第19页，共43页，编辑于2022年，星期三19直方图均衡化实例直方图均衡化实例第20页，共43页，编辑于2022年，星期三203 3、直方图匹配、直方图匹配(histogram matching)(histogram matching)把原图象的直方图变换为某种指定形状的直方图或某一把原图象的直方图变换为某种指定形状的直方图或某一参考图象的直方图，然后按照已知的指定形态的直方图参考图象的直方图，然后按照已知的指定形态的直方图调整原图象各象元的灰级，最后得到一个直方图匹配的调整原图象各象元的灰级，最后得到一个直方图匹配的图象图象使用的模板有

7、使用的模板有正态拉伸匹配正态拉伸匹配、暗区拉伸匹配暗区拉伸匹配、亮区拉伸匹配亮区拉伸匹配主要应用于有一幅很好的图象作为标准的情况下，对另一图象进主要应用于有一幅很好的图象作为标准的情况下，对另一图象进行匹配，以改善被处理图象的质量行匹配，以改善被处理图象的质量应用于数字镶嵌应用于数字镶嵌对比度变换（补充）对比度变换（补充）第21页，共43页，编辑于2022年，星期三21直方图匹配：条件直方图匹配：条件（运用两幅图象）（运用两幅图象）原始图象和参考图象原始图象和参考图象两个图象的直方图的总体形态应相似两个图象的直方图的总体形态应相似图象中相对亮和暗的特征应相同图象中相对亮和暗的特征应相同对某些应

8、用，图象的分辨率应相同（但可不同）对某些应用，图象的分辨率应相同（但可不同）图象中的地物类型的相对分布应相同，无论两幅图图象中的地物类型的相对分布应相同，无论两幅图象是否覆盖同一地区。如一幅有云，另一幅没有云，象是否覆盖同一地区。如一幅有云，另一幅没有云，应先将云去掉（覆盖），然后再进行直方图匹配应先将云去掉（覆盖），然后再进行直方图匹配对比度变换（补充）对比度变换（补充）第22页，共43页，编辑于2022年，星期三221 对比度变换对比度变换2 空间滤波（邻空间滤波（邻域增强）域增强）3 彩色变换彩色变换数字图像增强数字图像增强第23页，共43页，编辑于2022年，星期三23空间滤波空间滤波

9、对对比比度度变变换换：点点增增强强，是是单单个个像像元元的的运运算算，从从整体上改善图像质量；整体上改善图像质量；空空间间滤滤波波（邻邻域域增增强强）：中中心心像像元元与与周周围围相相邻邻像像元元间间的的运运算算，用用于于去去噪噪声声、图图像像平平滑滑、锐锐化化和相关运算。和相关运算。第24页，共43页，编辑于2022年，星期三24空间滤波空间滤波1 1、图像卷积运算、图像卷积运算模板图像窗口第25页，共43页，编辑于2022年，星期三25空间滤波空间滤波1 1、图像卷积运算、图像卷积运算第26页，共43页，编辑于2022年，星期三26空间滤波空间滤波作用作用抑制噪声，增强地物的某些特征抑制噪

10、声，增强地物的某些特征平滑：平滑：均值、中值滤波均值、中值滤波锐化：锐化：罗伯特梯度、索伯尔梯度、拉普拉斯罗伯特梯度、索伯尔梯度、拉普拉斯 算法、定向检测等。算法、定向检测等。1 1、图像卷积运算、图像卷积运算第27页，共43页，编辑于2022年，星期三27空间滤波空间滤波2、平滑、平滑 图图像像中中某某些些亮亮度度变变化化过过大大的的区区域域，或或出出现现不不该该有有的的亮亮点点（噪噪声声）时时，采采用用平平滑滑的的方方法法可可以以减减小小变变化化，使使亮亮度度平平缓或去掉缓或去掉“噪声噪声”点。点。均均值值平平滑滑（滤滤波波）：每每个个像像元元在在以以其其为为中中心心的的邻邻域域内内取取平

11、平均值来代替该像元值。均值来代替该像元值。中中值值滤滤波波：每每个个像像元元在在以以其其为为中中心心的的邻邻域域内内取取中中间间亮亮度值来代替该像元值。度值来代替该像元值。问题：该怎么样来设计模板？第28页，共43页，编辑于2022年，星期三28空间滤波空间滤波2、平滑、平滑均值平滑模板均值平滑模板第29页，共43页，编辑于2022年，星期三29空间滤波空间滤波原始图像原始图像均值滤波图像均值滤波图像2、平滑、平滑第30页，共43页，编辑于2022年，星期三30原始图像统计信息原始图像统计信息变换后图像统计信息变换后图像统计信息第31页，共43页，编辑于2022年，星期三31空间滤波空间滤波3

12、 3、锐化、锐化、锐化、锐化为了突出图像的边缘、线状目标或某些亮度变化率大的部分，可采为了突出图像的边缘、线状目标或某些亮度变化率大的部分，可采用锐化方法。用锐化方法。锐化后的图像不再具有原图像的特征，成为边缘图像。锐化后的图像不再具有原图像的特征，成为边缘图像。第32页，共43页，编辑于2022年，星期三32空间滤波空间滤波（1）罗伯特）罗伯特(Roberts)梯度梯度r(i,j)r(i,j+1)r(i+1,j)r(i+1,j+1)意义在于用交叉的方法检测出像元与其邻域在上下之间或左右之间或斜方向之间的差异。怎么样设计模板？3 3、锐化、锐化、锐化、锐化第33页，共43页，编辑于2022年，

13、星期三33空间滤波空间滤波（2）索伯尔）索伯尔(Sobel)梯度梯度3 3、锐化、锐化、锐化、锐化第34页，共43页，编辑于2022年，星期三34空间滤波空间滤波3 3、锐化、锐化、锐化、锐化（3）Laplace算法算法算法意义是检测亮度变化率的变化率，相当于二阶微分。算法意义是检测亮度变化率的变化率，相当于二阶微分。第35页，共43页，编辑于2022年，星期三35空间滤波空间滤波3、锐化、锐化（4）定向检测定向检测第36页，共43页，编辑于2022年，星期三36垂直定向检测水平定向检测Laplace算法第37页，共43页，编辑于2022年，星期三371 对比度变换对比度变换2 空间滤波空间滤

14、波3 彩色变换彩色变换数字图像增强数字图像增强第38页，共43页，编辑于2022年，星期三38彩色变换彩色变换1 1、单波段彩色变换、单波段彩色变换、单波段彩色变换、单波段彩色变换伪伪彩彩色色(pseudocolor):单单波波段段灰灰度度图图像像的的彩彩色色表表示示或或显显示示密密度度分分割割：将将连连续续的的灰灰度度值值转转换换为为少少量量的的灰灰度度区区间间，并并用不同的颜色表示用不同的颜色表示增强了图像的目视解译效果增强了图像的目视解译效果第39页，共43页，编辑于2022年，星期三391 1、单波段彩色变换、单波段彩色变换、单波段彩色变换、单波段彩色变换彩色变换彩色变换第40页，共43页，编辑于2022年，星期三40TM3密度分割（5级）粗略显示水体、植被、裸地/城镇等类别1、单波段彩色变换、单波段彩色变换彩色变换彩色变换第41页，共43页，编辑于2022年，星期三412、多波段彩色变换、多波段彩色变换彩色变换彩色变换真彩色(true color):RGB；假彩色(false color)：RGB3-2-1 7-4-2标准假彩色（TM432）第42页，共43页，编辑于2022年，星期三423 3、HLSHLS变换变换变换变换彩色变换彩色变换第43页，共43页，编辑于2022年，星期三43