遥感原理与方法5-2课件.ppt

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1、遥遥 感感 原原 理理 与与 方方 法法RS 5.3 5.3 多波段遥感多波段遥感多波段遥感多波段遥感：把地面辐射范围较宽的连续的电磁：把地面辐射范围较宽的连续的电磁波谱，分割成若干个较窄的波谱段，以多光波段波谱，分割成若干个较窄的波谱段，以多光波段摄影或多通道扫描的方式，在同一时间获得同一摄影或多通道扫描的方式，在同一时间获得同一目标不同波段信息的遥感技术。目标不同波段信息的遥感技术。多波段遥感原理多波段遥感原理：物体由于其内部组成和表面特：物体由于其内部组成和表面特性的不同，一般不会有相同的光谱特性，总存在性的不同，一般不会有相同的光谱特性，总存在辐射差值比较明显的波段。我们可以在特定的波

2、辐射差值比较明显的波段。我们可以在特定的波段上，对目标物进行识别和探测。多波段遥感中段上，对目标物进行识别和探测。多波段遥感中最重要的是最佳波段的选择。最重要的是最佳波段的选择。第第5 5章章 摄影成像摄影成像 遥遥 感感 原原 理理 与与 方方 法法RS 5.3 5.3 多波段遥感多波段遥感 滤光镜滤光镜滤光镜滤光镜概念概念：滤光镜是戴在镜头上的一种玻璃镜，有：滤光镜是戴在镜头上的一种玻璃镜，有滤滤色镜色镜、偏振镜偏振镜、灰色镜灰色镜、变密镜变密镜等。其作用为消等。其作用为消除散射影响，进行分波段摄影、偏振摄影等。除散射影响，进行分波段摄影、偏振摄影等。第第5 5章章 摄影成像摄影成像 遥遥

3、 感感 原原 理理 与与 方方 法法RS 5.3 5.3 多波段遥感多波段遥感 滤光镜滤光镜滤光镜滤光镜滤色镜滤色镜滤色镜滤色镜滤色镜滤色镜：具有选择吸收光谱，能改变透射光线光：具有选择吸收光谱，能改变透射光线光谱成份的滤光镜。其最基本的性能就是光谱透射谱成份的滤光镜。其最基本的性能就是光谱透射特性，包括透过光的波长和透射量，其中透射量特性，包括透过光的波长和透射量，其中透射量常以光学密度来衡量：常以光学密度来衡量：D=lg=lg滤色镜根据其光谱透射特性，可分为：滤色镜根据其光谱透射特性，可分为：单色滤色镜单色滤色镜、选择滤色镜选择滤色镜、减色滤色镜减色滤色镜、补补偿滤色镜偿滤色镜。第第5 5

4、章章 摄影成像摄影成像 遥遥 感感 原原 理理 与与 方方 法法RS 5.3 5.3 多波段遥感多波段遥感 滤光镜滤光镜滤光镜滤光镜偏振镜偏振镜偏振镜偏振镜定义定义：偏振镜由两块玻璃中间夹一层含有硫酸奎：偏振镜由两块玻璃中间夹一层含有硫酸奎宁晶体的胶膜所组成，胶膜内的晶体规则地平行宁晶体的胶膜所组成，胶膜内的晶体规则地平行排列，从而对入射光起偏振作用。排列，从而对入射光起偏振作用。作用作用：偏振镜能消除地物镜面反射所产生的闪烁：偏振镜能消除地物镜面反射所产生的闪烁光，用偏振镜成像得到偏振影像，这种偏振现象光，用偏振镜成像得到偏振影像，这种偏振现象在微波波段中称为在微波波段中称为“极化极化”。第

5、第5 5章章 摄影成像摄影成像 遥遥 感感 原原 理理 与与 方方 法法RS遥遥 感感 原原 理理 与与 方方 法法RS 5.3 5.3 多波段遥感多波段遥感 分波段摄影分波段摄影分波段摄影分波段摄影 分波段摄影分波段摄影是用多波段摄影机或多镜头摄影是用多波段摄影机或多镜头摄影机利用多种感光片配合各种滤色镜进行摄影来记机利用多种感光片配合各种滤色镜进行摄影来记录影像，获得各个波段的分色黑白影像。录影像，获得各个波段的分色黑白影像。第第5 5章章 摄影成像摄影成像 遥遥 感感 原原 理理 与与 方方 法法RS 5.3 5.3 多波段遥感多波段遥感 分分分分波波波波段段段段摄摄摄摄影影影影例例例例

6、如如如如国国国国产产产产四四四四波波波波段段段段摄摄摄摄影影影影机机机机，可可可可以以以以在五个波段中任选四个：在五个波段中任选四个：在五个波段中任选四个：在五个波段中任选四个：紫外波段片紫外波段片：用熔凝石英加氟化钙制成镜头，：用熔凝石英加氟化钙制成镜头，0.320.40的滤色镜；的滤色镜；蓝色波段片蓝色波段片：0.400.50滤色镜；滤色镜；绿色波段片绿色波段片：0.500.60滤色镜；滤色镜；红色波段片红色波段片：0.600.70滤色镜；滤色镜；红外波段片红外波段片：0.701.00滤色镜，在红外黑白滤色镜，在红外黑白片上成像。片上成像。第第5 5章章 摄影成像摄影成像 遥遥 感感 原原

7、 理理 与与 方方 法法RS 5.3 5.3 多波段遥感多波段遥感 彩色摄影彩色摄影彩色摄影彩色摄影第第5 5章章 摄影成像摄影成像 彩色影像获得的基本原理彩色影像获得的基本原理 彩色影像是根据色觉彩色影像是根据色觉三原色原理三原色原理，经过色光，经过色光的分解和合成得到的。所谓分解就是将物体的颜的分解和合成得到的。所谓分解就是将物体的颜色，用不同比例的红、绿、蓝三原色光，按其强色，用不同比例的红、绿、蓝三原色光，按其强弱分别记录在胶片上；合成就是通过加色法或减弱分别记录在胶片上；合成就是通过加色法或减色法将分解的色光合成，从而重新得到物体的彩色法将分解的色光合成，从而重新得到物体的彩色影像。

8、色影像。遥遥 感感 原原 理理 与与 方方 法法RS遥遥 感感 原原 理理 与与 方方 法法RS 5.3 5.3 多波段遥感多波段遥感 彩色摄影彩色摄影彩色摄影彩色摄影彩色影像获得的基本原理彩色影像获得的基本原理彩色影像获得的基本原理彩色影像获得的基本原理第第5 5章章 摄影成像摄影成像 减色法合成彩色减色法合成彩色 减色法利用白光与原色光的三个补色光黄、减色法利用白光与原色光的三个补色光黄、品红、青的相减来分别控制原色光，最后经过原品红、青的相减来分别控制原色光，最后经过原色光的相加混合，获得物体的彩色影像。其过程色光的相加混合，获得物体的彩色影像。其过程为：将分解得到的三张分色负片，制作成

9、拍摄该为：将分解得到的三张分色负片，制作成拍摄该负片所用滤色镜的补色正片，将三张补色正片重负片所用滤色镜的补色正片，将三张补色正片重合，就成为一张彩色像片。现在使用的彩色胶片，合，就成为一张彩色像片。现在使用的彩色胶片，就是利用这个原理制成的。就是利用这个原理制成的。遥遥 感感 原原 理理 与与 方方 法法RS 5.3 5.3 多波段遥感多波段遥感 彩色摄影彩色摄影彩色摄影彩色摄影第第5 5章章 摄影成像摄影成像 彩色感光材料的特性彩色感光材料的特性结构结构 彩色感光片的结构层次与黑白胶片类似。乳彩色感光片的结构层次与黑白胶片类似。乳剂层为三层涂着不同感光性能的乳剂膜层，每一剂层为三层涂着不同

10、感光性能的乳剂膜层，每一层都由感光乳剂和成色剂组成：上层感蓝层层都由感光乳剂和成色剂组成：上层感蓝层含含黄色成色剂和盲色乳剂；中层感绿层黄色成色剂和盲色乳剂；中层感绿层含品红色含品红色成色剂和正色乳剂；下层感红层成色剂和正色乳剂；下层感红层含青色成色剂含青色成色剂和全色乳剂。在上层与中层之间加一层黄色滤光和全色乳剂。在上层与中层之间加一层黄色滤光层，防止蓝光通过。层，防止蓝光通过。遥遥 感感 原原 理理 与与 方方 法法RS遥遥 感感 原原 理理 与与 方方 法法RS 5.3 5.3 多波段遥感多波段遥感 彩色摄影彩色摄影彩色摄影彩色摄影第第5 5章章 摄影成像摄影成像 彩色感光材料的特性彩色

11、感光材料的特性成色原理成色原理 已感光银盐彩色显影剂已感光银盐彩色显影剂 金属银金属银(银影银影)彩色显影剂氧化物彩色显影剂氧化物 彩色显影剂氧化物成色剂彩色显影剂氧化物成色剂 染料染料(彩色影像彩色影像)遥遥 感感 原原 理理 与与 方方 法法RS遥遥 感感 原原 理理 与与 方方 法法RS 5.3 5.3 多波段遥感多波段遥感 彩色摄影彩色摄影彩色摄影彩色摄影彩色胶片的色彩形成过程彩色胶片的色彩形成过程彩色胶片的色彩形成过程彩色胶片的色彩形成过程第第5 5章章 摄影成像摄影成像 负片和正片彩色再现过程负片和正片彩色再现过程 胶胶片片经经曝曝光光后后形形成成潜潜影影；经经过过彩彩色色显显影影

12、、漂漂洗洗、定定影影、水水洗洗、晾晾干干得得到到负负片片。负负片片的的颜颜色色与原景物颜色成互补色。与原景物颜色成互补色。将将负负片片对对彩彩色色胶胶片片或或像像纸纸曝曝光光，经经过过和和负负片片相相同同的的显显影影、漂漂白白、定定影影、水水洗洗、干干燥燥等等过过程程，得得到到彩彩色色正正片片或或像像片片，正正片片的的影影像像颜颜色色是是负负片片的的补色补色即物体原色。即物体原色。遥遥 感感 原原 理理 与与 方方 法法RS 5.3 5.3 多波段遥感多波段遥感 彩色摄影彩色摄影彩色摄影彩色摄影彩色胶片的色彩形成过程彩色胶片的色彩形成过程彩色胶片的色彩形成过程彩色胶片的色彩形成过程第第5 5章

13、章 摄影成像摄影成像 负片和正片彩色再现过程负片和正片彩色再现过程 彩彩色色曝曝光光，形形成成潜潜影影；彩彩色色显显影影，漂漂洗洗，定定影影，水水洗洗，晾晾干干，得得到到负负片片。负负片片的的颜颜色色与与原原景物颜色成互补色。景物颜色成互补色。将将负负片片对对彩彩色色胶胶片片或或像像纸纸曝曝光光，经经过过和和负负片片相相同同的的显显影影、漂漂洗洗、定定影影、水水洗洗、干干燥燥等等过过程程，得得到到彩彩色色正正片片或或像像片片，正正片片的的影影像像颜颜色色是是负负片片的的补色补色即物体原色。即物体原色。遥遥 感感 原原 理理 与与 方方 法法RS遥遥 感感 原原 理理 与与 方方 法法RS 5.

14、3 5.3 多波段遥感多波段遥感 彩色摄影彩色摄影彩色摄影彩色摄影彩色胶片的色彩形成过程彩色胶片的色彩形成过程彩色胶片的色彩形成过程彩色胶片的色彩形成过程第第5 5章章 摄影成像摄影成像 u定定影影 把把所所有有未未感感光光的的银银盐盐和和经经过过漂漂白白形形成成的的可溶性银盐统统溶解掉。可溶性银盐统统溶解掉。u水水洗洗 彻彻底底清清除除残残留留在在影影像像药药膜膜中中的的化化学学药药品品，杜绝后患，以利底片长期保存。杜绝后患，以利底片长期保存。u稳定稳定 防止影像褪色、坚膜。防止影像褪色、坚膜。u干干燥燥 对对胶胶片片悬悬挂挂在在空空气气洁洁净净、通通风风良良好好的的地地方晾干；像片用高温烤

15、干。方晾干；像片用高温烤干。遥遥 感感 原原 理理 与与 方方 法法RS 5.3 5.3 多波段遥感多波段遥感 彩色摄影彩色摄影彩色摄影彩色摄影彩色胶片的色彩形成过程彩色胶片的色彩形成过程彩色胶片的色彩形成过程彩色胶片的色彩形成过程第第5 5章章 摄影成像摄影成像 反转片彩色再现过程反转片彩色再现过程 该该胶胶片片经经摄摄影影，曝曝光光后后形形成成潜潜影影，对对其其先先进进行行黑黑白白显显影影；然然后后进进行行第第二二次次曝曝光光；再再进进行行彩彩色色显显影影。凡凡是是第第一一次次显显影影还还原原成成银银粒粒的的地地方方，都都不不产产生生色色彩彩，而而第第二二次次曝曝光光及及彩彩色色显显影影的

16、的地地方方，既既有有银银粒粒，也也有有色色彩彩。色色彩彩的的深深浅浅，取取决决于于第第一一次次显显影影后后所所余余卤卤化化银银的的多多少少，再再经经过过漂漂白白、定定影影、水洗、干燥后就得到与原景物颜色相似的影像。水洗、干燥后就得到与原景物颜色相似的影像。遥遥 感感 原原 理理 与与 方方 法法RS 5.3 5.3 多波段遥感多波段遥感 假彩色摄影与影像获取假彩色摄影与影像获取假彩色摄影与影像获取假彩色摄影与影像获取第第5 5章章 摄影成像摄影成像 得到的影像彩色与原景物彩色不同的摄影，得到的影像彩色与原景物彩色不同的摄影，称为假彩色摄影，这样的影像叫假彩色影像。称为假彩色摄影，这样的影像叫假

17、彩色影像。假彩色影像产生的原因主要是彩色分解和合假彩色影像产生的原因主要是彩色分解和合成过程中使用的滤色镜不配套，或者是胶片感光成过程中使用的滤色镜不配套，或者是胶片感光层中感光性与成色剂不是互补关系所致。层中感光性与成色剂不是互补关系所致。遥遥 感感 原原 理理 与与 方方 法法RS 5.3 5.3 多波段遥感多波段遥感 假彩色摄影与影像获取假彩色摄影与影像获取假彩色摄影与影像获取假彩色摄影与影像获取第第5 5章章 摄影成像摄影成像 彩红外摄影彩红外摄影 彩红外摄影是用普通摄影机，配以彩红外胶彩红外摄影是用普通摄影机，配以彩红外胶片和一定类型的滤光片进行的摄影，与真彩色摄片和一定类型的滤光片

18、进行的摄影，与真彩色摄影的主要区别是两者所用的感光胶片不同，由此影的主要区别是两者所用的感光胶片不同，由此产生物体在影像上的差异。产生物体在影像上的差异。遥遥 感感 原原 理理 与与 方方 法法RS 5.3 5.3 多波段遥感多波段遥感 假彩色摄影与影像获取假彩色摄影与影像获取假彩色摄影与影像获取假彩色摄影与影像获取彩红外摄影彩红外摄影彩红外摄影彩红外摄影第第5 5章章 摄影成像摄影成像 彩红外胶片的结构彩红外胶片的结构 彩红外胶片由三层感光乳剂组成：感红外层彩红外胶片由三层感光乳剂组成：感红外层含青色成色剂，感绿层含黄色成色剂，感红层含含青色成色剂，感绿层含黄色成色剂，感红层含品红色成色剂。

19、品红色成色剂。遥遥 感感 原原 理理 与与 方方 法法RS遥遥 感感 原原 理理 与与 方方 法法RS 彩红外胶片彩色形成过程彩红外胶片彩色形成过程 景物原色景物原色曝光曝光潜影潜影显影显影漂洗漂洗定影定影水洗水洗晾干晾干负片负片曝光曝光潜影潜影显影显影漂洗漂洗定影定影水洗水洗干燥干燥正片正片第第5 5章章 摄影成像摄影成像 遥遥 感感 原原 理理 与与 方方 法法RS 5.3 5.3 多波段遥感多波段遥感 假彩色摄影与影像获取假彩色摄影与影像获取假彩色摄影与影像获取假彩色摄影与影像获取彩红外摄影彩红外摄影彩红外摄影彩红外摄影第第5 5章章 摄影成像摄影成像 彩红外影像的颜色彩红外影像的颜色

20、彩红外胶片（负片）上物体的颜色与影像颜彩红外胶片（负片）上物体的颜色与影像颜色不是互补关系。将正片对普通彩色胶片或像纸色不是互补关系。将正片对普通彩色胶片或像纸曝光，经过处理，便得到彩红外正片或像片。在曝光，经过处理，便得到彩红外正片或像片。在彩红外正片上，彩红外正片上，红色和品红色红色和品红色绿色绿色，黄色黄色青青色色，绿色和青色绿色和青色蓝色蓝色，蓝色蓝色黑色黑色，人眼看不，人眼看不见的见的红外线红外线红色红色，绿色植物绿色植物品红色、红色品红色、红色。遥遥 感感 原原 理理 与与 方方 法法RS 5.3 5.3 多波段遥感多波段遥感 假彩色摄影与影像获取假彩色摄影与影像获取假彩色摄影与影

21、像获取假彩色摄影与影像获取彩红外摄影彩红外摄影彩红外摄影彩红外摄影第第5 5章章 摄影成像摄影成像 彩红外摄影彩红外摄影 彩彩红红外外摄摄影影时时要要用用黄黄色色滤滤色色镜镜，以以控控制制蓝蓝色色光光进进入入镜镜头头，到到达达胶胶片片，因因为为乳乳剂剂层层中中的的卤卤化化银银本身都具有感蓝光的特性。其它与普通摄影相似。本身都具有感蓝光的特性。其它与普通摄影相似。遥遥 感感 原原 理理 与与 方方 法法RS遥遥 感感 原原 理理 与与 方方 法法RS 5.3 5.3 多波段遥感多波段遥感 假彩色摄影与影像获取假彩色摄影与影像获取假彩色摄影与影像获取假彩色摄影与影像获取第第5 5章章 摄影成像摄影成像 其它假彩色影像获取其它假彩色影像获取 首先用分波段成像的方法，得到同一景物不首先用分波段成像的方法，得到同一景物不同波段的黑白影像，或者是数字图像；然后将这同波段的黑白影像，或者是数字图像；然后将这些黑白影像合成洗印在彩色感光片上，只要合成些黑白影像合成洗印在彩色感光片上，只要合成时用的滤色镜与摄影时的感色性不是互补关系即时用的滤色镜与摄影时的感色性不是互补关系即可。如果进行数字图像彩色影像合成，原理和操可。如果进行数字图像彩色影像合成，原理和操作见第作见第10章和遥感数字图像处理。章和遥感数字图像处理。遥遥 感感 原原 理理 与与 方方 法法RS