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彩色增强 - 道客巴巴

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  实验名称: 彩色增强 一、 实验内容 1、 利用 TM3、 TM2、 TM1 波段的遥感影像进行真彩色合成; 利用 TM4、 TM3、 TM2 波段的遥感影像进行标准假彩色合成。 2、 对灰阶影像进行伪彩色密度分割。 3、 比较三种假彩色合成之间的不同。 二、 实验所用的仪器设备及所用到的数据 电脑一台, 遥感处理的 envi 软件, 遥感影像文件 bhtmref. img 和 t. img 三、 实验原理 1、 真彩色合成: 从多波段图像中选择其中的三幅影像在现实屏上合成一幅图像(三合一), 该三幅图像的波段范围与自然界中的红绿蓝光的波长范围大致相同。 所以将 TM3、 TM2、 TM1 按照红绿蓝顺...

  实验名称: 彩色增强 一、 实验内容 1、 利用 TM3、 TM2、 TM1 波段的遥感影像进行真彩色合成; 利用 TM4、 TM3、 TM2 波段的遥感影像进行标准假彩色合成。 2、 对灰阶影像进行伪彩色密度分割。 3、 比较三种假彩色合成之间的不同。 二、 实验所用的仪器设备及所用到的数据 电脑一台, 遥感处理的 envi 软件, 遥感影像文件 bhtmref. img 和 t. img 三、 实验原理 1、 真彩色合成: 从多波段图像中选择其中的三幅影像在现实屏上合成一幅图像(三合一), 该三幅图像的波段范围与自然界中的红绿蓝光的波长范围大致相同。 所以将 TM3、 TM2、 TM1 按照红绿蓝顺序进行合成可以得到一幅线、 假彩色合成: 根据加色法或减色法, 将多波段单色影像合成为假彩色影像的一种彩色增强技术。合成彩色影像常与天然色彩不同, 且可任意变换。 3、 伪彩色密度分割: 将一幅图像的整个亮度值变量 L。 按照一定量分割为若干等量间隔 L, 每一间隔赋予一种颜色 C, 以 C 控制成像系统的彩色显示, 就可得到一幅假彩色密度分割图像。 4、 附加题伪彩色变换: 是根据色度学原理, 将原图像 f(x, y) 的灰度范围分段, 经过红、 绿、 蓝三种不同变换 TR、 TG 和 TB, 变成三基色分量 IR(x, y) 、 IG(x, y) 、 IB(x, y) , 然后用它们分别去控制彩色显示器的红、 绿、 蓝电子枪, 便可以在彩色显示器的屏幕上合成一幅彩色图像。 低通滤波包含信息量多但是影像较为模糊, 高通滤波可以获得轮廓但同时信息丢失。 四、 实验步骤及其结果分析 1、 真彩色合成与假彩色合成: File/Open Image File/bhtmref. img/打开/RGB Color 选择 TM 3, 2, 1分别赋予 R, G, B/Load RGB 即合成线 分别赋予 R, G, B/New Display/Load RGB 即合成标准假彩色合成影像(图 2) 。 选择 TM Band 3 , TM Band 1, TM Band 2合成次序即合成一幅假彩色合成影像(图 3) 。 图 1 线 假彩色合成影像 图 3 假彩色合成影像 真彩色合成与假彩色合成都是 3 个波段合成 1 个波段, 但是在真彩色合成影像中植被呈现出绿色,在图 2 假彩色合成影像中植被呈现红色, 而在图 3 假彩色合成影像中植被为蓝黑色。 图 4 植物光谱曲线 可以看出, 真彩色图像用的是 TM 3﹑ 2﹑ 1 波段, 其中心波段分别为 0. 66um、0. 56um、0. 485um,在 TM2 处反射率是最高。 对 TM 3﹑ 2﹑ 1 波段分别赋予红﹑ 绿﹑ 蓝颜色, 与自然界中红绿蓝光的波长范围大概一致, 因为在 TM2 处反射率最大, 在合成三种色彩抵消掉后会剩下绿色较多, 而最终使其呈现出与自然界植物相近的色彩; 假彩色合成使用的是 TM 4﹑ 3﹑ 2 波段, TM 4 的中心波段为 0. 83um,反射率 TM4TM2TM3, 在 TM4 处反射率最大, 分别赋予红蓝绿三种色彩, 根据消色原理最终会剩下红色和蓝色, 由于红色所占比例较大, 最终会形成红色和品红的合成色, 合成影像最终主要呈现出来红色; 由线 可知, 即使波段一样, 合成的顺序不一样, 得到的结果也不同。 最终合成图像的色调发生改变是因为改变顺序之后各个波段所代表的颜色就发生改变, 各个波段的反射率不同。 2、 伪彩色密度分割: 打开遥感影像 bhtmref. img, 进行如下操作: Available Bands ListGray ScaleThe Band 2, 然后单击 Load Band, 得到一幅灰阶影像(图 5) , 再进行: Tools-Color Mapping-Density Slice, 在出现的 Density Slice Band Choice 对话框选择 The Band 2OK, 然后进行操作 Density SliceApply, 就可以得到一幅经过密度分割的影像。 图 5 图 6 经过密度分割的影像 图 7 系统自动分层 可以看出其图像被分割为 8 层, 不同的灰度级阶段被赋予不同的颜色。 TM2 的最小值为 6, 最大值为35. 手动分层形成的影像图 8 发生改变, 对分层的色彩进行改变得到图 9, 其变化也是较为明显的。伪彩色密度分割只是对其中的一部分底物赋予颜色, 其他部分并没有发生什么实质性的改变。 图 8 图 9 3、 最佳假彩色合成分量的选择: File/Open Image File/bhtmref. img/打开/RGB Color, 选择 TM 5, 4, 3分别赋予 R, G, B/Load RGB 即出现假彩色合成影像(图 10) ; 选择 TM 4, 3, 2 分别赋予 R, G, B/New Display/Load RGB 即出现假彩色合成影像(图 2) 。 图 10 假彩色合成影像 图 11 从主观上看利用 TM 432 波段合成的影像植被显示较为清晰, 利用 TM543 合成的影像相比较为模糊;在客观上利用灰度阈值和相关系数的具体数值来进行比较, 从上可知, Band 5 的灰度阈值为 46, Band 2 的灰度阈值为 32, TM5 的灰度阈值较大, 灰度阈值越大, 所包含的信息量就越多, 从灰度阈值上来看 TM 543 较好; 相关系数值 Band 54 为 0. 092, 53 为 0. 881, 42 为 0. 119, 32 为 0. 979, 相关系数越大表明信息量重叠越多, 总体上来看 TM 543 各波段相关系数较小而较佳, 综合来看选用 TM 543合成的假彩色影像较好。 3、 伪彩色变换: 在 TM 432 假彩色影像的基础上选择 TransformSynthetic Color Image, 在出现的对线 波段点击 OK, 在出现的 Synthetic Color Parameters 对话框中, 改变 High Pass Kernel Size 和 Low Pass Kernel Size 的数值, 选择输出文件位置点击 OK, 选择 Load RGB 得到高通滤波影像(图 12) 和低通滤波影像(遇到的问题)。 ) 图 12 五、 实验中所遇到的问题及其解决的方法 在伪彩色变换中, 不知道如何得出低通滤波影像, 此问题暂未解决。

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