遙感原理實(shí)驗(yàn)報(bào)告2遙感圖像處理

《遙感原理》實(shí)驗(yàn)報(bào)告實(shí)驗(yàn)名稱：遙感圖像處理專業(yè)：地理信息科學(xué)學(xué)號(hào)：姓名：指導(dǎo)老師：實(shí)驗(yàn)?zāi)康模?）了解彩色的基本特性和相互關(guān)系；掌握三原色及其互補(bǔ)色，掌握加色法；（2）學(xué)習(xí)掌握?qǐng)D像直方圖變化與圖像亮度變化的關(guān)系；掌握?qǐng)D像線性拉伸的方法和過程；（3）理解遙感圖像彩色合成的基本原理；掌握選用不同的合成方案產(chǎn)生不同的合成效果的方法，從而達(dá)到突出不同目標(biāo)地物的目的；（4）了解空間濾波的操作過程和空間濾波對(duì)圖像產(chǎn)生的效果；（5）了解并掌握K-L變換的過程和方法；進(jìn)一步理解K-L變換產(chǎn)生的處理效果和處理意義；（6）了解和掌握纓帽變換的過程和處理效果；（7）了解和掌握彩色空間變換的過程和方法。實(shí)驗(yàn)材料PhotoshopCS6、ENVI5.1、CAI軟件和光盤文件實(shí)驗(yàn)內(nèi)容與過程3.1遙感圖像的光學(xué)合成原理彩色的基本特性：明度、色調(diào)和飽和度為彩色的基本特性。明度是指色彩的明亮程度，是人眼對(duì)光源或物體明亮程度地感覺，彩色光亮度越高，人眼感覺就越明亮，即有較高的明度。明度的高低取決于光源光強(qiáng)及物體表面對(duì)光的反射率。色調(diào)是色彩彼此相互區(qū)分的特性，色調(diào)取決于光源的光譜組成和物體表面的光譜反射特性。飽和度是色彩純潔性，取決于物體表面反射光譜的選擇性程度，反射性光譜越窄，即光譜的選擇性越強(qiáng)，彩色的飽和度就越高。明度、色調(diào)和飽和度三者的關(guān)系可以用顏色立體來表述。非彩色，即黑白色只用明度描述，不使用色調(diào)、飽和度。紅橙黃綠青藍(lán)紫各種顏色組成彩圖。在遙感上，彩色圖比非彩色圖較易識(shí)別地物。白色、黑色和各種灰色組成黑白圖象，當(dāng)物體對(duì)可見光的各個(gè)波長的反射無選擇性時(shí)，表現(xiàn)為黑色或灰色。3.2遙感圖像的線性拉伸打開ENVI>點(diǎn)擊菜單欄的“CustomStretch”按鈕>選擇”Linear”等進(jìn)行線性拉伸；或者直接在菜單欄上選擇“Linear”“Linear2%”“Linear5%”原圖：線性拉伸后：Linear:Linear1%:可以觀察到：當(dāng)把左下角的曲線向上提之后，圖像明顯變亮，從而產(chǎn)生對(duì)比度變化，圖像因此產(chǎn)生不同的色調(diào)和色彩效果。3.3.2利用ENVI第一步：對(duì)影像進(jìn)行DecorrelationStretch轉(zhuǎn)換，即色彩拉伸，具體步驟如下。第二步：將完成好的影像與原始圖像進(jìn)行對(duì)比，對(duì)比圖如下。 第三步：對(duì)影像進(jìn)行圖片拉伸，具體步驟和對(duì)比圖如下。第四步：對(duì)影像進(jìn)行飽和度拉伸，具體步驟和對(duì)比圖如下。3.4遙感圖像增強(qiáng)中彩色合成對(duì)影像進(jìn)行synthesiscolor轉(zhuǎn)換，即彩色合成，具體步驟如下。圖像對(duì)比如下：3.4遙感圖像變換中濾波對(duì)軟件進(jìn)行filter即濾波的處理實(shí)習(xí)，具體步驟如下。第一步，打開右側(cè)Toolbox工具欄里的Filter工具欄，選擇ConvolutionsandMorphologyTool卷積工具第二步，選擇Convolution中的Median中值濾波選項(xiàng)處理前后圖像對(duì)比如下：3.5遙感圖像變換中主成分分析（K-L變換）對(duì)軟件進(jìn)行K-L變換，具體步驟如下：打開Toolbox工具欄中的Transform，然后選擇PCARotation中的ForwardPCARotationnewstatisticsandrotate選項(xiàng)處理前后圖像對(duì)比如下：主成分前后的統(tǒng)計(jì)對(duì)比，單擊Statistics>ComputeStatistics進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，如下所示：3.6遙感圖像變換中纓帽變換（K-T變換）第一步：具體步驟如下，效果圖如下。剛開始弄錯(cuò)了遙感圖像導(dǎo)致無法轉(zhuǎn)換成功Problem:Filedoesnotcontainproperbandstoperformtasseledcapcalculation.換了Landsat衛(wèi)星影像后就解決了此類問題以下是纓帽變化前后圖像對(duì)比：從左到右從上到下依次代表亮度、綠度、濕度，且越亮的地方，所代表的的意義越大，例如：越亮越綠越高等。3.7遙感圖像變換中HIS彩色空間變換第一步：加載一副影像，在窗口中展示出來。第二步：對(duì)影像進(jìn)行HVS色彩轉(zhuǎn)換，具體步驟如下。打開Toolbox工具欄中的Transform，點(diǎn)擊ColotTransfroms第三步：將轉(zhuǎn)換后的影像在新窗口打開，將兩幅圖進(jìn)行對(duì)比。圖一：第四步：對(duì)原始影像進(jìn)行HLS的色彩轉(zhuǎn)換，具體步驟如下。第五步：將原始影像和轉(zhuǎn)換后的影像進(jìn)行對(duì)比如圖一所示，將HLSHSV轉(zhuǎn)換后的影像進(jìn)行對(duì)比如圖二所示。圖二：第六步：對(duì)影響進(jìn)行USGSMunsell的色彩變換，具體步驟如下第七步：將轉(zhuǎn)換后的影像和原始影像進(jìn)行對(duì)比，如下圖所示。心得體會(huì)通過本次實(shí)驗(yàn)我基本掌握了使用多個(gè)軟件進(jìn)行遙感圖像處理的不同方法，其中使用最多的是ENVI。遙感圖像光學(xué)處理的目的是通過光學(xué)手段增強(qiáng)目標(biāo)地物的影像差異或影像特征，將目標(biāo)地物從環(huán)境背景信息中突出出來，從這一部分我了解到了彩色基本特性、互補(bǔ)色、彩色正負(fù)片等基本概念。而在遙感圖像增強(qiáng)這一部分，我則是利用Photoshop和ENVI兩個(gè)軟件進(jìn)行操作理解的。圖像增強(qiáng)的目的是改善圖像顯示的質(zhì)量，使利于圖像信息的提取和識(shí)別。在方法上通過突出重要信息，去除不重要或不必要信息來實(shí)現(xiàn)的。直方圖是以統(tǒng)計(jì)圖的形式表示圖像亮度值與像元數(shù)之間的關(guān)系，直方圖形態(tài)分布可反映圖像的質(zhì)量，因此可以通過改變直方圖形態(tài)改變直方圖的質(zhì)量，可以通過調(diào)整數(shù)字圖像的直方圖，進(jìn)行像元亮度值之間的數(shù)學(xué)運(yùn)算或數(shù)學(xué)變換達(dá)到圖像增強(qiáng)的目的。常見的圖像增強(qiáng)的方法有：對(duì)比度變換、彩色增強(qiáng)、濾波等，對(duì)比度大，反映圖像的亮度值變化范圍大，目標(biāo)地物被識(shí)別的可能性就大，反之目標(biāo)與背景難以區(qū)別，識(shí)別的可能性就小。進(jìn)行對(duì)比度擴(kuò)展的主要方法有線性變換或非線性變換、直方圖調(diào)整等。彩色合成的方案選擇十分重要，它決定了彩色影響能否顯示較豐富的信息或突出某一方面的信息。后面的遙感圖像變換我覺得是著重于操作的部分，比如纓帽變換展現(xiàn)的三個(gè)波段我可以利用波段合成單獨(dú)觀察亮度