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1、遥感图像处理及ENVI/IDL操作实践,北京师范大学 资源学院,第六章 图像显示,一、数字图像的基本知识二、单波段图像显示：灰度图像、伪彩色图像三、多波段图像显示：真彩色、假彩色四、图像增强：图像增强方法及特点。五、直方图分析：直方图的概念及在图像分析中的作用。,一、数字图像的基本知识（1）,问题：同一物体由不同数码相机拍摄的数码照片，在同一台电脑上显示时可能会有所差别。同一张数码照片在不同的电脑上显示时可能会有所差别。为什么？数字图像在计算机上显示时涉及三个主要参数：分辨率、量化等级、波段数。,一、数字图像的基本知识（2）,（1）分辨率 计算机要感知图像，是把图像分割成为离散的小区域，即像素
2、（或像元）。像素是计算机系统生成和再现图像的基本单位，像素的色度、亮度、饱和度等特征是通过特定的数值来表示的。数字图像的形成是计算机使用相应的软硬件技术把许多像素点的特征数据组织成行列，整齐地排列在一个矩形区域内，形成计算机可以识别的图像。数字化图像在计算机里采用分辨率来描绘其大小等特征。分辨率有屏幕分辨率和图像分辨率之分，还有扫描分辨率和打印分辨率之分。,一、数字图像的基本知识（3）,（2）量化等级 也称为色阶、颜色深度、图像深度、最大颜色（灰度）数。是指图像中可能出现的不同颜色（灰度）的最大数目。如，一幅单波段图像，若像素位数为4，最大灰度数目为2 的4 次方，即16；若像素位数为8，则最
3、大灰度数目为2 的8 次方，即256。又如由R、G、B 组成的彩色图像，若三个波段中的像素位数分别为4 位、4 位、2 位，则最大颜色数目为2 的4+4+2 次方，也就是2的10次方，即1024，此时该图像的深度为10。图像数据本身的量化等级、显示器的量化等级,一、数字图像的基本知识（4）,（3）波段数 也称为通道数。单波段图像仅能用灰度或伪彩色显示，3个或以上波段可以按真彩色或假彩色显示。图像数据波段数、显示器显示时的波段组合,一、数字图像的基本知识（5）,色彩空间模型 色彩空间模型是指计算机为了表示、模拟和描述图像色彩空间的方法，也称色彩（色调）模型。常用的色彩空间模型有：RGB 色调模型
4、，CMYK色彩模型，LAB 色调模型，HSB色调模型。,一、数字图像的基本知识（6）,RGB 模型：是根据人眼锥体接收光线的方法来构造成一个模型的，非常适合于标准显示器的工作人员，它用红（Red）、绿（Green）、蓝（BIue）三组颜色光相互叠加形成众多的丰富色彩，三组颜色中的任意一组颜色均有256 个等级的属性定义值，因此三组色叠加可生成256256256 16M 种颜色空间模型（也称加法颜色空间模型），能满足视觉彩色世界。CMYK模型：它使用青（Cgan）、洋红（Magenta）、黄（Yellow）、黑（Black）四个色彩信道产生可在一台印刷机上打印的色彩。由于RGB 模型显示的颜色多
5、，主要是靠色光叠加形成，而印刷或打印图形图像画面时是以青、洋红、黄、黑四种颜色（色液或色粉）呈现在介质（纸或其它介质）表面上的，颜料（矿物或有机物）是吸收或反射色光，颜料本身不发射光线，因此通过四色的组合和描述，产生印刷可见光谱中的大多数的颜色空间模型。是属于一种减法色彩模型。应用于打印模式。,一、数字图像的基本知识（7）,LAB模型：由国际照明委员会（CIE）制定的，它与设备无关，色调成分的某一值既可描述打印、又可描述显示色调。LAB 的颜色光谱囊括了RGB 和CMYK的颜色光谱。LAB模型由照明发光率（Luminance）和两个颜色轴通道组成。L 指发光率和亮度值；A 表示一根从深绿到灰、
6、再到亮粉红的颜色轴通道；B 表示从蓝到黄的颜色轴通道。LAB 模型能表达的色彩空间比RGB、CMYK模型所表达颜色范围大。HSB模型：它最能符合人的眼睛所看到的色调空间，是模拟人眼感知色彩的一种方法。HSB 模型描述色彩比较自然，但在实际应用中需进行转换，如显示时需转换成RGB 模型，打印时转换为CMYK模型。HSB 模型采用色相（Hue）、饱和度（Saturation）、亮度（Brightness）来描述一种颜色（像素色），H为光谱中的单色（纯色）等级值，S为颜色纯度的等级值，B 为颜色明度等级值。,一、数字图像的基本知识（8）,颜色查找表：图像数据到显示器量化等级的映射。,灰度图像显示,伪
7、彩色图像显示,一、数字图像的基本知识（8）,伪彩色（Pseudo-color）图像的每个像素值实际上是一个索引值或代码，该代码值作为色彩查找表CLUT（Color Look-Up Table）中某一项的入口地址，根据该地址可查找出包含实际R、G、B的强度值。这种用查找映射的方法产生的色彩称为伪彩色。真彩色是指在组成一幅彩色图像的每个像素值中，有R，G，B三个基色分量，这三个基色分量对应于可见光谱的R，G，B波长，而假彩色的三个R，G，B分量则不对应于可见光谱的R，G，B波长。,二、单波段图像显示,测试数据：ENVI安装目录下的can_tmr.img C:Program FilesITTIDL7
8、1productsenvi47data课堂软件演示及讲解：用ENVI 4.7演示灰度图像及伪彩色图像。,三、多波段图像显示,测试数据：ENVI安装目录下的can_tmr.img C:Program FilesITTIDL71productsenvi47data课堂软件演示及讲解：用ENVI 4.7演示真彩色及假彩色图像。,四、图像增强,图像显示时，为什么要做图像增强？答：遥感图像中往往包含噪声，或者图像数据范围本身较大，这些少数的极大值或极小值影响了图像的整体显示效果。测试数据：ENVI安装目录下的can_tmr.img C:Program FilesITTIDL71productsenvi47data课堂软件演示及讲解：用ENVI 4.7演示各种图像增强方法，注意使用scroll,image,zoom三个图像窗口数据的区别。,五、直方图分析,直方图：图像中各数据值的频数分布。直方图作用：图像查看及分析的基本工具。可以用于辅助图像增强方法选择、滤波去噪效果评价、图像分类阈值选择等。测试数据：ENVI安装目录下的can_tmr.img C:Program FilesITTIDL71productsenvi47data课堂软件演示及讲解：用ENVI 4.7演示各种图像增强后的直方图变化。,谢谢！,
