试验1 遥感图像彩色变换
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试验1 遥感图像彩色变换
1、原理和方法
在使用单波段图像时，由于成像系统动态范围的限制，地物显示的亮度值差异较小。又由于人眼对黑白图像亮度级的分辨能力仅有10～20级左右，而对色彩和强度的分辨力可达100多种，因此将黑白图像转换成彩色图像可使地物的差别易于分辨。
1.彩色合成（color composite）
在通过滤光片、衍射光栅等分光系统而获得的多波段图像中选出三个波段，分别赋予三原色进行合成。根据各波段的赋色不同，可以得到不同的彩色合成图像。
1)真彩色合成在通过蓝、绿、红三原色的滤光片而拍摄的同一地物的三张图像上，若使用同样的三原色进行合成，可得到接近天然色的颜色，此方法称为真彩色合成。
2)假彩色合成由于多波段摄影中，一副图像多不是三原色的波长范围内获得的，如采用人眼看不见的红外波段等，因此由这些图像所进行的彩色合成称假彩色合成。
计算机的彩色合成原理与光学彩色合成原理相同，在计算机系统中，彩色合成的操作更简单，只要改变调色板，即改变各原色的合成比例和波段，就容易改变影像的色彩。
进行遥感影像合成时，方案的选择十分重要，它决定了彩色影像能否显示较丰富的信息或突出某一方面的信息。以陆地卫星Landsat的TM影像为例，当4，3，2波段分别被赋予红、绿、蓝颜色进行彩色合成时，这一合成方案就是标准假彩色合成，是一种最常用的合成方案。实际应用时，常常根据不同的应用目的在试验中进行分析、调试，寻找最佳合成方案，以达到最好的目视效果。
2.密度分割
将一副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Ck，以Ck控制成像系统的彩色显示，就可得到一副假彩色密度分割图像。
2、实习目的1.通过计算机中彩色合成的演示，了解加色法原理；
2.理解遥感图像彩色合成的基本原理；
3.掌握选用不同的合成方案产生不同的合成效果的方法，从而达到突出不同目标地物的目的。
3、实习数据与软件
实习数据：河南省封丘县2008年4月28日TM影像
软件：Envi4.54、实习步骤
1.彩色合成1）真彩色合成①运行Envi4.5；
②File> Open image file，选择shy1；
③从 Available Bands List 内，选择 “RGB Color” 切换按钮；
④分别将Band1、Band2、Band3名导入到标签为 “R:”、“G:”、“B:” 的文本框中，点击 “Load RGB”，显示真彩色合成图像，如图1所示。
图1 真彩色合成图像
2）假彩色合成方案一：标准4，3，2假彩色合成实现步骤基本同上，分别将Band4、Band3、Band2名导入到标签为 “R:”、“G:”、“B:” 的文本框中，合成假彩色图像，如图2所示。
方案二：5，4，3假彩色合成实际应用中，根据不同的应用目的经实验、分析，寻找最佳组合波段，以达到最佳的目视效果。TM的5，4，3波段依次赋予红、绿、蓝进行合成，得如图3所示。目视效果会更好。
另外,TM的4，5，3波段依次赋予红、绿、蓝进行合成，可以突出较丰富的信息，包括水体、城区、山体等。
图2 4,3,2假彩色合成图3 4,5,3假彩色合成2.密度分割
①在主图像窗口，选择 Overlay> Density Slice，将出现 “Density Slice Band Choice” 对话框(图4)
图4
在“Defined Density Slice Ranges” 下列有八个系统默认范围。这些范围由滚动窗口计算的最小值和最大值来限定，并显示在 “Min” 和 “Max” 文本框中。
②在适当的文本框中输入所需要的最小和最大值，来改变密度分割的范围。要重新设置数据范围到初始值，点击 “Reset”。
③ 通过选择对话框时底部 “Windows” 旁所需要的复选框，来选择是否将密度分割颜色应用到图像窗口、滚动窗口或这两个窗口。
④点击 “Apply”，将系统默认的范围和颜色应用于图像上。要编辑数据范围：
a)选择一个数据范围，并点击 “Edit Range” 来改变范围值或颜色；
b)当出现 Edit Density Slice Range 对话框时，输入所需要的最小和最大值，并从 “Color” 菜单中选择一种颜色；
c)点击 “OK”，执行改变 “Defined Density Slice Ranges” 列表中的范围。
d)点击 “Apply”，把新的范围和颜色应用到图像上。
要从列表中删除一个范围，选择数据范围，然后点击 “Delete Range”。要清除密度分割范围列表，点击 “Clear Ranges”。
这里对3波段进行密度分割，按默认设置进行假彩色密度分割，显示如图5
图5 单波段密度分割
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