3、颜色立体 （1）颜色立体：中间垂直轴代表明度 ；中间水平
面的圆周代表色调；圆周上的半径大小代表饱和度。
3、颜色立体 （2）孟赛尔颜色立体：中轴代表无色彩的明度
等级；在颜色立体的水平剖面上是色调；颜色历代中 央轴的水平距离代表饱和度的变化。
二、加色法与减色法
1. 颜色相加原理
① 三原色：若三种颜色，其中的任一种都不
大气密度分布从下向 上越来越小，折射率 也不断变化，折射后 的辐射传播不再是直 线而变成了曲线，从 而引起像点的位移。
（5）地球自转的影响
卫星自北向南运行的同时， 地球自西向东自转，相对 运动使卫星的星下点位置 逐渐向西平移，最终使得 图像发生扭曲。
2、几何畸变校正
① 基本思路：把存在几何畸变的图像，纠正成符
第四章 遥感图像处理
第一节 光学原理与光学处理 一、颜色视觉
1、亮度对比和颜色对比 （1）亮度对比：对象相对于背景的的明亮程度。
改变对比度，可以提高图象Z的视觉效果。E
（2）颜色对比：在视场中，相邻区域的不同颜
色的相互影响叫做颜色对比。两种颜色相互影 响的结果，使每种颜色会向其影响色的补色变 化。在两种颜色的边界，对比现象更为明显。 因此，颜色的对比会产生不同的视觉效果。
2、颜色的性质：
所有颜色都是对某段波长有选择地反射而对其他波 长吸收的结果。 颜色的性质由明度、色调、饱和度来描述。
（1）明度：是人眼对光源或物体明亮程度的感觉。
物体反射率越高，明度就越高。
（2）色调：是色彩彼此相互区分的特性。 （3）饱和度：是色彩纯洁的 程度，即光谱中波长
段是否窄，频率是否单一的表示。
标地物更真实，图像目视效果等优点，是遥感 图像处理的重要方法之一。
计算机图像处理的优点在于速度快、操作简单、
效率高等优点，有逐步取代光学方法的趋势。
三、光学增强处理
1. 彩色合成 加色法彩色合成 减色法彩色合成 2. 光学增强处理 3. 光学信息的处理 图像的相加和相减 遥感黑白影象的假彩色编码
◆
三原色：若三种颜色， 其中的任一种都不能由 其余二种颜色混合相加 产生，这三种颜色按一 定比例混合，可以形成 各种色调的颜色，则称 之为三原色。 红、绿、蓝。 ◆ 互补色：若两种颜色混 红＋绿＝黄 合产生白色或灰色，这 红＋蓝＝品红 两种颜色就称为互补色。 蓝＋绿＝青 黄和蓝、红和青、绿和 红＋蓝＋绿＝白 品红。 ◆ 色度图：可以直观地表现颜色相加的原理,更准确地表现颜 色混合的规律.
（1）卫星姿态引起的图像变形
位移变化
速度变化
高度变化
(dα)
侧翻变化
俯仰变化
(dω )
(dκ )
偏航变化
（3）地球表面曲率的影响
地球曲率引起的像点位移类似于地形起伏引起 的像点位移。Δh看作是一种系统的地形起伏， 就可以利用像点位移公式来估计地球曲率所引 起的像点位移。 地球曲率的变形图示
（4）大气折射的影响
进入传感器的辐射能的组成： L=L1λ+L2λ+LPλ
大气的主要影响是减少了图像的对比度，使原始信 号和背景信号都增加了因子，图像质量下降。
2.大气影响的粗略校正：通过简单的方法去 掉程辐射度（散射光直接进入传感器的那 部分），从而改善图像质量。 直方图最小值去除法 回归分析法:
（１）直方图最小值去除法
合某种地图投影的图像，且要找到新图像中每 一像元的亮度值。 ② 具体步骤 1）计算校正后每一点所对应原图中的位置； 2）计算每一点的亮度值。 ③ 计算方法 1）建立两图像像元点之间的对应关系； 2） 求出原图所对应点的亮度：最近邻法、双线性 内插法、三次卷积内插法。
2、几何畸变校正
④ 控制点的选取
多光谱TM影像
TM1：0.45-0.52微米，蓝波段 TM2：0.52-0.60微米，绿波段 TM3：0.63-0.69微米，红波段， TM4：0.76-0.90微米，近红外波段 TM5：1.55-1.75微米，中红外波段 TM6：10.4-12.5微米，热红外波段 TM7：2.08-2.35微米，中红外波段
1.大气影响的定量分析 对传感器接收影响较大的是吸收和散射。 到达传感器的辐射亮度：
◆太阳经大气衰减后照射到地面，经地面反射后，又经大 气第二次衰减进入传感器的能量； 透过率小于1（L1） ◆各个方向散射光又以漫入射照射地物，经地物反射进入 传感器。(L2) ◆各个方向散射光直接进入传感器。(LP) ——程辐射度
一般来说，大气影响散射主要影响短波部分，其强度随波长 的增加而减小，到红外波段可能接近于零。把它作为无散射 影响的标准图像，通过对不同波段图像的对比分析来计算大 气影响。 ◆基本思想： 以红外波段最低值校正可见光波段。把红外图象当作无散 射的标准图象。
回归分析校正法
◆操作方法：
令红外波段为a波段，其他波段的最小值一定比a波段的大，设为 b波段。两波段的像元亮度间具有相关性，以a波段亮度作为自变量、 b波段亮度作为函数，作 2维散点图进行线性回归分析。所得的截距被 当做为波段b中所具有的程辐射度。 回归方程为： y=a4+b4x；大气改正截距a4
几何畸变：遥感图像的几何位置上发生 变化，产生诸如行列不均匀，像元大小 与地面大小对应不准确，地物形状不规 则变化等变形。 几何畸变是平移、缩放、旋转、偏扭、 弯曲等作用的结果。

1、遥感影像变形的原因
① 遥感平台位置和运动状态变化的影响： ② ③
④ ⑤
航高、航速、俯仰、翻滚、偏航。 地形起伏的影响：产生像点位移。 地球表面曲率的影响：一是像点位置的移 动；二是像元对应于地面宽度不等，距星 下点愈远畸变愈大，对应地面长度越长。 大气折射的影响：产生像点位移。 地球自转的影响：产生影像偏离。
颜色相减原理 减色过程:白色光线先后通过两块滤光片的
过程.
颜色相减原理:当两块滤光片组合产生颜色
加色法与减色法的区别:
减法三原色: 黄、品红、青 加法三原色: 红、绿、蓝
混合时,入射光通过每一滤光片时都减掉一部分 辐射，最后通过的光是经过多次减法的结果.
三、光学增强处理
图像的光学增强处理方法具有精度高， 反映目
二、辐射校正（Radiometric correction ）
进入传感器的辐射强度反映在图像上就是亮度 值（灰度值）。辐射强度大，亮度值（灰度值） 就大。 该值主要受两个物理量影响：一是太阳辐射照 射到地面的辐射强度，二是地物的光谱反射率。

◆辐射畸变： 地物目标的光谱反射率的差异在 实际测量时，受到传感器本身、大气辐射 等其他因素的影响而发生改变。这种改变 称为辐射畸变。
2. 3.
数字化：将连续的图像变化，作等间距的
抽样和量化。通常是以像元的亮度值表示。
数字图像的表示：矩阵函数
数字图象
1
量化
4. 数字图像直方图：以每个像元为单位，表示图 像中各亮度值或亮度值区间像元出现的频率的分 布图。 5. 直方图的作用：直观地了解图像的亮度值分布 范围、峰值的位置、均值以及亮度值分布的离散 程度。直方图的曲线可以反映图像的质量差异。 正态分布：反差适中，亮度分布均匀，层次丰富，图
基本思路:每幅图像上都有辐射亮度或反射亮度应
为零的地区（阴影、深海水体），而事实上并不等 于零,此值应该是程辐射度值。将每一波段中每个 像元值都减去本波段的最小值可消除程辐射度影响。 最小值从直方图中发现。
像元数百分比/% 像元数百分比/% 亮度值
亮度值
调整前直方图
调整后直方图
（2）回归分析法
能由其余二种颜色混合相加产生，这三种 颜色按一定比例混合，可以形成各种色调 的颜色，则称之为三原色。红、绿、蓝。 ② 互补色：若两种颜色混合产生白色或灰色， 这两种颜色就称为互补色。黄和蓝、红和 青、绿和品红。 ③ 色度图：可以直观地表现颜色相加的原理, 更准确地表现颜色混合的规律.
3、加色法原理
• Dropped lines occur when there are systems errors which result in missing or defective data along a scan line. • Dropped lines are normally 'corrected' by replacing the line with the pixel values in the line above or below, or with the average of the two.
◆引起辐射畸变的原因：
◆传感器仪器本身产生的误差
■ 仪器系统工作产生的误差——导致了接收的图像不均匀， 产生条纹和噪声。 ■ 主要表现：灰度失真疵点、离散的灰点、条状和环状干 扰、亮度边缘值缺失等亮度失真。
◆大气对辐射的影响
■ 由于大气吸收、散射作用，大气会消弱原信号强度； 同时部分散射光、反射光直接或间接进入传感器，成为干扰 信息。 ■ 最终表现为：减少了图像的对比度，图像具有灰雾状。
一、彩色变换 把数字图像组合转换成彩色图形，或者 把各种增强或分类图像组合叠加，以彩 色图像显示出来。（彩色的视觉分辨能 力比黑白高）

方法：假彩色密度分割；彩色合成
1、单波段彩色变换（假彩色密度分割）
① 概念：单波段黑白遥感图像可按亮度分层，
对每层赋予不同的色彩，使之成为一幅彩 色图像。这种方法又叫密度分割。 ② 分层方案的确定：分层方案与地物光谱差 异对应合适，可以较好地区分地物类别。 ③ 处理过程 ④ 效果分析
数目的确定:最小数目；6倍于最小数目。
选择的原则
易分辨、易定位的特征点：道路的交叉口，
水库坝址，河流弯曲点等。 特征变化大的地区应多选些。 尽可能满幅均匀选取。
利用图像坐标和地面坐标（另一图像坐标、 地图坐标等）之间的数学关系，即输入图像和 输出图像间的坐标转换关系实现。