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1、《遥感概论》实验指导书编制者：丁建丽地理信息系统教研室实验内容：根据新疆人学资源与环境科学学院现冇实验条件及设备，针对遥感概论课程教学大纲实验范围，制定如下实验内容。1遥感图像增强：对比度变换2遥感图像增强：空间滤波3遥感图像壊强的彩色合成4遥感图像变换一主成分分析5遥感图像变换一缨帽变换6遥感图像的H1S彩色空间变换7遥感图像的分类（监督分类或非监督分类）*综合性实验实验采用软件为加拿大产遥感专业图象处理软件PCI,为便于对比及评分，实验图像一般采用安装盘自带文件夹DEMO下irvine.pixo1遥感图像增强——对比度变
2、化得到遥感图像以后，通过对图像的各种处理及分析，可以判别出地物的属性及分布特征。图像增强处理是一种图像处理方法。常用的图像增强的方法有：对比度变换，彩色增强,滤波等。下而介绍遥感图像增强一对比度变化的基本原理，方法，处理方法，目的及它的在PCI中的操作过程。一原理及方法：图像增强的目的是改善图像的现实质量，以利于图像信息的提取及识别。在这个方法上是通过突出重要信息，去除不重要或不必要信息来实现的。可以通过调整数字图像的直方图，进行像元亮度值之间的数字运算或数学变换达到图像增强的H的。JT•方图是以统计图的形式表示图像亮度值与
3、像元数之间的关系。当直方图峰值偏向亮度坐标轴左侧或右侧时，说明图像偏暗或偏亮。其峰值过陡过窄,则表明图像高密度值过于集屮。两者均表现为图像对比度较小，图像信息不清楚，图像质量较差。因此通过改变直方图形态可以改变图像质虽。图像的对比度大，反映图像的亮度值变化范围大，口标地物被识别的可能性就大；反之，目标与背景难以区别，识别的可能性就小。进行対比度扩展的主要方法有(1)线性变换(2)非线性变换，(3)直方图调整等(1)线性变换是图像增强最常用的方法。指变换函数为线性关系，女口：g(x,y)=af(x,y)+b式中，a,b为特定的
4、系数。由于判读Fl标与背景的关系比较复杂，常将函数考虑为将原图像的亮度值动态范围扩展至指定的范围或最大动态范围。・(2)非线性变换指采用非线性函数进行对比度扩展变换。常川方法有对数变换，指数变换，查表法等，其数学方式：g(x,y)=b.lg[af(x,y)+l]+cg(x,y)=b.ln[af(x,y)+l]+cg(x,y)=b.exp[af(x,y)+l]+c式中，a,b,c为可选择的控制参数，控制Illi线的变化率，起点，载距等，增加变化的灵活性的动态范围的选择性。对数变换常用于扩展低亮度区，压缩高亮度区的对比度，以突出
5、隐伏暗区的II标，或使暗区层次显示清晰。指数变换的效果正好与对数变换相反，突出亮区而压制暗区。二者互为逆运算操作。査表法是非线性变换的一种简单而有效的方法，即把亮度值的输入与输出间的变换关系列成表格，当输入某已知值后，通过杏表获得其对应的输岀值。直方图调整是指通过变换函数，使原图像的直方图变换为所要求的直方图，并根据新直方图变更原图像的亮度值，具体方法冇直方图均衡化和直方图止态化•前者把原图像的直方图变换为灰度值频率固定的直方图，使变换后的亮度级分布均匀，图像屮等亮度区的对比度得到扩展,相应原图像屮两端亮度区的对比度相应压缩
6、.后者是将与正态分布形状相距较人的图像的频率分彳J变换为正态分布•应注意的是，若将与正态分布相差较大的原图像的频率分布勉强变换为正态分布,则因原图像的某一灰度的频率很高，变换成止态分布使其对应的灰度值的频率降低,造成对该部分的压缩而丢失重要的信息.二实验目的：1.认识遥感图像的基本结构，了解数字图象；2.学习掌握图像直方图变化与图像亮度变化的关系;3.掌握图像线性拉伸的方法和过程。三对比度变换在PCI遥感图象处理软件中的实验步骤：⑴打开地图.在focus主窗口选择fileopen卜•选择文件名为irvine的文件后双击打开
7、该文件,如下图所示(2)在地图标签下面影象文件名所在层按鼠标右键,并点击enhanceeditLUTs,如下图:弹出下图：MultiHistogra>Display[^\fx
8、MaximumPercentShownI►
9、100%Help
10、在三个F拉文本框(“Red”、“Green”、“Blue”)中可以选择另外的通道排列顺序;可以选择单选钮“Small”或“Large”来控制单通道玄方图编辑界面的人小，下图为选择aLarge”时的界面;单击上图所示界面中红、绿、蓝三电子枪屮的图形区域，弹出如下图所示界面(红电子):上图所
11、示界面中直方图图形区域主耍含义如下：座标系：左边垂直方向为拉伸后的影像灰度值，范围为0—255；底边水平方向为拉伸前的影像灰度值，范围为0—255；右边垂直方向为像元统计数虽，没冇确定的值，只是相对地显示直方图整体。折线：拉伸算法的图形显示。灰色直方图：影像原始直方图。彩色丙方图：拉伸后的
