黑龙江工程学院：《遥感原理与应用》第七章 遥感数字图像增强处理

第七章 遥感数字图像增强处理

◼ 第七章 ◼遥感数字图像增强处理

遥感图像增强 ■数字图像增强的主要目的: 口改变图像灰度等級,提高图像对比度 口消除边緣和噪声,平滑圜像 突出边緣和线次地物,铙化图像 ■合成彩色图像 ■压缩图像齦据量,突出主要信息等

◼ 数字图像增强的主要目的: ◼ 改变图像灰度等级,提高图像对比度 ◼ 消除边缘和噪声,平滑图像 ◼ 突出边缘和线状地物,锐化图像 ◼ 合成彩色图像 ◼ 压缩图像数据量,突出主要信息等 遥感图像增强

点运算(包括线性变换、直方图均衡化) 空间域增强 邻域运算(平滑、锐化) 频率域增强(平滑、锐化) 图像增强 彩色增强 多图像代数运算 多光谱图像增强

图像增强 空间域增强 频率域增强（平滑、锐化） 彩色增强 多图像代数运算 多光谱图像增强 点运算(包括线性变换、直方图均衡化) 邻域运算（平滑、锐化）

■空间域是指像平面所在的二维平面 空间域增猴是指在圜像平面上直接针 对每个像元点进行处理,处理后像元点 的伍置不变 空间域的增强包括点运算和邻域运算 ■点运算虽然简单但是很重要,对于一幅 输入的图像经过点运算后产生的输出 图像的灰度值仅由相应输入像素点的 灰度值决定,与周围的像元不发生直接 关系

◼ 空间域是指图像平面所在的二维平面, 空间域增强是指在图像平面上直接针 对每个像元点进行处理,处理后像元点 的位置不变. ◼ 空间域的增强包括点运算和邻域运算. ◼ 点运算虽然简单但是很重要,对于一幅 输入的图像,经过点运算后产生的输出 图像的灰度值仅由相应输入像素点的 灰度值决定,与周围的像元不发生直接 关系

点运算进行图像增强 图像灰度直方图 ■灰度直方圜( castagna)是灰度级的函数, 它表示圜像中具有每种灰度级的像素的个 ,反映圜像中每种灰度出现的频率。如 下图所示,灰度直方图的横坐标是灰度级 纵坐标是该灰度級出现的频率,是圜像的 最基本的统计特征

◼ 点运算进行图像增强 ◼ 一 图像灰度直方图 ◼ 灰度直方图（histogram）是灰度级的函数， 它表示图像中具有每种灰度级的像素的个 数，反映图像中每种灰度出现的频率。如 下图所示，灰度直方图的横坐标是灰度级， 纵坐标是该灰度级出现的频率，是图像的 最基本的统计特征

Histogram 01568 US AIR FORCE Pixels 262144 Level 30 Mean178.67 Count 174 MSE46.41 Percentile 0.47

从梳率的观点来理 解,灰度出现的频 率可看作其出现的 梳率,这样直方图 p(r 就对应于率密度 函数,而梳率分布 dF的) 画数就是直方图的 累积和,即搋率密 度品数的积分

◼ 从概率的观点来理 解，灰度出现的频 率可看作其出现的 概率，这样直方图 就对应于概率密度 函数，而概率分布 函数就是直方图的 累积和，即概率密 度函数的积分

直方图分布状态不同,图像特征也不同 ■见书150页

◼ 直方图分布状态不同,图像特征也不同 ◼ 见书150页

二图像反差调整 ■1线性变换:按比例扩大原始灰度级的范围,以充分利用显 示设备的动态范围(变换后像元总数不变 ■将范围为a,b数字图像的灰度f(x,y)变换为范围为le,d 的灰度g(x,y), g(x,y) (x,y) L ald-d+C

◼ 二 图像反差调整 ◼ 1 线性变换：按比例扩大原始灰度级的范围，以充分利用显 示设备的 动态范围(变换后像元总数不变) ◼ 将范围为[a，b]数字图像的灰度f（x，y）变换为范围为[c，d] 的灰度g（x，y）

10111213141516117。。。。22|52 变换0 后灰 6121824303642。。。。73255 分段线性变换是将图像灰度f(x,y)的区间分割为若干区间,然后 对每个区间进行线性拉伸,常用的是分三段线性变换。即某些像元 值范围被拉伸,某些范围被压缩。在实际应用中,根据要求,有目 的的选取间断点的位置,决定拉伸那一段或者压缩那一段的灰度范 围,或者只处理某一段的灰度

◼ 分段线性变换是将图像灰度f（x，y）的区间分割为若干区间，然后 对每个区间进行线性拉伸，常用的是分三段线性变换。即某些像元 值范围被拉伸，某些范围被压缩。在实际应用中，根据要求，有目 的的选取间断点的位置，决定拉伸那一段或者压缩那一段的灰度范 围，或者只处理某一段的灰度 原图 像灰 度 10 11 12 13 14 15 16 17 。。。。22 52 变换 后灰 度 0 6 12 18 24 30 36 42 。。。。73 255