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实验三
遥感图像增强
一、
背景知识
在获取图像的过程中，由于
多种因素的影响，导致图像质量多少会有所退化。图像增强的目的
在于：
(1)
采用一系列技术改善图像的视觉效果，提高图像的清晰度；
(2)
将图像转换成一种更适合于
人或机器进行分析
处理的形式。通过处理设法有选择地突出便于人或机器分析某些感兴趣的信息，
抑制一些
无用的信息，以提高图像的使用价值。
增强的方法往往具有针
对性，增强的结果只是靠人的主观感觉加以评价。因此，图像增强方法
只能有选择地使用
。
图像增强方法从增强的作用域出发，可分为空间域增强和频
率域增强两种。
空间域增强是直接对图像像素灰度进行操作；
频率域增强是对图像经傅立叶变换后的频谱成分
进行操作，然后经傅立叶逆变换获得所需
结果。
图像增强所包含的主要内容如下图。
二、
实验目的：
掌握遥感图像增强的基本
方法，理解不同处理方法的适用类型。能根据需要对遥感图像进行综
合处理。
三、
实验内容：
?
辐射增强处理
?
直方图均衡化
?
直方图匹配
?
空间增强处理
?
卷积增强处理
?
自适应滤波
1
?
锐化增强处理
?
?
分辩率融合
光谱增强处理
?
主成份变换（
PC
变换
/K-L
变换）
?
去相关拉伸
?
缨帽变换（
K-T
变换）
?
指数计算
?
自然色彩变换
四、
实验准备
1.
软件
ERDAS
IMAGINE8.5
版本以上；
2.
实验用相关数据
五、
实验步骤：
(
一
)
、
辐射增强处理
(Radiometric
Enhancement)
1.
直方图均衡化
(Histogram
Equalization)
直方图均衡化实质上是对图像进行非线性拉伸，重新分配
图像像元值，使一定灰度范
围内像元的数量大致相等；这样，原来直方图中间的峰顶部分
对比度得到增强，而两侧的
谷底部分对比度降低，输出图像的直方图是一较平的分段直方
图，如果输出数据分段值较
小的话，会产生粗略分类的视觉效果。
打开方法：
（以文件
为例）
(1).
ERDAS
图
标
面
板
菜
单
条
：
Main
-
Image
Interpreter
Radiometric
Enhancement
-
Histogram
Equalization
，打开
Histogram
Equalization
对话框。
(2).
ERDAS
图标面板工具条：点击
Interpreter
图标<
/p>
一
Radiometric
Enhancement
一
Histogram
Equalization
，打开
Histogram
Equalization
对话框。
2.
直方图匹配（
Histogram Match)
直方图匹配是对图像查找表进行数学变换，使一幅图像的直方图与另一幅图像类似。
直方图匹配经常作为相邻图像拼接或应用多时相遥感图像进行动态变化研究的预处理工
< br>作，
通过直方图匹配可以部分消除由于太阳高度角或大气影响造成的相邻图像的效
果差异。
操作方法
2
输入匹配文件
(Input
File)
：
wasia1
匹配参考文件
(Input File to Match
)
：
wasia2_
(1).
ERDAS
图标面板菜单条
:Main
一
Image
Interpreter
一
Radiometric
Enhancement
—
Histogram
Match
，打开
Histogram
Matching
对话框。
(2).
ERDAS
图标
面板工
具条
：点击
Interpreter
图
标一
Radiometric
Enhancement
一
Histogram
Match
，打开
Histogram
Matching
对话框。
(
二
)
、
空间增强处理
(Spatial Enhancement)
1.
卷积增强处理
(Convolution)
< br>卷积增强是将整个图像按照像元分块进行平均处理，用于改变图像的空间频率特征。
卷积增强处理的关键是卷积算子——系数矩阵的选择，
该系数矩阵又称为卷积核
（
Kernal)
。
ERDAS IMAGINE
将常用的卷积算子放在一个名为
<
/p>
的文件中，
分为
3
×
3
，
5
×
5
，
7
×
7
三组，每组又包括“
Edge
Detect
/
Edge
Enhance
/
Low
Pass
/
High
Pass
/
Horizontal
/
V
ertical/Summar
y
”等七种不同的处理方式。
操作方法：
（以文件
为例）
(1).
ERDAS
图标面板
菜单条：
Main
一
Image
Interp
reter
一
Spatial
Enh
ancement
一
Convolution
< br>，打开
Convolution
对话框；
(2).
ERDAS
图标面板工具条：点击
Interpreter
图标一
Spatial
Enhancement
Convolution
，
打开
Convolution
对话框。
3
2.
自适应滤波
(Adaptive Filter)
自适应滤波是应用
Wallis Adapter Filte
r
方法对图像的感兴趣区域
(AOI)
进行对比度拉伸
处理，
从而达到图像增强的目的。
操作过程比较简单，
关键是移动窗口范围
(Movi
ng Window
Size)
和乘积倍数大小
(Multiplier)
的定义。
操作方法：
（以文件
为例）
(3).
ERDAS
图标面板菜单条：
Main
一
Image Interpreter
一
Spatial
Enhancement
—
Adaptive
Filter
，打开
Wailis
Adaptive Filter
对话框。
(4).
ERDAS
图标面板工具条：
点击
Interpreter
图标一
Spatial
Enhancement
，
Adaptive
Filter
，
打开
Wailis
Adaptive Filter
对话框。
参数设置：
4
?
?
?
?
?
?
?
?
文件坐标类型（
Coordinate Type
)
：
Map
；
处理范围确定
(Subset
Definition)
：
ULX/Y
LRX/Y
；
输出数据类型
(Output Data type
)
：
Unsigned 8
bit
；
移动窗口大小
(Moving Window Sire)
：
3(
表示
3
×
3)
；
输出文件选择
(Optins)
：
Bandwise(
逐个波段进行滤波
)
，或
PC(
仅对主成份变换后的第
一主成份进行滤波
)
；
<
/p>
乘积倍数定义
(Multiplier)
：
2(
用于调整对比度
)
；
输出数据统计时忽略零值：
Ignore Zero in
Stars
；
OK(
关闭
Wallis
Adapter Filter
对话框，执行自适应滤波
)
。
3.
锐化增强处理
(Crisp Enhancement ) <
/p>
锐化增强处理实质上是通过对图像进行卷积滤波处理，其专题内容发生变化，从而达
到图像增强的目的。使整景图像的亮度得到增强的目的，根据其底层的处理过程，又可以
分为两种方法：
（
1
）
根据您定义的矩阵
(Custom Matrix )
直接对图像进行卷积处理
(
空间模型：
)
，
（
2
）是首先对图像进行主成份变换，并对第一主成份进行卷积滤波，
然后再进
行主成份逆变换
(
空间模型为：
)
。
操作方法：
（以
文件为例）
(5).
ERDAS
图标面板菜单条：
Main
一
Image
Interpreter
一
< br>Spatial
Enhancement
—
Crisp
，
打开
Cri
sp
对话框；
(6).
ERDAS
图标面板工具条：点击
Interpreter
图标一
Spatial
Enhancement
—
Crisp
，打开
Crisp<
/p>
对话框。
4.
分辩率融合
(Resolution Merge)
分辩率融合是对不同空间分辨率遥感图像的融合处理，使融合后的遥感图像既具有较
好的空间分辨率、又具有多光谱特征，从而达到图像增强的目的。操作过程比较简单，关
键是融合前两幅图像的配准
(Rectification)
以及融合过程中融合方法
(Method)
的选择。<
/p>
操作方法：
（以
文件为例）
5
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