第七章遥感图像处理及地理信息系统

本章主要对遥感图像的光学增强处理、计算机数字图像的增强处理和分类处理的基本原理和方法，以及地理信息系统的基本知识作简要介绍。

第一节遥感图像的光学增强处理

一、彩色合成原理

通常人眼对彩色图像的分辨能力要比对黑白图像高得多。为此，若将一般的黑白图像处理成彩色图像，显然可提高原图像的分辨能力，获得更好的判读效果，彩色合成处理就是依照人眼色觉原理发展形成的一种光学增强处理方法。

由第二章的介绍中可知：电磁波中可见光能被人眼感觉，不同波长的光

显现出不同颜色（表 2-1）。自然界中的物体，由于物质成分各不相同，对

自然光有着不同的选择性吸收和反射能力，而呈现出不同的色彩。

对于人眼来说，单一波长的光对应着单一的一种色彩。如眼睛对于 0.62

—0.76μm的光，感觉为红色；对于 0.50—0.56μm的光感觉为绿色。然而，

眼睛在感觉判别色彩时亦有局限性。若把波长 0.7μm的红光与 0.54μm的绿

光按一定比例混合叠加，眼睛的感觉将如同 0.57μm的黄光感觉为黄色。分

不出哪一种是“单色”的黄光（0.57μm），哪一种是红光与绿光混合而成的

黄光。这就说明，对于眼睛色觉来说，光对于色虽然有着单一的一一对应关

系（表 2-1），而色对光并不存在单一的对应关系。因此，一些色彩可以由

不同波长的光按一定比例叠加混合而成，亦即可以用少数几种色光合成出众

多的色彩来。彩色合成就是依照眼睛的这一色觉现象，通常利用三种基本色

光（称为基色）按一定比例混合叠加而成各种色彩，称为三基色合成 ①。所谓

基色就是在三种基色光中的任何一种色光（或颜色）都不能由这三种基色中

的另外两种色光（或颜色）混合而成。

三基色彩色合成通常采用红、绿、蓝三色。用三基色合成产生其它色彩

的方法有两种基本方法，即加色法和减色法。（一）加色法加色法适用于色光的叠加混合，采用红、绿、蓝三种色光为基色，按一

定比例混合叠加产生其它色彩，方法是（图 7-1（a））：

1.两种基色光等量混合叠加，产生一种补色光。即红 绿→黄；红 蓝→品红；蓝 绿→青。黄、品红、青称为补色（光）。2.红、绿、蓝三种基色光等量相加为白光（自然光）。即红 绿 蓝→白（光）。当两种色光相加成为消色（白色或黑色）时，称这两种色光为互补色。因此，不难看出黄与蓝；品红与绿；青与红为互补色。

3.非互补色（光）不等量相加混合，产生不同的中间色（光），如：红（多） 绿（少）→橙；红（少） 绿（多）→黄绿等。 ①此处是以光的合成进行说明的，与配色中的三原色是有区别的。（二）减色法

（二）减色法

颜料本身的色彩是由于本身选择性地吸收了入射自然光中一定波长的光，反射出未被吸收的色光而呈现出本身的色彩。例如，黄色颜料是由于本身吸收了自然光中的蓝色光，反射出未被吸收的红光和绿光叠加混合的结果；品红颜料是由于吸收了自然光中的绿光，反射出红光和蓝光相加的结果；同样，青颜料是由于吸收了自然光中的红光成分，反射蓝光与绿光的结果。（图 7-1（b））。即

黄→白—蓝；

品红→白—绿；

青→白—红。

当品红与黄颜料相混合时，生成红色。即

品红 黄=白—（绿 蓝）→红。

亦即自然光（白光）中分别被品红和黄颜料将其中的绿光和蓝光吸收了，只有红光被混合后的颜料反射出来，因而呈现出红颜色。同样，青与品红或黄与青颜料相加混合时，有

青 品红=白-（红 绿）→蓝；

黄 青=白-（蓝 红）→绿。

当品红、青、黄三种颜料相混合时，即白光中的绿、红、蓝都被吸收了，而呈现黑色。即
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