摘要：在正射影像生產(chǎn)中,影像中一些易出現(xiàn)的色彩和變形問題在所用的GIS軟件中無法或很難進(jìn)行解決,這使我們有必要在圖像軟件中進(jìn)行處理,Photoshop就是最通用最可靠和實(shí)用的影像處理工具之一.

　　關(guān)鍵詞：正射影像，Photoshop

　　Abstract: in the production of projective is like, there is some images of color and deformation problems in the use of the GIS software can not or is difficult to solve, this makes it necessary in image processing software, Photoshop is the most common is the most reliable and practical image processing one of the tools.

　　Keywords: are projective like, Photoshop

　　中圖分類號： P283.49 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：

　　數(shù)字正射影像圖(DOM)是利用數(shù)字高程模型對數(shù)字影像經(jīng)數(shù)學(xué)微分糾正、數(shù)字鑲嵌,再根據(jù)圖幅范圍裁切生成的影像數(shù)據(jù)集,是我國基礎(chǔ)地理信息數(shù)字產(chǎn)品的重要組成部分之一。由于正射影像圖較常規(guī)線劃圖有著內(nèi)容豐富、真實(shí)直觀等顯著優(yōu)點(diǎn),越來越成為煤礦、規(guī)劃和土地詳查等部門急需的重要產(chǎn)品。數(shù)字正射影像圖的好壞不僅取決于它的數(shù)學(xué)精度,還取決于它的色彩。對有些部門如規(guī)劃部門而言,他們更注重影像地圖色彩的好壞,一幅色彩飽滿、層次分明、反差適中的影像地圖往往更容易打動客戶的心,得到客戶的認(rèn)可。然而,由于航空攝影受氣候條件、地形起伏、航攝比例尺、攝影技術(shù)等各種因素的影響,導(dǎo)致航攝得到的原始影像往往比較昏暗,色彩未進(jìn)行任何拉伸,需要進(jìn)行各種圖像處理,以達(dá)到客戶滿意的影像效果。Photoshop作為一種國際上通用的圖像處理工具，價(jià)格便宜，操作簡便，圖像處理工具比較齊全，工作效率和處理效果都不錯(cuò)，因此慢慢被遙感技術(shù)人員所推崇，在圖像數(shù)據(jù)輸入輸出、色彩調(diào)整、遙感影像糾正融合、鑲嵌和裁切、濾波和數(shù)字分析等方面使用廣泛。幾年來，我們利用Photoshop在遙感圖像處理方面做了一些嘗試，并取得了一定的經(jīng)驗(yàn)，這里主要就影像的色彩處理方面作簡單的介紹。

　　1、色階調(diào)整

　　為了使影像清晰，明暗度、對比度適中，色彩及色調(diào)均勻，影像無模糊、錯(cuò)位、扭曲、拉花等明顯變形現(xiàn)象，保證影像數(shù)據(jù)的連續(xù)、無縫和視覺一致性，還需要應(yīng)用圖像處理軟件PhotoShop對成圖進(jìn)行處理，以達(dá)到數(shù)字正射影像的生產(chǎn)要求。調(diào)色方法如下：(1)色階處理。色階是表示圖像亮度強(qiáng)弱的指數(shù)標(biāo)準(zhǔn)，也就是我們說的色彩指數(shù)。圖像的色彩豐滿度和精細(xì)度是由色階決定的。色階指亮度，和顏色無關(guān)，色階可以對影像的暗部和亮部分別或整體操作，可以通過調(diào)整色階改變影像的反差效果。在進(jìn)行局部影像色彩調(diào)整時(shí)候，當(dāng)圖像偏暗或偏亮的時(shí)候，可使用色階命令對其進(jìn)行調(diào)整。

　　我們使用的絕大部分彩色遙感影像是RGB模式和多通道的模式，每個(gè)通道對應(yīng)了遙感數(shù)據(jù)的每一個(gè)光譜。對影像各光譜的色階分別調(diào)整，可以達(dá)到改變顏色的目的，比如：調(diào)整紅波段可以使圖像上增加紅色或者增加青色。通過色階調(diào)整可以將有些反差太小、比較沉悶的影像調(diào)到比較逼真、比較生動、反差較大的效果。

　　如果有些圖像質(zhì)量太差，或者數(shù)據(jù)大于8位灰階，可以先進(jìn)行自動色階處理，軟件根據(jù)影像的直方圖，將圖像自動調(diào)整到較好的狀態(tài)。比如IKONOS數(shù)據(jù)是11位灰階，打開時(shí)候呈現(xiàn)黑色，主要是Photoshop只顯示256色的直方圖，而IKONOS圖像主要信息集中在11位的低階部分，因此在顯示器上很難看清，通過自動色階的處理才能看清影像具體內(nèi)容。

　　2、色彩平衡

　　色彩平衡是圖像處理軟件最簡單常用的色彩調(diào)整方法，但是一般只用來改變圖像的色度，即圖像的顏色改變，對于亮度、反差、飽和度的調(diào)整是有限的。色彩平衡的方法比較簡單，可以調(diào)整影像暗調(diào)、中間調(diào)和高光的各種顏色。所以只想調(diào)整圖像色彩，而對于明暗度等其他要素不加改變的遙感影像可以使用這種方法，例如河流在有些遙感影像中，合成后的彩色遙感圖像城區(qū)和水系顏色偏色太大，城區(qū)顯示為紅色，而水面通常顯示成品紅色，在Photoshop中選取這些地物，使用“色彩平衡”進(jìn)行調(diào)整減少城區(qū)的紅色，將水面調(diào)整為天藍(lán)色，更加接近于真實(shí)情況。

　　3、可選顏色

　　在Photoshop“中可選顏色”也是一種調(diào)整圖像色彩的有效方法。可選顏色是高檔掃描儀和分色程序使用的一項(xiàng)技術(shù)，它在圖像中的每個(gè)加色和減色的原色圖素中增加和減少顏色的量。即使“可選顏色”使用 CMYK 顏色校正圖像，也可以將其用于校正 RGB 圖像以及將要打印的圖像。使用這種方法可以在不影響其他原色的情況下修改圖像中某種原色中印刷色的數(shù)量。

　　調(diào)整的時(shí)候首先選擇需要調(diào)整的顏色，然后改變所選顏色的成分，從而實(shí)現(xiàn)顏色的調(diào)整，調(diào)整時(shí)候有兩個(gè)概念：Relative (相對)和Absolute(絕對)。選擇Relativec選項(xiàng)時(shí)，Photoshtop按照總量的百分比更改現(xiàn)有的青色、洋紅、黃色和黑色量。例如，圖像中現(xiàn)有50%的青色，如果你增加了30%，那么相對于原有的50%來說，實(shí)際增加了15%。選擇Absolute選項(xiàng)時(shí)，Photoshop會按絕對值調(diào)整顏色。例如，圖像中現(xiàn)有50%的青色，如果你從增加了30%，那么增加后圖像中就會有80%的青色。

　　在遙感影像的處理中使用這種方法通常來調(diào)整影像的綠色植被和城區(qū)偏色現(xiàn)象。例如通過TM或者SPOT合成的彩色圖像，城區(qū)通常顯示紫色，用“可選顏色”方法選取洋紅，并較少數(shù)值，還可以影像情況加減黃色、青色或黑色，使得他更接近于真實(shí)的效果。還有一些影像上植被顏色不鮮艷，顏色偏紅偏藍(lán)，也可以使用“可選顏色”方法選取綠色同時(shí)減少洋紅、增加黃色，使得影像的綠色植被更加鮮明、真實(shí)。

　　與“色彩平衡”相比，“可選顏色”有很多優(yōu)勢，使用前者改變了圖像整體色彩，而后者只改變了一種顏色。所以使用“色彩平衡”有時(shí)需要精確選取需調(diào)整的區(qū)域慢慢進(jìn)行處理，還經(jīng)常出現(xiàn)處理過的色彩調(diào)整縫隙，后用后者一般不用人工選取調(diào)整區(qū)域，也不會出現(xiàn)色彩縫隙現(xiàn)象，效率要高得多。但是后者的不足是對于遙感影像的有些色彩調(diào)整效果不好，很難達(dá)到你所想要的顏色。

　　4、顏色替換

　　替換顏色是色彩調(diào)整的有效方法，效率也很高。它使用了HIS(色度—飽和度—亮度)的概念，來處理RGB等其他模式的圖像。

　　在HIS概念中，亮度I表示顏色的整體強(qiáng)度，而不管它的顏色是什么。一般用R、G、B三個(gè)灰度的平均數(shù)值來表示顏色的亮度值，因此通過平均RGB分量將彩色圖像轉(zhuǎn)化為灰度圖像，其實(shí)就是得到了影像的亮度分量。色度H由角度表示，它反映了該彩色最接近于什么樣的光譜波長，即彩虹中的哪種顏色，一般情況下，0°的彩色為紅色，120°的為綠色，240°的為藍(lán)色。色相從0°變到240°覆蓋了所有可見光譜的顏色。在240°到300°之間是人眼可見的非光譜色(紫色)。飽和度S就是表示顏色的純度，有時(shí)稱為彩度。飽和度表示色相中灰色分量所占的比例，它使用從 0%(灰色)至 100%(完全飽和)的百分比來度量。

　　在Photoshop中運(yùn)用“替換顏色”工具，首先用吸管吸取你所需要的調(diào)整的顏色，并給于一定的容差，系統(tǒng)會根據(jù)圖像的直方圖計(jì)算需要調(diào)整的區(qū)域，并顯示給用戶，然后可以分別調(diào)整圖像的色度、飽和度和亮度了，也可以直接編輯結(jié)果圖像的色彩來替換。

　　“替換顏色”工具優(yōu)勢很多，它也是調(diào)整圖像的某一種具體的顏色，對圖像的整體色調(diào)沒有太大影響，克服了“可選顏色”對有些色彩處理效果不好的弊病，也克服了“色彩平衡”工具在區(qū)域選取方面需要較大的工作量的缺點(diǎn)，不會產(chǎn)生色彩縫隙現(xiàn)象，因此適合于各種各樣的彩色遙感圖像。

　　5、顏色匹配

　　在進(jìn)行一個(gè)較大的彩色DOM制作項(xiàng)目中，很多人經(jīng)常為影像顏色難處理而苦惱，往往將每景圖像處理好了，但是圖像之間的色彩和色調(diào)沒有統(tǒng)一，導(dǎo)致影像鑲嵌時(shí)色彩接縫明顯。Photoshop CS則提供了“顏色匹配”，可以較好的解決這個(gè)問題。通過他，會將一個(gè)圖像(源圖像)的顏色與另一個(gè)圖像(目標(biāo)圖像)相匹配。還可以通過更改亮度和色彩范圍以及中和色痕來調(diào)整圖像中的顏色，“匹配顏色”命令僅適用于 RGB 模式。

　　首先需要定義一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)模版，即將你認(rèn)為調(diào)整的效果比較好，測區(qū)影像應(yīng)該達(dá)到的顏色和色調(diào)效果定義到一個(gè)后綴為STA的文件中，該文件記錄了源圖像的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)信息，然后在目標(biāo)圖像中載入這些信息，目標(biāo)圖像將運(yùn)用這些統(tǒng)計(jì)信息自動調(diào)整影像的直方圖，使得目標(biāo)圖像具有與源影像相似的統(tǒng)計(jì)信息，即表現(xiàn)為相似的色彩和色調(diào)效果。

　　在Photoshop中，可以自定義需要匹配的區(qū)域。因?yàn)樵磮D像的統(tǒng)計(jì)信息要盡量反映測區(qū)的最常見的色彩和色調(diào)，避開一些大面積的特殊地物，比如：水面、云霧、甚至森林、城市等，目標(biāo)圖像也應(yīng)盡量避開這些地物。當(dāng)然我們還定義一個(gè)匹配數(shù)據(jù)庫，建立水面、森林、城鎮(zhèn)、農(nóng)田匹配數(shù)據(jù)文件，然后相應(yīng)的運(yùn)用這些匹配數(shù)據(jù)，使得測區(qū)所有影像的處理更加完美。

　　結(jié)束語

　　Photoshop是一種開放性的功能強(qiáng)大軟件，要達(dá)到一個(gè)目的都可以通過多種工具組合完成方法也不是唯一的，當(dāng)然影像色彩處理工作是一個(gè)十分復(fù)雜，又沒有統(tǒng)一的量化指標(biāo)進(jìn)行衡量其過程和結(jié)果，只有通過人們在大量的具體工作中實(shí)踐和總結(jié)。Photoshop是圖像處理軟件的排頭兵，提供的色彩調(diào)整的工具遠(yuǎn)遠(yuǎn)要比上述列出的多，但是我們在從事遙感圖像色彩處理的工作中，覺得所闡述的這些工具可以有效地完成對于遙感影像的色彩調(diào)整工作，是常用的方法。

　　參考文獻(xiàn)：

　　(1) 楊凱，盧健等，遙感圖像處理原理和方法，測繪出版社，1988

　　(2) GB/7930-87.1:500,1:1000,1:2000地形圖航空攝影測量內(nèi)業(yè)規(guī)范