编程实现遥感图像彩色合成

编程实现遥感图像彩色合成 一、 实验目的 了解图像彩色合成的分类以及它们的特点，掌握真彩色、假彩色和伪彩色合成的基本原理和具体操作。

二、 实验要求

实现对单波段图像进行伪彩色合成，对多波段图像进行真彩色和伪彩色和合成。 三、 实验原理

1. 伪彩色合成：把单波段灰度图像中的不同灰度级按特定的函数关系变换成彩色，然后进行彩色图像显示的方法，可通过密度分割法实现； 2. 假彩色合成：选择多波段图像中的任意三个波段，分别赋予红、绿、蓝三种原色，在屏幕上合成彩色图像的方法，其中标准假彩色选择的三个波段是近红外、绿、蓝波段； 3. 真彩色合成：彩色合成中选择的波段的波长与红绿蓝的波长相同或近似，得到的图像的颜色与真彩色近似。

四、 实验思路

五、 实验步骤 根据图像数据组织格式读取其数据

将图像原始数据通过拉伸方式映射成对应的DN值

将指定波段或单波段的不同区域值赋给图像格式R、G、B三原色，合成图像显示

获取图像文件信息 （读取头文件） 1.新建项目文件：本实验选用的语言是C#，开发工具是VisualStudio2010，通

过“文件—新建—项目—C#—Windows窗体应用程序”,命名“彩色合成”即可； 2.编写代码：代码的功能模块，方法可根据实验方法的流程组织，具体如下：

(1).编写读取头文件代码：直接导入已有的“.cs”类文件即可；

(2).编写读取图像数据代码：直接载入前面实验已有的“.cs”类文件即

可； (3).编写灰度拉伸代码：灰度拉伸有很多中这里采用最简单的线性拉伸方式，公式为G=Gmin+(Gmax-Gmin)*(F-Fmin)/(Fmax-Fmin) F、G分别表示原始图像数据和原始图像数据，由于在“绘制直方图”实验中已有该代码，直接载入即可； (4).绘制图像代码：这里我采取的是BMP图像格式来显示图像文件可直接调用C#里的相关方法将字节数据显示为图像，具体代码见后文；

3.调试编译：通过VS2010断点等调试工具，可查看、排除程序错误，无语法、

逻辑错误后，编译生成程序文件即可； 4.运行程序查看结果：运行程序，加载实验数据，进行彩色合成，然后再通

过ENVI 的RGB显示方式，显示图像，对比看是否准确；

六、 结果与分析

1.结果 (1)、真彩色合成

灰度图像 彩色合成图像

与上图对比 (2).假彩色合成 4R、3G、2B假彩色合成 2.总结分析 (1).真彩色合成图像，颜色接近自然色，容易识别地物； (2).标准假彩色合成可以凸显植被（红色）、水体（黑色或蓝色）、城镇（深色）等信息。

七、 源代码

1.获取灰度图像 /// /// 使用byte[]数据，生成256色灰度 BMP 位图 /// /// /// /// /// public static Bitmap CreateBitmap(byte[] originalImageData, int originalWidth, int originalHeight) { //指定8位格式，即256色 Bitmap resultBitmap = new Bitmap(originalWidth, originalHeight, System.Drawing.Imaging.PixelFormat.Format8bppIndexed);

//将该位图存入内存中 MemoryStream curImageStream = new MemoryStream(); resultBitmap.Save(curImageStream, System.Drawing.Imaging.ImageFormat.Bmp); curImageStream.Flush();

//由于位图数据需要DWORD对齐（4byte倍数），计算需要补位的个数 int curPadNum = ((originalWidth * 8 + 31) / 32 * 4) - originalWidth;

//最终生成的位图数据大小 int bitmapDataSize = ((originalWidth * 8 + 31) / 32 * 4) * originalHeight;

//数据部分相对文件开始偏移，具体可以参考位图文件格式 int dataOffset = ReadData(curImageStream, 10, 4);

//改变调色板，因为默认的调色板是32位彩色的，需要修改为256色的调色板 int paletteStart = 54; int paletteEnd = dataOffset; int color = 0;

for (int i = paletteStart; i < paletteEnd; i += 4) { byte[] tempColor = new byte[4]; tempColor[0] = (byte)color; tempColor[1] = (byte)color; tempColor[2] = (byte)color; tempColor[3] = (byte)0; color++;

curImageStream.Position = i; curImageStream.Write(tempColor, 0, 4); }

//最终生成的位图数据，以及大小，高度没有变，宽度需要调整 byte[] destImageData = new byte[bitmapDataSize]; int destWidth = originalWidth + curPadNum;

//生成最终的位图数据，注意的是，位图数据 从左到右，从下到上，所以需要颠倒 for (int originalRowIndex = originalHeight - 1; originalRowIndex >= 0; originalRowIndex--) { int destRowIndex = originalHeight - originalRowIndex - 1;

for (int dataIndex = 0; dataIndex < originalWidth; dataIndex++) { //同时还要注意，新的位图数据的宽度已经变化destWidth，否则会产生错位 destImageData[destRowIndex * destWidth + dataIndex] = originalImageData[originalRowIndex * originalWidth + dataIndex]; } }

//将流的Position移到数据段 curImageStream.Position = dataOffset;

//将新位图数据写入内存中 curImageStream.Write(destImageData, 0, bitmapDataSize);

curImageStream.Flush();

//将内存中的位图写入Bitmap对象 resultBitmap = new Bitmap(curImageStream);

return resultBitmap; }

/// /// 从内存流中指定位置，读取数据 /// /// /// /// /// public static int ReadData(MemoryStream curStream, int startPosition, int length) { int result = -1; byte[] tempData = new byte[length]; curStream.Position = startPosition; curStream.Read(tempData, 0, length); result = BitConverter.ToInt32(tempData, 0); return result; }

/// /// 向内存流中指定位置，写入数据 /// /// /// /// /// public static void WriteData(MemoryStream curStream, int startPosition, int length, int value) { curStream.Position = startPosition; curStream.Write(BitConverter.GetBytes(value), 0, length); } 2.获取彩色合成图像 /// /// 从rgb字节数组中获取图像 /// /// 图像宽 /// 图像高 /// rgb字节数组 /// 得到的图像 public static Bitmap GetDataPicture(int w, int h, byte[] data) {