《遥感原理与应用》实验报告——直方图修正.pdf

土地资源管理专业2班3组日期：2013年3月21

实验名称：直方图的修正

一、实验内容
1、对影像进行直方图的均衡化；

2、利用另外一幅影像进行直方图的匹配；

3、利用直方图统计功能对结果进行分析。
二、实验所用的仪器设备
遥感处理ENVI软件，遥感影像bhtmref.img文件
三、实验原理
图像增强是指按特定的需要突出一幅图像中的某些信息，同时，消弱或去除某些不需要的信息

的处理方法。其主要目的是处理后的图像对某些特定的应用比原来的图像更加有效。图像增强技术

主要有直方图修改处理、图像平滑化处理、图像尖锐化处理和彩色处理技术等。

本次实验以直方图的均衡化和规定化的方法为主要内容。

1、图象灰度的直方图：横坐标为灰度级，纵坐标为概率建立的图形

2、直方图的修正包括：1直方图均衡化2直方图规定化

直方图的均衡化又称平坦化，是将一已知灰度概率密度分布影像，经过某种变换，变成一幅

具有均匀灰度概率密度分布的新影像，其结果是扩大了象元取值的动态范围；直方图均衡化后的效

果：：①各灰度级所占图像的面积近似相等。②原图像上频数小的灰度级被合并，频数高的灰度级则

保留且不能被分割，因此可以增强图像上大面积地物与周围地物的反差。③当输出数据分段级较少

时，则会产生一些大类地物的大致近似的轮廓。

直方图的规定化是指将原始影像调整到事先规定的已知的形状，以此来对原始影像特定灰度

范围进行增强处理。
四、实验步骤
1.打开envi软件，依次选择TMBand4,TMBand3,TMBand2得到该影像的标准假彩色合成

图像，如图一所示：
土地资源管理专业2班3组日期：2013年3月21

图一图二
2、在Basictools里选择statistics→computerstatistics→SpectralSubset选择4、3、

2波段→勾选covariance、histogram、outputtoastatistics(.sta)、outputtoaText

ReportFile(.txt)得到直方图及其计算数据如图二所示：

由图二的直方图可看到每个灰度级的分布状况，并且有以下数据统计（在输出的txt文件中查
看）
(二)对bhtmref影像进行均衡化，并与原始图像进行对比

1、选择enhance→[image]equalization得到图像三

saveimageasimagefile(equ_b.img）→openimagefile→在availablebandslist

中依次选择bhtmref1的4、3、2波段→display#2→newplay→load

图三图四

2、将bhtmref1重复（一）的步骤得到均衡化后的直方图如图四所示
由图四均衡化后的灰度直方图可得到以下数据

土地资源管理专业2班3组日期：2013年3月21

对比分析：

①均衡化后的图像比原始图像轮廓更为清晰，大面积地物与周围地物仍然存在强烈反差，影像效果

更加明显。

②从数据统计来看，各个波段的最小值（min）均变为0，最大值（max）均变为255，即如果表现

为直方图，各个波段最大最小值曲线将几乎没有起伏。

③均衡化后的直方图，各个波段其平均值（mean）以及标准偏差（stdev）都相接近，即每种灰度

级的像元频率变得近似相等。

（三）将bhtmref以t影像假彩色合成的直方图为参照，进行bhtmref影像的规范化

1、打开影像bhtmref的假彩色合成图，需要匹配参照的影像t在新窗口打开，如图五所示，

2、对t1进行直方图统计得到如图六所示

图五图六
由图六得到其直方图统计数据

3、在bhtmref中进行以下操作：Enhance→HistogramMatching→image→ok得到匹配后的图

像如图七所示，对图七进行直方图统计得到如图八所示

图七图八
土地资源管理专业2班3组日期：2013年3月21

得到统计数据如下

对比分析：

由图所知，匹配后的图像与参照匹配图像的合成标准色彩规律近似接近，两个图像大致相似，

直方图都呈金字塔分布。从统计数据来看，原来的各波段数据与参照匹配假彩色合成图像近似相等，

最大值最小值均变为固定值，也与t的假彩色合成图像相接近。其中在匹配后的图像中，各个波段

的平均值以及标准协差都很接近，即各个灰度级频数近似相等，这些都是以参照匹配图像t为标准

的。
五、实验中遇到的问题及解决方法
1.问题：均衡化后的图像直接进行统计和原来对比没有变化。

解决方法：均衡化后的图像必须点击图像另存为，因为在没保存之前，进行任何操作都以未保

存的图像为基准的。在新窗口打开保存的均衡化后的图像，直方图统计的时候，在图像选